lunes, 25 de noviembre de 2013

INFORME




PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL ECUADOR

FACULTAD DE BIOANÁLISIS

QUÍMICA ORGÁNICA

Informe de laboratorio

Práctica No 2

Tema: Métodos físicos de separación de mezclas (PARTE I y II)

Paralelo: 4

Integrantes:

Alejandra Bonifaz
Erika Terán
Estefanía Torres

Fecha: 19-09-2013

1   

Resumen 

Los métodos de separación de mezclas son los procesos físicos, que pueden separar los componentes que conforman una mezcla. La separación consiste en que una mezcla se somete a un tratamiento que la separa en 2 o más sustancias diferentes. En esta operación las sustancias mantienen su identidad si algún cambio en sus propiedades químicas. Las sustancias se encuentran en forma de mezclas y compuestos en la naturaleza y es necesario purificar y separar para estudiar sus propiedades. La mayoría de la veces el método utilizar se encuentra dependiendo del tipo de componente de la mezcla y sus propiedades particulares así como las diferencias más significativas. Las propiedades físicas que más se aprovechan de acuerdo a su separación, se encuentra la solubidad, punto de ebullición y la densidad, entre las más destacadas. A continuación veremos los distintos métodos de separación más comunes, sencillos y más utilizados.
Con esta práctica nos daremos cuenta de que hay distintos métodos de separación de mezclas, como la decantación, filtración, magnetización, extracción, tamización, evaporización o cristalización, destilación, cromatografía y centrifugación. Con cada uno de los experimentos en este laboratorio observaremos cada uno de estos métodos claramente.



2    Introducción

 En la naturaleza, las sustancias se encuentran formando mezclas y compuestos que es necesario separar y purificar, para estudiar sus propiedades tanto físicas como químicas. Los procedimientos físicos por los cuales se separan las mezclas se denominan métodos de separación y son los siguientes:

Decantación: Separación mecánica de un sólido de grano grueso, insoluble en un líquido.

Filtración: Separación mecánica. Separa sólidos insolubles de grano fino de un líquido en el cual se encuentran mezclados.

Evaporación: Separación de un sólido disuelto en un líquido, por calentamiento, hasta que hierve y se transforma en vapor.

Destilación: Separación de dos o más líquidos miscibles.

Centrifugación: Provoca la sedimentación de los componentes de una mezcla con diferente densidad.

Cristalización: Separación de un sólido soluble y la solución que lo contiene, en forma de cristales.

Cromatografía: Separar, identificar y determinar con exactitud la cantidad de cada uno de los componentes de una mezcla.

Estos métodos se basan en diferentes propiedades físicas de los componentes que conforman las mezcla tales como: punto de ebullición, solubilidad, tamaño de la partícula, relación del tamaño del poro del filtro, diferencia de densidades entre otras más. Las causas por las que se presentó el informe es conocer los distintos métodos de separación de mezclas y saber en qué consiste cada uno de ellos a través de la elaboración de un experimento sencillo. Es necesario darse cuenta que casi toda la materia que existe en el planeta está separada en forma de mezclas.
Las mezclas de separación cumplen una importante función en el proceso de estudio de compuestos químicos. Su importancia radica en la obtención de datos acerca de las mezclas en función de las propiedades de las sustancias que las componen, aislándolas de otras con las que se hallan mezcladas, tanto a efectos preparativos como analíticos. Su objetivo es conocer la cantidad o concentración de la sustancia que es objeto de análisis dentro de una mezcla.


3       Objetivos (5%)

  • Conocer los métodos de separación de mezclas.
  • Identificar qué tipo de separación utilizar  según las soluciones a separar.



4      Resultados

DECANTACIÓN


Primero

 


Compuesto 1(líquido)
Compuesto 2(líquido)
Resultados
CuCl2
Na2CO3
Solución con precipitado de CuCO3

Segundo

 



Compuesto 1
Compuesto 2
Compuesto 3
Resultado
CHCl
C2H6O
H2O (destilada)
Formación de tres capas en orden ascendente.

