lunes, 2 de diciembre de 2013

laboratorio 6

PRÁCTICA Nº 6

CRISTALIZACIÓN DE COMPUESTOS ORGÁNICOS

INTRODUCCIÓN.

Hoy día esta técnica se mantiene como el procedimiento más adecuado para la purificación de sustancias sólidas.  En general, la purificación por cristalización se basa en el hecho de que la mayoría de los sólidos son más solubles en un disolvente en caliente que en frio.

El sólido que se va a purificar se disuelve en el disolvente caliente, generalmente a ebullición, la mezcla caliente se filtra para eliminar todas las impurezas insolubles, y entonces la solución se deja enfriar para que se produzca la cristalización.  En el caso ideal, toda la sustancia deseada debe separarse en forma cristalina y todas las impurezas solubles deben  quedar disueltas en las aguas madres.  Finalmente, los cristales se separan por filtración y se dejan secar.  Si con una  cristalización  sencilla no se llega a una sustancia pura, el proceso puede repetirse empleando el mismo u otro disolvente.

La mejor forma de encontrar un disolvente adecuado para la cristalización  de una sustancia determinada es ensayar experimentalmente distintos disolventes.  No obstante, algunas generalizaciones, razonablemente validas, pueden ayudar a simplificar la búsqueda.
 Los compuestos iónicos se disuelven en disolventes polares y los compuestos no iónicos en disolventes no polares.

Los compuestos iónicos se pueden disolver en agua si sus moléculas se ionizan en solución acuosa o pueden asociarse con moléculas  de agua a través de  puentes de hidrogeno.  Por este motivo, los hidrocarburos y sus derivados halogenados son prácticamente insolubles en agua, pero los compuestos en cuyas moléculas existen grupos funcionales tales como alcohol (-OH), aldehído (-CHO), cetona (R-CO-R), acido carboxílico (-COOH) y amida (-CONH2), que pueden formar puentes de hidrogeno con agua, son solubles en este disolvente, a menos que la relación del número total de átomos de carbono al de tales grupos funcionales en la molécula sea superior a 4 ó 5.

Los disolventes hidroxílicos asociados como metanol, etanol, ácido acético, presentan un poder intermedio entre agua y el  éter etílico o benceno.  Son buenos disolventes para los compuestos orgánicos que pueden asociarse.

Un disolvente ideal para una cristalización debe poseer las siguientes características:

-          Un coeficiente de temperatura elevado para la sustancia que  se va a purificar, esto es, debe disolver una gran cantidad de la misma a su temperatura de ebullición y solo una pequeña cantidad a la temperatura ambiente o ligeramente por debajo de ella.

-          Un coeficiente de temperatura bajo para las impurezas.



-          Al enfriarse debe presentar rápidamente cristales bien formados del compuesto que se purifica, de los cuales debe ser fácilmente separable.

-          No debe reaccionar con el soluto.

-          Su utilización no debe ser peligrosa (inflamable).

-          Debe ser barato.

DISOLVENTES MÁS UTILIZADOS PARA CRISTALIZAR SUSTANCIAS

Disolvente

Formula
T fusión
(°C)
T congelación
(°C)
Éter de petróleo

C5H12
33,65
<0
Éter
(C2H5) 2O

34,6
-116
Acetona
(CH3) 2O

56,1

-95
Ligroina
(CH3) 2O

60-80

<0
Cloroformo

CHCl3
61,3
<0
Alcohol Metilico

CH3OH
64,7
-98
Tetracloruro de carbono

CCl4
76,7
<0
Acetato de etilo

CH3COOC2H5
77,2
-84
Alcohol etílico

C2H5OH
78,1
-116
Benceno

C6H6
80,2
5,5
Ácido acético

CH3COOH
118,1
16,6
Dimetil forma mida
HCON(CH3)2

153
-61
Nitrobenceno

C6H5NO2
210,9
5,7




Preparación de la solución

Como regla general, el objetivo es disolver el soluto en la mínima  cantidad de disolvente a su temperatura de ebullición.  Se recomienda el siguiente procedimiento: Pulverizar finamente el compuesto a cristalizar, colocar en un matraz de fondo redondo del tamaño adecuado al que se acopla un refrigerante de reflujo.  Se echa un trocito de plato poroso y se cubre el sólido con un volumen del disolvente elegido que se juzgue todavía insuficiente para disolverlo totalmente.

Sobre un baño de agua (o directamente sobre la placa calefactora si el disolvente tiene un punto de ebullición mayor que el agua) se calienta la mezcla hasta ebullición, agitando constantemente al comunicar el líquido un movimiento de giro.  A la solución hirviente se añade más disolvente en pequeñas porciones y continuando la agitación.  Entre cada dos adiciones se debe dejar el tiempo suficiente para que el soluto pueda disolverse.  Se continúa la adición de disolvente hasta que todo el soluto se ha disuelto a la temperatura de ebullición.

Decoloración

Frecuentemente la solución se colorea con impurezas orgánicas de peso molecular elevado que acompañan al  producto natural deseado o que se han formado como productos de descomposición o subproductos en el proceso  de síntesis.  En estos casos el color se puede eliminar hirviendo la solución durante cinco a diez minutos con una pequeña cantidad de carbón adsorbente activado.

Filtración de la solución caliente

La solución caliente se debe filtrar de tal forma que no cristalice nada de soluto ni en el papel de filtro ni en el embudo.  Generalmente, para ello se requiere una filtración rápida con un mínimo de evaporación en el embudo de pitorro corto, previamente calentando en una estufa, y provisto de un filtro de pliegues para aumentar la velocidad de filtración.





Enfriamiento

Durante el enfriamiento de la solución caliente se pretende que cristalice la máxima cantidad de la sustancia deseada con un mínimo de impurezas.  El proceso se realiza en un matraz Erlenmeyer, tapado.  Generalmente, es preferible que los cristales tengan un tamaño medio, porque los cristales grandes pueden incluir gran cantidad de disolvente, el cual lleva impurezas disueltas, y los cristales pequeños presentan una gran superficie sobre la que estas quedan adsorbidas.

El tamaño de los cristales se pueden controlar por la velocidad de cristalización; una cristalización rápida favorece la formación de cristales pequeños y una cristalización lenta origina cristales grandes.  Generalmente lo mejor es dejar que el enfriamiento de la disolución sea lento o al menos moderado.  Si la cristalización es demasiado lenta, se puede favorecer rascando con una varilla de vidrio la superficie interior del Erlenmeyer (para que se formen pequeñísimos fragmentos de vidrio que actúen como núcleos de cristalización), o bien, añadiendo, durante el enfriamiento y de vez en cuando, un pequeño cristal del producto para sembrar la solución y provocar su cristalización.