Tercero


Temperatura
Resultados
25º
Los compuestos comienzan a calentarse.
47º
Comienza la ebullición de la acetona (goteo).
61º
Se estabiliza la temperatura; caen gotas cada 3 segundos.
89º
Ebullición del agua (goteo sin olor).


FILTRACION



SOLUTO
POSITIVO
NEGATIVO
OXIDO DE CALCIO
X

CARBON
X

CLORURO DE SODIO
X



CRISTALIZACIÓN


Compuesto 1
Compuesto 2
Resultado
HCl
NaOH
Cloruro de sodio en solución.


MAGNETISMO




Sólido 1
Sólido 2
Resultado
Azucar 1g
limallas de hierro 1g
Se separó las limallas de hierro del azucar


CROMATOGRAFIA



 


Color
Resultado de la separación de colores
Verde
Se separa el amarillo del azul
Naranja
Se separa el rojo del amarillo





5    Discusión


Filtración

1.- Con respecto al método físico de separación, en este caso la filtración, tiene como objetivo la separación de partículas sólidas de un líquido utilizando un material poroso llamado filtro. La técnica consiste en verter la mezcla sólido-líquido que se quiere tratar sobre un filtro que permita el paso del líquido pero que retenga las partículas sólidas.
En la práctica de laboratorio se evidenció que todas las sustancias fueron filtradas excepto el carbono que por ser un sobrenadante permaneció en  el papel filtro.
De ahí todas las filtraciones salieron correctamente ya  el papel filtro presenta poros para separar las partículas más grandes, pero al mezclar los solutos con el agua, estas partículas llegan a desaparecer siendo más pequeñas que los poros del filtro y atravesándolo.

Decantación

2.- La decantación, es uno de los métodos de separación de mezclas que sirve para separar sólidos de líquidos y líquidos no miscibles. En el primer caso el sólido se sedimenta (por su mayor peso), luego se inclina el recipiente y dejando escurrir el líquido en otro recipiente queda sólo el sólido sedimentado.
En la práctica se observó cómo influyen las diferentes densidades, dando como resultado que las soluciones más pesadas se van al fondo y las más livianas se depositan en la superficie, así como el cloroformo que tiene una densidad alta y se deposita en el fondo, y el etanol se coloca en la superficie, dando la posibilidad de separar estas dos sustancias.
No se observó ningún problema en este método ya que las densidades eran diferentes en cada caso.


 Destilación:
3.- Al realizar la práctica de la destilación, obtuvimos dos  fracciones del líquido destilado que eran diferenciadas no sólo por sus características físicas observadas a simple vista como olor, sino también porque las sustancias tienen distintos puntos de ebullición como ocurrió en el caso de la infusión de canela donde no se produjo ninguna destilación.

En el proceso de destilación de la sustancia con el metanol, el inconveniente fue que las solución que se destilan primero es la que tiene menor punto de ebullición, pero se debe tomar en cuenta que esta sustancia no es del todo pura ya que hay diferentes compuestos que están presentes en la solución a destilar, y al realizar este proceso el resultado también contiene partículas que pertenecieron a la solución inicial. Para solucionar este inconveniente se debe realizar otra destilación para que cada vez el resultado sea más puro, así eliminando los elementos que están demás.



Cristalización:
4.-La operación de cristalización es el proceso por medio del cual se separa un componente de una solución líquida transfiriendo a la fase sólida en forma de cristales que precipitan. Es una operación necesaria para todo producto químico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales, ya sea el azúcar o sacarosa, la sal común o cloruro de sodio.
En la práctica observamos que al colocar el hidróxido de sodio con ácido clorhídrico a altas temperaturas los iones se combinan para formar  otro compuesto que es el cloruro de sodio o sal de mesa.
En una cápsula de porcelana se coloco 1ml de solucion de acido clorhidrico 6N y 1ml de hidroxido de sodio 6N y se mezcló.
Calentamos la capsula hasta que se evapore el líquido completamente, asi formandose los cristales.
El cristal que se pudo observar es de forma cúbica, los cuales se pueden definir como cuerpos en el espacio que manifiestan tres ejes en ángulo recto, con “segmentos”, “látices, ó aristas” de igual magnitud, que forman seis caras o lados del cubo.