Separación de los cristales

En este paso se pretende separar los cristales formados, quitándoles la mayor cantidad posible de aguas madres, con una evaporación mínima.  Generalmente esto se consigue empleando  un embudo Buchner unido a un quitasato, que a su vez se conecta a la trompa de vacío.
Los quitasatos deberán sujetarse mediante unas pinzas a un soporte.  El Buchner debe ser  de tamaño adecuado, eligiéndose el más pequeño que permita la recogida con holgura de toda la masa cristalina sin que esta llegue a rebasar el borde superior del  embudo.

PASOS PARA LA CRISTALIZACIÓN DE UN COMPUESTO







PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Objetivos

*      Elegir correctamente el disolvente para efectuar una cristalización.
*      Obtener cristales de sulfato de cobre

Materiales

*      8 tubos de ensayo
*      2 vasos de precipitados de 200 ml
*      1 matraz erlenmeyer de 200 ml
*      Gradilla
*      Espatula
*      Mortero
*      Mechero de alcohol
*      Embudo de vidrio
*      Hornilla eléctrica
*      Soporte universal
*      Varilla agitadora
*      2 Pinzas de sujeción metálicos
*      Rejilla de alambre con tela de asbesto
*      Papel filtro
*      Agua destilada
*      Metanol
*      Tolueno
*      Eter
*      Aspirina
*      Ácido Benzoico
*      Ácido Cítrico
*      Naftaleno
*      Sulfato de cobre

Pasos para elegir el disolvente adecuado para la cristalización

En un mortero pulverizar el producto cuya solubilidad se quiere probar.

Colocar 0.1 gramos del producto en un tubo de ensayo

Añadir gota a gota el disolvente que se quiere probar hasta completar 1 ml, esto se realiza con una pipeta y en frío.

Si se disuelve el producto no es adecuado para cristalizar.

Si no se disuelve continua el ensayo.

Calentar el tubo de ensayo en baño maría e ir añadiendo más disolvente de 0.5 ml en 0.5 ml hasta completar 3 ml.

Si el producto se disuelve antes de llegar a este volumen, se dice que es soluble en caliente, por lo tanto sirve para cristalizar.

Realizar este procedimiento para la aspirina, acido benzoico, acido cítrico y naftaleno.

Probar con los siguientes disolventes: agua, metanol, tolueno y éter.

Pasos para obtener cristales de sulfato de cobre

Pesar 50 g de sulfato de cobre finamente dividido.

En un erlenmeyer de 200 ml calienta a ebullición unos 40 ml de agua destilada y disuelve el sulfato de cobre; si no acaba de disolverse del todo, añadir más agua destilada. Una vez disuelto, enfría la disolución introduciendo el erlenmeyer en un recipiente con agua fría o remojándolo al chorro del grifo.

Continúa el enfriamiento hasta que se observe que ya no se formen cristales. Filtra al vacío o por gravedad, recoge el filtrado en un vaso de 250 cm.

Seca los cristales con papel de filtro al aire libre o colócalos en un desecador para que terminen de secar.

En el mismo vaso donde se ha recogido, calienta el filtrado al baño maría sin que llegue a hervir hasta que se haya evaporado la mitad del agua aproximadamente. Deja enfriar a temperatura ambiente hasta la próxima sesión, filtra igual que antes y sécalos con papel de filtro.

Compara el tamaño de los cristales obtenidos de una u otra forma.

CUESTIONARIO

*      De acuerdo con las pruebas de solubilidad, ¿cuál es el grado de polaridad de su compuesto?,
       
       La relación del soluto y solvente esta determinado por su polaridad ya que ambos en sus moléculas presentaran un desplazamiento relativo a sus centros eléctricos.
Al unirse los átomos de las sustancias uno de ellos tendrá más tendencia a captar los electrones que el otro, desplazándose el par hacia el átomo que más lo atraiga y en consecuencia las sustancias se mezclarán.
Por ello se dice que “lo semejante disuelve lo semejante”.

*      ¿Cuándo un disolvente es el ideal para efectuar la cristalización de un sólido?, explique. ¿En base a su respuesta, cuál disolvente seleccionará para cristalizar  su problema?.

       La polaridad determina si una sustancia es soluble en agua. Según el experimento realizado los únicos compuestos que se disolvieron totalmente fueron el cristal violeta y el cloruro de sodio (NaCl)

*      ¿Un sólido que es soluble en determinado disolvente frío, puede ser recristalizado en dicho disolvente?,

        El estudio que se hace de la afinidad que deben tener los componentes de una solución se da a nivel molecular (estructura molecular) ya que de esta manera se puede entender como una sustancia es soluble en otra.
*      ¿Un sólido que es insoluble en un disolvente caliente, puede recristalizarse de él?,

           Es decir al estudiar la estructura molecular se puede apreciar a detalle la polaridad que presenta tanto el soluto como el solvente y de esta manera uno puede notar que las sustancias participantes necesitan tener un cierto ordenamiento atómico de manera tal que su naturaleza polar sean similares


GLOSARIO

Discutir y anotar el significado de los siguientes términos:

baño maría, El baño María o baño de María (en latín balneum Mariae) es un método empleado en las industrias (farmacéutica, cosmética, de alimentos y conservas), en laboratorio de química y en la cocina, para conferir temperatura uniforme a una sustancia líquida o sólida o para calentarla lentamente, sumergiendo el recipiente que la contiene en otro mayor con agua que se lleva a o está en ebullición
cristal,  En física del estado sólido y química, un cristal es un sólido homogéneo que presenta un orden interno periódico de sus partículas reticulares, sean átomos, iones o moléculas. La palabra proviene del griego crystallos, nombre que dieron los griegos a una variedad del cuarzo, que hoy se llama cristal de roca. La mayoría de los cristales naturales se forman a partir de la cristalización de gases a presión en la pared interior de cavidades rocosas llamadas geodas

masa cristalina es un término útil para designar colectivamente a las rocas ígneas intrusivas y a las metamórficas, tales como los asquitos y gneis

carbón adsorbente activado.  es un término genérico que describe una familia de adsorbentes carbonáceos altamente cristalinos y una porosidad interna altamente desarrollada

BIBLIOGRAFIA

Oliver C. 2012; ”Guía laboratorio de química orgánica”. Universidad Mayor de San Andrés. La Paz- Bolivia.

LARA,C. 2012; ”Manual de prácticas de laboratorio de química orgánica”. Universidad Mayor de San Andrés. La Paz- Bolivia.

Microsoft encarta 2009. 1993-2008 microsoftCorporation. Reservados todos los derechos.

MORALES Y. 2010;  “Manual de experiencias de química Orgánica”.  La Paz-Bolivia. s.e.

laboratorio 5

PRÁCTICA Nº 5

METODOS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS

INTRODUCCION.

La materia suele clasificarse para su estudio en sustancias puras y mezclas. Las sustancias puras se caracterizan porque tienen composición fija, no pueden separarse por métodos físicos en otras sustancias más simples y durante un cambio de estado la temperatura se mantiene constante. Una mezcla es una combinación física de dos o más sustancias puras, la mezcla tiene composición variable y sus componentes pueden separarse por métodos físicos, además la temperatura es variable durante el cambio de estado.

Las mezclas se clasifican en heterogéneas cuando constan de dos o más fases y sus componentes pueden identificarse a simple vista o con ayuda de un microscopio. Por ejemplo, un pedazo de granito es una mezcla de pequeños granos de diferentes compuestos como cuarzo, mica y feldespato. Las mezclas homogéneas, usualmente llamadas soluciones, constan de una sola fase (región en la que todas las propiedades químicas y físicas son idénticas). Los componentes de una solución están tan íntimamente mezclados que son indistinguibles, tal es el caso de la solución que se forma entre agua y NaCl (sal común).

En el laboratorio generalmente se requiere separar los componentes de una mezcla, bien sea para determinar su composición o para purificar los componentes y usarlas en reacciones posteriores. Las técnicas a utilizar dependen del estado general de la mezcla (sólida, líquida o gaseosa) y de las propiedades físicas de los componentes.

Los principales métodos de separación son los siguientes:

SEDIMENTACIÓN

Ocurre cuando a una mezcla se le deja reposar y en el fondo se deposita el sólido más denso que contiene.

DECANTACIÓN

Es la separación de un sólido insoluble del líquido, vertiendo el líquido después de sedimentar el sólido. Se emplea para separar un sólido de un líquido. En el laboratorio se utiliza el embudo de decantación.

En los hogares se desarrolla este método de forma cotidiana; por ejemplo: cuando alguien está enfermo y el doctor le indica que debe tomar caldo de pollo desgrasado; por decantación se quita con una cuchara la grasa que flota en el caldo, hasta obtener un producto sin grasa. También cuando granos de cebada se coloca en un vaso con agua, la basura y las semillas en mal estado flotarán, en tanto que los útiles se van al fondo. A través de la decantación se logra separarlos.

FILTRACIÓN

Es el proceso por el que se separa un sólido insoluble y finamente dividido de un líquido utilizando una pared porosa (papel filtro, fieltro, asbesto, etc.), de forma que el líquido fluya por el papel y el residuo (sólido) quede retenido en el papel.

Los filtros para purificar agua, tienen en su interior una barra de material sólido (generalmente es un material poroso de cerámica o carbón) que retiene las impurezas del agua cuando atraviesan por él. Los dispositivos más comunes son: el papel filtro, la fibra de asbesto, el fieltro, la fibra de vidrio, redes metálicas, tierras especiales; filtros-prensa de acero inoxidable para separar la parte sólida que resulta del arroz, lúpulo y malta.

En el hogar se utilizan como filtro la coladera para separar, por ejemplo el jugo de tomate de la cascarilla para preparar una sopa o al lavar las verduras en el chorro de agua. Las coladeras en las calles tienen la finalidad de filtrar, impedir, el paso de cuerpos sólidos.

DESTILACIÓN

Cada sustancia hierve a una temperatura y presión determinadas, de ahí que una mezcla de líquidos miscibles o una disolución de un sólido en un líquido, pueda separarse por destilación, proceso donde se aprovecha que el vapor en equilibrio con un líquido contiene mayor proporción de los componentes más volátiles.

El vapor generado se condensa en el interior del refrigerante para ser colectado como producto destilado, el cual es muy rico (tiene un alto contenido) en el componente más volátil.

Este procedimiento se emplea para purificar líquidos, obtener agua destilada, bidestilada y tridestilada (utilizada para soluciones inyectables) en la industria farmacéutica. En muchas comunidades se utiliza un alambique para destilar bebidas alcohólicas regionales (aguardiente, tequila, sotol, etc.), que concentra el porcentaje de alcohol en las bebidas, elevándolo al orden de un diez por ciento original a cuarenta por ciento.

CRISTALIZACIÓN

La cantidad de sal disuelta en agua aumenta con la temperatura, al enfriarse una disolución caliente y saturada, la sal se cristaliza (recupera su estado original de gránulos), debido a que la cristalización se basa específicamente en la solubilidad; es decir al cambio de la mezcla con la temperatura.

Productos de la cristalización son las típicas frutas "cristalizadas" y el pescado seco y salado, donde la concentración de sal o azúcar es tan alta que el agua del alimento es "utilizada" por la sal o el azúcar para disolverse, al no haber más agua disponible, éstas se cristalizan en la superficie del alimento, preservándolo de la descomposición.



 SUBLIMACIÓN

Es el paso de una sustancia del estado sólido al gaseoso sin fundirse. En una mezcla, la presencia de una sustancia que sublima permite su separación por este método.

Esta aplicación se observa en los desodorantes utilizados en los inodoros, los cuales se colocan cerca del mismo y por sublimación, dejan escapar el agente desinfectante y desodorante. Otro ejemplo lo tenemos en las bolas de naftalina que se acostumbra colocar en los roperos para proteger la ropa y madera de las polillas las cuales, por sublimación desprenden el agente protector.

CENTRIFUGACIÓN

Es un método utilizado para separar un sólido insoluble (finamente dividido y de difícil sedimentación) de un líquido. Se realiza cuando la sedimentación es lenta, acelerando el proceso por medio de rotación. Para esto se coloca la mezcla en un tubo de ensayo que se coloca en una centrífuga y se hace girar a gran velocidad; con ello, la sustancia más densa queda en el fondo y la de menor densidad en la superficie. Este proceso es de gran utilidad en los análisis de leche (para separar sus componentes) y sangre (para separar el plasma, el suero, etcétera).

CROMATOGRAFÍA

El descubrimiento de esta técnica se debe al botánico ruso M. Tswett cuando, en 1906, colocó pigmento vegetal en la parte superior de una columna de vidrio rellena con yeso pulverizado, al hacerlo observó en su interior cómo se separaban de la mezcla bandas de colores que al agregar éter, descendían a diferentes velocidades. En toda cromatografía se distinguen dos componentes: la fase estacionaria o soporte (columna de yeso) y la fase móvil o eluyente (el éter).

En casa se puede observar cuando se quiere quitar una mancha en la ropa y se le aplica un disolvente; en principio la mancha se extiende sobre la tela formando bandas coloridas hasta que llega un momento en que el disolvente y el trapo con que se frota, logra retirar la mancha; algunas personas gustan decolorar sus prendas de mezclilla empleando una disolución de hipoclorito de sodio (cloro blanqueador), al cual se le forman manchas de diversas tonalidades de azul hasta llegar al blanco.