Magnetismo:

5.- En este experimento nos pudimos dar cuenta como un imán atrae fácilmente a un metal en este caso la limadura de hierro porque es un metal porque es un metal fácil de atraer.
Para este método se utilizó una mezcla de azúcar con hierro, para luego colocar una hoja y después desplazar el imán por encima de la hoja.
El problema que se visualizó fue que la hoja interfiere en el magnetismo del imán, ya que al pasar el imán por encima de la hoja y debajo el metal este no se adhiere; Al quitar la hoja y solo colocar el imán las partículas de hierro se adhieren con más facilidad al imán.
Esto se produce porque la hoja bloquea el campo magnético del imán, reduciendo el poder de atracción del imán, y solo añadiendo algunas partículas de hierro.
Otro punto que hay que tomar en cuenta es que los imanes que se utilizaron en el experimento no fueron lo suficientemente fuertes para traspasar el bloqueo de la hoja de papel.
Para obtener un mejor resultado se debe emplear imanes más fuertes y lograr una mejor separación de la solución no metal y de los fragmentos de metal.

Cromatografía:

6.- En la Cromatografía según los resultados que han sido expuestos, es un método que sirve para separar, identificar y determinar en qué cantidad se encuentran los componentes de una mezcla homogénea, los solutos se encuentran en proporciones muy pequeñas.

Debido a que la mezcla de  sube por el papel filtro llevando a cabo la cromatografía separando los colores primos de la mezcla; en este caso la mezcla  a base de agua y tintas colorantes, al llevar a cabo la cromatografía con el papel filtro se pudieron observar una gama de colores distintos y en posición diferente.


Solubilidad:

7.- La solubilidad es la máxima cantidad de soluto que se puede disolver en una cantidad dada de disolvente a una temperatura dada. La solubilidad permite predecir si se formará un precipitado cuando se mezclan dos soluciones o cuando se agrega un soluto a la solución.
En la práctica observamos que el primer compuesto aislado es nitrato de potasio gracias a que las sustancias son solubles en medios de polaridad semejante (propiedad de las moléculas que representa la separación de las cargas eléctricas) en este caso se utilizó el agua debido a que el compuesto presenta enlace iónico, que es semejante al agua y esto hace que sea más soluble.

 En los diferentes métodos de separación de mezclas que se observó al momento de realizar la práctica en el laboratorio se pudo concluir que existen métodos para cada tipo de solución, dependiendo de ciertos aspectos físicos como densidad, tamaño de las partículas, imantación, punto de ebullición, y solubilidad. Con los cuales podemos determinar qué tipo de método utilizar.


 Conclusiones:

  • Existen 7 métodos puestos en práctica que sirven para separar mezclas estos son: filtración, decantación, destilación, cristalización, magnetismo, cromatografía, solubilidad.

  • Hay tres maneras de reconocer los diferentes tipos de separación de mezclas que se usan :

Métodos físicos no interviene la mano del hombre en la separación Ej. la decantación)  
Métodos mecánicos: se utilizan artefactos o instrumentos para producir la separación de las sustancias Ej. la filtración, destilación, cristalización, magnetismo, Solubilidad, cromatografía.

·        De toda la práctica se puede concluir que existen diferentes métodos para separar soluciones ya sea liquido-liquido, solido –liquido, solido-solido, aprovechando las propiedades físicas de cada sustancia que necesitamos separar





























  •    Bibliografía

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