IMANTACIÓN

Con este método se aprovecha la propiedad de algún material para ser atraído por un campo magnético. Los materiales ferrosos pueden ser separados de otros componentes por medio de un electroimán, para su tratamiento posterior.





PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Objetivos

*      Mostrar algunas técnicas de separación de los componentes de una mezcla y adquirir los criterios necesarios para seleccionar una técnica específica con base en las propiedades físicas que exhiban los componentes de la mezcla.

Materiales

*      3 vasos de precipitado de 500 ml
*      Probeta de 500 ml
*      Mechero de alcohol
*      Embudo de decantación
*      Hornilla eléctrica
*      Soporte universal
*      Varilla agitadora
*      Trípode metálico
*      2 Pinzas de sujeción metálicos
*      Rejilla de alambre con tela de asbesto
*      Papel filtro
*      200 ml de Agua destilada
*      200 ml de aceite vegetal
*      Sal común (ClNa)
*      Chatuelas (clavos pequeños)
*      Imán
*      Arena fina
*      Agua destilada
*      Hielo

Pasos para separar los componentes de una mezcla

Colocar 100 mL de agua en uno de los vasos de precipitados.

Pesar 50 g de cloruro de sodio, agregar a la mezcla y diluir con ayuda de la varilla.

Añadir 100 ml de aceite vegetal.

Pesar 50 g de clavos pequeños (chatuelas) y agregar a la mezcla.

Pesar 50 g de arena fina y agregar a la mezcla

Con la ayuda de un imán retirar las chatuelas (imantación).

Vaciar la solución y dejar pasar sobre un embudo cubierto con papel filtro, separar los granos de arena de la mezcla y recibir el contenido en otro vaso de precipitados. (Filtración).
Luego, con ayuda de un embudo de decantación separamos la fase acuosa de la fase oleosa y obtenemos una mezcla solamente de agua y cloruro de sodio.

Finalmente, la mezcla sobrante someter a cambios bruscos de temperatura, es decir primero colocar en baño maría y luego colocar en un recipiente con hielos, así se podrá observar la formación de sales de cloruro de sodio (cristalización).

CUESTIONARIO

*      Si mezclo 10 g de un compuesto A  con 150 ml  de un compuesto B  y luego  deseo separarlos, que propiedad  o  propiedades  debo  tener  en  cuenta  para  utilizar  la  técnica  de  separación  apropiada. ¿Qué método de separación utilizo?

        Depende de la naturaleza de los compuestos ya que uno esta medido en peso y el otro en volumen se predice pueden solido y liquido.

*      Si  cierta  cantidad  en  gramos  de  un  compuesto  X  presenta  impurezas  y  se  desea  purificar  ¿cuál sería  el  método  más  apropiado  para  liberar  esas  impurezas?.  Explique  detalladamente  en  que consiste el método.

        Generalmente para impurezas de filtra.

*      Explique  una  técnica  por  la  cual  puede  separar  la  clorofila,  xantofila  y  caroteno  de  una  planta  en  el laboratorio.  Explique  las  propiedades  que se debe  tener  en  cuenta  para  aplicar  este  método  y  describa  el proceso que debe llevar a cabo en la separación.

         Cubre una bandeja para galletas con papel aluminio. Apila varias toallas de papel sobre el aluminio y deja a un lado la bandeja de galletas Corta, rasga o tritura geranio fresco u hojas de espinacas en los trozos más pequeños que puedas, lo suficiente como para llenar media taza. Coloca los fragmentos de hojas en un viejo tazón de vidrio. No uses tazones de plástico, pues la acetona disuelve ciertas clases de plásticos.
Vierte un cuarto de taza de acetona o quitaesmalte que contenga acetona en el tazón con hojas. Aplasta las hojas con el dorso de una cuchara mientras mezclas la solución. Continúa aplastando y revolviendo hasta que el líquido se ponga verde oscuro.
Filtra los materiales sólidos del líquido haciéndolos pasar por bolas de algodón y vertiéndolos en otro tazón de vidrio.
Con cuidado, vierte el líquido a cucharadas sobre las toallas de papel en la bandeja para galletas. Deja la bandeja afuera bajo la luz del sol para permitir que la acetona se evapore por completo. El residuo verde oscuro que queda es el extracto de clorofila.
*      Investigar el método de separación que se utiliza en cada uno de los siguientes procesos industriales:

-          Producción de azúcar.
        Los cristales de azúcar se separan de la miel restante en las centrífugas. Estas son cilindros de malla muy fina que giran a gran velocidad. El líquido sale por la malla y los cristales quedan en el cilindro, luego se lava con agua. Las mieles vuelven a los tachos, o bien se utilizan como materia prima para la producción de alcohol etílico en la destilería. El azúcar de primera calidad retenido en las mallas de las centrífugas, se disuelve con agua caliente y se envía a la refinería, para continuar el proceso. Cabe resaltar que en este punto se obtiene lo que se llama azúcar rubio, debido al color de los cristales; a continuación se detalla el proceso mediante el cual el azúcar rubio se convierte en azúcar blanco o azúcar muy fina
-          Producción de sal
          Se produce una cristalizacion por evaporacion solar y se la recoge.

-          Obtención de la gasolina
            El petróleo crudo, primero hay que encontrarlo. Esto puede hacerse mediante el estudio de microorganismos asociados, de las rocas, de las capas terrestres y mediante explosiones provocadas y medidas con sismógrafos. Después hay que perforar pozos para bombear el petróleo y extraerlo.

Entre los productos que se obtienen de la destilación del petróleo crudo, tal vez el más importante es la gasolina. El crudo del cual se obtiene la gasolina, contiene compuestos que no son hidrocarburos tales como sal, metales y azufre. El contenido de azufre varía de acuerdo al lugar de origen del crudo, sin embargo, se puede decir que la gasolina que se obtiene en la destilación primaria, contiene alrededor de 800 partes por millón en peso. Para alcanzar la especificación de octano, la gasolina primaria se envía al proceso de reformación catalítica, pero antes debe ser desulfurada en un proceso de hidrotratamiento en presencia de un catalizador cuyos metales activos pueden ser cobalto y molibdeno.

El proceso de hidrotratamiento consiste en calentar la gasolina a aproximadamente 280áC junto con una corriente de hidrógeno y hacerlos pasar a través de un lecho fijo de catalizador, el cual permite la remoción del azufre hasta dejar en la gasolina únicamente alrededor de 0.1 partes por millón. En estas condiciones, la gasolina está adecuada para pasar al proceso de reformación.

Para llevar a cabo la reformación de la gasolina, es necesario elevar su temperatura hasta 480áC y hacerla pasar por hasta cuatro lechos fijos de un catalizador conteniendo platino como metal activo. Hasta ahora solamente tenemos una ruta de preparación de gasolina, sin embargo, existen otras fuentes y otros procesos para este fin, tal es el caso de la gasolina proveniente del proceso de desintegración catalítica fluida FCC (fluid catalytic cracking), en el cual se alimenta una corriente de gasóleos de vacío mezclados con gasóleo pesado primario y mediante el rompimiento de las moléculas de hidrocarburo propiciado por temperatura de alrededor de 515áC y un catalizador a base de alúmina conteniendo una zeolita.

Con la finalidad de producir gasolinas que contaminen menos el ambiente, se han instalado plantas de alquilación, en las cuales la carga son las olefinas C4 que no reaccionaron en la planta de MTBE y una corriente de isobutano que proviene también del proceso FCC. El alquilado producto puede tener un número de octano de 9091 RON y 8889 MON. Por otra parte, con la finalidad de aprovechar de manera óptima los hidrocarburos, se han instalado unidades isomerizadoras de parafinas de cinco (C5) y seis átomos de carbono (C6) las cuales producen otra buena corriente para ser utilizada en la preparación de las gasolinas finales, que se ponen a la venta en las Estaciones de Servicio.
-          Tratamiento de aguas
            Típicamente, el tratamiento de aguas residuales comienza por la separación física inicial de sólidos grandes (basura) de la corriente de aguas domésticas o industriales empleando un sistema de rejillas (mallas), aunque también pueden ser triturados esos materiales por equipo especial; posteriormente se aplica un desarenado (separación de sólidos pequeños muy densos como la arena) seguido de una sedimentación primaria (o tratamiento similar) que separe los sólidos suspendidos existentes en el agua residual. Para eliminar metales disueltos se utilizan reacciones de precipitación, que se utilizan para eliminar plomo y fósforo principalmente. A continuación sigue la conversión progresiva de la materia biológica disuelta en una masa biológica sólida usando bacterias adecuadas, generalmente presentes en estas aguas. Una vez que la masa biológica es separada o removida (proceso llamado sedimentación secundaria), el agua tratada puede experimentar procesos adicionales (tratamiento terciario) como desinfección, filtración, etc. El efluente final puede ser descargado o reintroducido de vuelta a un cuerpo de agua natural (corriente, río o bahía) u otro ambiente (terreno superficial, subsuelo, etc). Los sólidos biológicos segregados experimentan un tratamiento y neutralización adicional antes de la descarga o reutilización apropiada.
-          Purificación de alcohol
          DECANTACIÓN: Es la separación mecánica de un sólido de grano grueso, insoluble, en un líquido; consiste en verter cuidadosamente el líquido, después de que se ha sedimentado el sólido. Por este proceso se separan dos líquidos miscibles, de diferente densidad, por ejemplo, agua y aceite.


FILTRACIÓN: Es un tipo de separación mecánica, que sirve para separar sólidos insolubles de grano fino de un líquido en el cual se encuentran mezclados; este método consiste en verter la mezcla a través de un medio poroso que deje pasar el líquido y retenga el sólido. Los aparatos usados se llaman filtros; el más común es el de porcelana porosa, usado en los hogares para purificar el agua. Los medios más porosos mas usados son: el papel filtro, la fibra de vidrio o asbesto, telas etc.

En el laboratorio se usa el papel filtro, que se coloca en forma de cono en un embudo de vidrio, a través del cual se hace pasar la mezcla, reteniendo el filtro la parte sólida y dejando pasar el líquido.


EVAPORACIÓN: Es la separación de un sólido disuelto en un líquido, por calentamiento, hasta que hierve y se transforma en vapor. Como no todas las sustancias se evaporan con la misma rapidez, el sólido disuelto se obtiene en forma pura.


DESTILACIÓN: Es el proceso mediante el cual se efectúa la separación de dos o más líquidos miscibles y consiste en un a evaporación y condensación sucesivas, aprovechando los diferentes puntos de ebullición de cada uno de los líquidos, también se emplea para purificar un liquido eliminando sus impurezas.

En la industria, la destilación se efectúa por medio de alambiques, que constan de caldera o retorta, el refrigerante en forma de serpentín y el recolector; mediante este procedimiento se obtiene el agua destilada o bidestilada, usada en las ámpulas o ampolletas que se usan para preparar las suspensiones de los antibióticos, así como el agua destilada para las planchas de vapor; también de esta manera se obtiene la purificación del alcohol, la destilación del petróleo, etc.


CENTRIFUGACIÓN: Proceso mecánico que permite, por medio de un movimiento acelerado de rotación, provocar la sedimentación de los componentes de una mezcla con diferente densidad. Para ello se usa una máquina especial llamada centrífuga. Ejemplo: se pueden separar las grasas mezcladas en los líquidos, como la leche, o bien los paquetes celulares de la sangre, separándolos del suero sanguíneo.


CRISTALIZACIÓN: Separación de un sólido soluble y la solución que lo contiene, en forma de cristales. Los cristales pueden formarse de tres maneras:

Ñ Por fusión: para cristalizar una sustancia como el azufre por este procedimiento, se coloca el azufre en un crisol y se funde por calentamiento, se enfría y cuando se ha formado una costra en la superficie, se hace un agujero en ella y se invierte bruscamente el crisol, vertiendo el líquido que queda dentro. Se observará una hermosa malla de cristales en el interior del crisol.
 Por disolución: Consiste en saturar un líquido o disolvente, por medio de un sólido o soluto y dejar que se vaya evaporando lentamente, hasta que se han formado los cristales. También puede hacerse una disolución concentrada en caliente y dejarla enfriar. Si el enfriamiento es rápido, se obtendrán cristales pequeños, y si es lento, cristales grandes.

-          Purificación de una muestra sólida
         DECANTACIÓN: Es la separación mecánica de un sólido de grano grueso, insoluble, en un líquido; consiste en verter cuidadosamente el líquido, después de que se ha sedimentado el sólido. Por este proceso se separan dos líquidos miscibles, de diferente densidad, por ejemplo, agua y aceite.


FILTRACIÓN: Es un tipo de separación mecánica, que sirve para separar sólidos insolubles de grano fino de un líquido en el cual se encuentran mezclados; este método consiste en verter la mezcla a través de un medio poroso que deje pasar el líquido y retenga el sólido. Los aparatos usados se llaman filtros; el más común es el de porcelana porosa, usado en los hogares para purificar el agua. Los medios más porosos mas usados son: el papel filtro, la fibra de vidrio o asbesto, telas etc.

En el laboratorio se usa el papel filtro, que se coloca en forma de cono en un embudo de vidrio, a través del cual se hace pasar la mezcla, reteniendo el filtro la parte sólida y dejando pasar el líquido.


EVAPORACIÓN: Es la separación de un sólido disuelto en un líquido, por calentamiento, hasta que hierve y se transforma en vapor. Como no todas las sustancias se evaporan con la misma rapidez, el sólido disuelto se obtiene en forma pura.


DESTILACIÓN: Es el proceso mediante el cual se efectúa la separación de dos o más líquidos miscibles y consiste en un a evaporación y condensación sucesivas, aprovechando los diferentes puntos de ebullición de cada uno de los líquidos, también se emplea para purificar un liquido eliminando sus impurezas.

En la industria, la destilación se efectúa por medio de alambiques, que constan de caldera o retorta, el refrigerante en forma de serpentín y el recolector; mediante este procedimiento se obtiene el agua destilada o bidestilada, usada en las ámpulas o ampolletas que se usan para preparar las suspensiones de los antibióticos, así como el agua destilada para las planchas de vapor; también de esta manera se obtiene la purificación del alcohol, la destilación del petróleo, etc.


CENTRIFUGACIÓN: Proceso mecánico que permite, por medio de un movimiento acelerado de rotación, provocar la sedimentación de los componentes de una mezcla con diferente densidad. Para ello se usa una máquina especial llamada centrífuga. Ejemplo: se pueden separar las grasas mezcladas en los líquidos, como la leche, o bien los paquetes celulares de la sangre, separándolos del suero sanguíneo.


CRISTALIZACIÓN: Separación de un sólido soluble y la solución que lo contiene, en forma de cristales. Los cristales pueden formarse de tres maneras:

Ñ Por fusión: para cristalizar una sustancia como el azufre por este procedimiento, se coloca el azufre en un crisol y se funde por calentamiento, se enfría y cuando se ha formado una costra en la superficie, se hace un agujero en ella y se invierte bruscamente el crisol, vertiendo el líquido que queda dentro. Se observará una hermosa malla de cristales en el interior del crisol.

Ñ Por disolución: Consiste en saturar un líquido o disolvente, por medio de un sólido o soluto y dejar que se vaya evaporando lentamente, hasta que se han formado los cristales. También puede hacerse una disolución concentrada en caliente y dejarla enfriar. Si el enfriamiento es rápido, se obtendrán cristales pequeños, y si es lento, cristales grandes.

GLOSARIO

Discutir y anotar el significado de los siguientes términos:

Aguas madres, A la solución en la que originalmente se obtiene un precipitado. Éste se separa de sus aguas madres mediante filtración.

La sal de mesa o cloruro de sodio, de fórmula química NaCl, es una de las sustancias minerales que más abunda en nuestro planeta.
La evaporación de agua de los mares interiores en edades geológicas pretéritas, ha dado origen a grandes depósitos de sales en diferentes lugares del mundo. En general, la mayor parte del NaCl se extrae de estos yacimientos mediante galerías, o bien, se introduce agua en el estrato salino para formar una solución condensada que se eleva a la superficie con ayuda de bombas. Al cristalizar la sal, las impurezas quedan en la disolución residual, lo que conocemos con el nombre de aguas madres.

Decantación, Es necesario dejar reposar la mezcla para que el sólido se sedimente, es decir, descienda y sea posible su extracción por acción de la gravedad. A este proceso se le llama desintegración básica de los compuestos o impurezas; las cuales son componentes que se encuentran dentro de una mezcla, en una cantidad mayoritaria.

Digestión, La digestión es el proceso de transformación de los alimentos, previamente ingeridos, en sustancias más sencillas para ser absorbidos. La digestión ocurre tanto en los organismos pluricelulares como en las células, (ver digestión intracelular). En este proceso participan diferentes tipos de enzimas.

Evaporación,  La evaporación es un proceso físico que consiste en el paso lento y gradual de un estado líquido hacia un estado gaseoso, tras haber adquirido suficiente energía para vencer la tensión superficial. A diferencia de la ebullición, la evaporación se puede producir a cualquier temperatura, siendo más rápido cuanto más elevada aquella. No es necesario que toda la masa alcance el punto de ebullición

 Filtración, Se denomina filtración al proceso unitario de separación de sólidos en suspensión en un líquido mediante un medio poroso, que retiene los sólidos y permite el pasaje del líquido

Mezcla, Una mezcla es un sistema material formado por dos o más componentes mezclados, pero no combinados químicamente. En una mezcla no ocurre una reacción química y cada uno de sus componentes mantiene su identidad y propiedades químicas. No obstante, algunas mezclas pueden ser reactivas, es decir, que sus componentes pueden reaccionar entre sí en determinadas condiciones ambientales, como una mezcla aire-combustible en un motor de combustión interna.

reactivo límite, Generalmente cuando se efectúa una reacción química los reactivos no se encuentran en cantidades estequiométricamente exactas, es decir, en las proporciones que indica su ecuación balanceada. En consecuencia, algunos reactivos se consumen totalmente, mientras que otros son recuperados al lizar la reacción. El reactivo que se consume en primer lugar es llamado reactivo limitante, ya que la cantidad de éste determina la cantidad total del producto formado. Cuando este reactivo se consume, la reacción se detiene. El o los reactivos que se consumen parcialmente son los reactivos en exceso.
solución.

BIBLIOGRAFIA

Oliver C. 2012; ”Guía laboratorio de química orgánica”. Universidad Mayor de San Andrés. La Paz- Bolivia.

LARA,C. 2012; ”Manual de prácticas de laboratorio de química orgánica”. Universidad Mayor de San Andrés. La Paz- Bolivia.

Microsoft encarta 2009. 1993-2008 microsoftCorporation. Reservados todos los derechos.


MORALES Y. 2010;  “Manual de experiencias de química Orgánica”.  La Paz-Bolivia. s.e.

Practica 7

PRÁCTICA Nº 7

SEPARACIÓN DE LÍQUIDOS POR DESTILACIÓN

INTRODUCCIÓN.

La destilación es una de las principales técnicas para purificar líquidos volátiles. En su forma más simple, permite separar un líquido de sus impurezas no volátiles. Con una destilación sencilla también se puede conseguir una separación aceptable de dos líquidos si tienen puntos de ebullición muy diferentes.

En la destilación se calienta la mezcla líquida, de tal manera que se produce la ebullición (en el matraz de destilación) y los vapores producidos se conducen a una zona fría (el refrigerante) donde condensan constituyendo el destilado (el cual se deja caer en el colector).

Si se trata de la mezcla de un líquido con un sólido no volátil, el destilado es el líquido puro, mientras que el sólido queda en el matraz como residuo.

Si se trata de la mezcla de dos líquidos con puntos de ebullición diferentes, al empezar a hervir la mezcla se producen vapores que son más ricos en el componente más volátil (el de menor punto de ebullición) y así el residuo en el matraz se va enriqueciendo en el otro. A medida que el componente más volátil va desapareciendo, la temperatura de ebullición de la mezcla en el matraz va aumentando y los vapores que se producen van siendo más ricos en el componente menos volátil.

Recogiendo el destilado en diferentes colectores según los tramos de temperatura a la que los vapores entran en el refrigerante, se pueden obtener fracciones de diferente composición y, si los puntos de ebullición de los dos líquidos difieren mucho, puede ser que la fracción de cabeza (la primera) contenga el líquido más volátil prácticamente puro, y la de cola (la última), el menos volátil.

Hay que tener en cuenta, sin embargo, que la mezcla en el matraz puede ser un azeótropo, así se denomina a una mezcla que hierve a temperatura constante porque produce vapor de la misma composición que el líquido, y en consecuencia la mezcla se comporta en la destilación como si fuera una sustancia pura y la composición del destilado y de la mezcla en el matraz, no varían por más que avance la destilación. Un azeótropo corresponde a una composición definida y su punto de ebullición puede ser o bien más bajo que los de cualquiera de los componentes, o bien más alto.

Un vino es una mezcla muy compleja; contiene agua, etanol, azúcares, ácidos orgánicos, pigmentos (que le dan color) y otros ingredientes. Los componentes volátiles que se encuentran en cantidad considerable son precisamente el agua y el etanol, cuyos puntos de ebullición son, respectivamente, 100,0 °C y 78,3 °C. Ambos pueden formar un azeótropo que hierve a 78,2 °C y cuya composición es 96 % de masa de etanol (97 % en volumen).

En el vino, el contenido en alcohol se expresa en porcentaje de volumen y es algo mayor del 10 %. En la destilación de vino no se puede obtener ninguna fracción que contenga alcohol al 100 %, debido a que el “componente” más volátil es precisamente el azeótropo.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Objetivos

*      Conocer el proceso de una destilación simple, sus principales características y factores que en ella intervienen.

Materiales

*      Matraz redondo fondo plano de 125 ml
*      T de destilación
*      Refrigerante
*      Colectores
*      Termómetro
*      Porta termómetro con rosca
*      Matraz erlenmeyer de 50 ml
*      Vaso de precipitados de 250 ml
*      Mechero de alcohol
*      Probeta de 50 ml
*      Hornilla eléctrica
*      Plato poroso
*      2 Soporte universal
*      2 Pinzas de sujeción metálicos
*      Rejilla de alambre con tela de asbesto
*      Agua destilada
*      100 ml de vino

Pasos para separar líquidos por destilación simple

La figura muestra cómo van a quedar ensamblados el matraz esférico y las demás piezas.




Tomar en cuenta lo siguiente:

*      Poner en el matraz unas pocas piedras de ebullición (plato poroso o piedra pómez) que servirán para crear burbujas de aire en el seno del líquido a destilar y así se producirá una ebullición sin sobresaltos; esto es, no habrá sobrecalentamiento del líquido (temperatura del líquido por encima de su punto de ebullición).

*      El termómetro debe situarse de tal manera que el bulbo quede ligeramente por debajo de la salida hacia el refrigerante; así los vapores que abandonan la cabeza de destilación, envuelven al bulbo del termómetro y se puede medir bien su temperatura.

*      Por la camisa del refrigerante debe circular agua del grifo, que ha de entrar por la tubuladura inferior y salir por la superior (así el agua fría y el condensado circularán en contracorriente); conectar el refrigerante al grifo y al sumidero, mediante tubos de goma o mangueras. Tras efectuar ambas conexiones, abre el grifo suavemente; bastará con un pequeño caudal de agua.

*      Medir con la probeta 100 ml del vino que se va a destilar y échalos en el matraz de destilación.

*      Encender el mechero y empieza la calefacción. Cuando empiece la ebullición, reduce inmediatamente el aporte de calor.

*      La destilación debe ocurrir lentamente y sin interrupciones y, una vez que ha empezado, siempre debe pender una gota de condensado del bulbo del termómetro. Tomar nota de la temperatura a la que pasan las primeras gotas de destilado.


CUESTIONARIO

*      ¿Por qué se introduce el agua hacia arriba en el refrigerante?
 Es para que el vapor pase a estado liquido, cuando lo ponemos por la parte inferior el agua fria sube y sale por la parte de arriba, se produce un intercambio de calor cuando el vapor entra en contacto con las paredes del refrigerante, el vapor pasa a liquido y el agua se calienta.
*      ¿Por qué no se evapora de repente todo el líquido del matraz de destilación cuando se alcanza el punto de ebullición?
  Porque no todas las moléculas del líquido tienen la misma temperatura en todo el matraz. Es decir, algunas de ellas ya alcanzaron el punto de ebullición y se vuelven gas, sin embargo, otras aún no lo alcanzan y se mantienen líquidas. Esto depende de la ubicación dentro del recipiente. Espero que eso sea a lo que te refieres.
*      ¿Es el vino una mezcla homogénea?
  Al ir calentando la mezcla los vapores desprendidos serán más ricos en el componente más volátil y pueden ser recogidos por un serpentín de refrigeración donde se condensan de nuevo a líquido. Se puede así separar el alcohol del vino
*      ¿A qué temperatura destila el alcohol? ¿Y la mezcla de alcohol y agua?
        A condiciones normales el alcohol destila a 78ºC. En una mezcla con agua, si se aplica vacío (25 lba/pulg2) los valores de ebulliciòn disminuyen y es posible que una mezcla de etanol en agua de 13-16% (fermentaciòn alcohólica)el alcohol empiece a destilarse a temp. de 35-45 ºC y al desprenderse todo el etanol de la soluciòn anterior, un porcentaje pequeño de alcohol forme mezcla azeotròpica con el agua que destile aprox 60-75ºC.
*      ¿Dónde se produce la condensación de los vapores destilados?
       En el tubo de enfriamiento.

GLOSARIO

Discutir y anotar el significado de los siguientes términos:
Azeótropo, Un azeótropo (o mezcla azeotrópica) es una mezcla líquida de dos o más Compuestos químicos que hierven a temperatura constante y que se comportan como si estuviesen formadas por un solo Componente Sólido, líquido o gaseoso que forma parte de una molécula o de una mezcla.

Refrigerante, Un refrigerante es un producto químico líquido o gaseoso, fácilmente licuable, que es utilizado como medio transmisor de calor entre otros dos en una máquina térmica

Volátil, La volatilidad en el contexto de la química, física y de la termodinámica es una medida de la tendencia de una sustancia a pasar a vapor

Colector, Sirve para recolectar

Pigmento, Un pigmento es un material que cambia el color de la luz que refleja como resultado de la absorción selectiva del color

Destilación ,La destilación es la operación de separar, mediante vaporización y condensación en los diferentes componentes líquidos, sólidos disueltos en líquidos o gases licuados de una mezcla, aprovechando los diferentes puntos de ebullición de cada una de las sustancias ya que el punto de ebullición es una propiedad intensiva de cada sustancia, es decir, no varía en función de la masa o el volumen

Evaporación La evaporación es un proceso físico que consiste en el paso lento y gradual de un estado líquido hacia un estado gaseoso, tras haber adquirido suficiente energía para vencer la tensión superficial ,

Condensación. Cambio de estado de la materia que se encuentra en forma gaseosa a forma líquida. Es el proceso inverso a la vaporización

BIBLIOGRAFIA

Oliver C. 2012; ”Guía laboratorio de química orgánica”. Universidad Mayor de San Andrés. La Paz- Bolivia.

LARA,C. 2012; ”Manual de prácticas de laboratorio de química orgánica”. Universidad Mayor de San Andrés. La Paz- Bolivia.

Microsoft encarta 2009. 1993-2008 microsoftCorporation. Reservados todos los derechos.

MORALES Y. 2010;  “Manual de experiencias de química Orgánica”.  La Paz-Bolivia. s.e.

domingo, 1 de diciembre de 2013

Practica 8

PRÁCTICA Nº 8

DESTILACIÓN POR ARRASTRE DE VAPOR

INTRODUCCIÓN.

Cuando se pasa una corriente de vapor a través de un líquido ó sólido volátil; con el agua se recoge una mezcla de agua y algunos compuestos orgánicos. Cuando los compuestos orgánicos tienen muy baja volatilidad se utiliza este proceso para purificar y separar substancias de alto peso molecular y alto punto de ebullición.

La técnica se basa, en hacer pasar vapor de agua a través de la muestra en un aparato de destilación o bien destilar la mezcla del compuesto con agua. El último método, no es satisfactorio, pues se necesita grandes cantidades de agua para destilar todas las sustancias. Como el producto  para el destilado no es soluble en agua, es fácil separarlo directamente ó mediante la extracción con disolventes orgánicos. Los productos solubles  en agua no volátiles, permanecerán en el matraz de destilación.

El término destilar proviene del latín “destilare”: separar por medio de calor, alambiques u otros vasos una sustancia volátil llamada esencia, de otras más fijas, enfriando luego su vapor para reducirla nuevamente a líquido. Por efecto de la temperatura del vapor (100°C) en un cierto tiempo, el tejido vegetal se rompe liberando el aceite esencial.

La destilación por arrastre de vapor es una técnica aplicada en la separación de sustancias poco solubles en agua y se emplea para separar una sustancia de una mezcla que posee un punto de ebullición muy alto y que se descomponen al destilar. También se emplea para purificar sustancias contaminadas por grandes cantidades de impurezas resinosas y para separar disolventes de alto punto de ebullición de sólidos que no se arrastran.

En el campo se usan instalaciones sencillas y portables, donde en la parte inferior del tanque extractor, se coloca agua, luego encima una parrilla que soporta el material que va a ser extraído. La salida de vapores puede ser lateral al tanque o ubicarse en la tapa, pasa por un serpentín o espiral enfriado por agua y posteriormente el vapor condensado y el aceite esencial se recolectan en un separador de fases.

Una vez extraído el aceite esencial de la planta que hemos destilado, procederemos a su separación del hidrolato (resto del destilado compuesto de agua destilada y trazas de aceite esencial). Para ello se utiliza un decantador.

Por otra parte, los aceites esenciales son sustancias de olores característicos que pueden obtenerse fácilmente a partir de algunas plantas, mediante la destilación por arrastre con vapor, o por extracción con solventes del material vegetal. Dichos aceites se caracterizan por ser una mezcla de compleja de varios compuestos orgánicos volátiles, tales como los terpenos, los alcoholes, los aldehídos, las cetonas, los ésteres los éteres y los fenoles.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Objetivos

*      Conocer el proceso de una destilación por arrastre de vapor, sus principales características y factores que en ella intervienen.

Materiales

*      Matraz redondo fondo plano de 125 ml
*      T de destilación
*      Refrigerante
*      Termómetro
*      Porta termómetro con rosca
*      Matraz erlenmeyer de 50 ml
*      Vaso de precipitados de 250 ml
*      Mechero de alcohol
*      Probeta de 50 ml
*      Hornilla eléctrica
*      2 Soporte universal
*      2 Pinzas de sujeción metálicos
*      Rejilla de alambre con tela de asbesto
*      Balanza
*      Cuchillo
*      Agua destilada
*      1 Kg. De hojas de eucalipto
*      1 Kg. De cascara de naranja

Pasos para obtener aceites esenciales con destilación por arrastre de vapor

La figura muestra cómo va a quedar ensamblado el sistema.





Preparación de la muestra:

*      Pesar aproximadamente 1 kg. De hojas de eucalipto.

*      Picar las hojas en trozos pequeños

*      Introducir el eucalipto picado en la parte superior del recipiente.

*      Colocar 1000 ml de agua la parte inferior del recipiente

*      Armar el sistema de destilación

*      El termómetro debe situarse de tal manera que el bulbo quede ligeramente por debajo de la salida hacia el refrigerante; así los vapores que abandonan la cabeza de destilación, envuelven al bulbo del termómetro y se puede medir bien su temperatura.

*      Por la camisa del refrigerante debe circular agua del grifo, que ha de entrar por la tubuladura inferior y salir por la superior (así el agua fría y el condensado circularán en contracorriente); conectar el refrigerante al grifo y al sumidero, mediante tubos de goma o mangueras.

*      Encender la hornilla y empieza la calefacción.

*      La destilación debe ocurrir lentamente y sin interrupciones y, una vez que ha empezado, siempre debe pender una gota de condensado del bulbo del termómetro. Tomar nota de la temperatura a la que pasan las primeras gotas de destilado.



CUESTIONARIO

*      El punto de ebullición de un compuesto para destilarlo por arrastre de vapor debe ser ¿inferior o superior al agua?
        Esta técnica se utiliza cuando los compuestos cumplen con las condiciones de ser volátiles, inmiscibles en agua, tener presión de vapor baja y punto de ebullición alto.

*      Mencione algunas aplicaciones de la destilación por arrastre de vapor de agua en la industria
        Los aceites esenciales son productos naturales aplicados en diferentes industrias:
- Industria cosmética y farmacéutica: perfumes, principios activos, etc.
- Industria de alimentos y derivadas: potenciadores del sabor para todo tipo de bebidas,
helados, galletitas, golosinas, productos lácteos, etc.
- Industria de productos de limpieza: fragancias para jabones, detergentes, desinfectantes,
productos de uso hospitalario, etc.
- Industria de plaguicidas: agentes pulverizantes, atrayentes y repelentes de insectos, etc.
- En los últimos años, la aromaterapia ha tenido un gran crecimiento y aceptación en el
mercado mundial. La comercialización de los aceites esenciales puros, como ingredientes
de los productos aromaterápicos, ha creado una mayor demanda y ha motivado la búsqueda
de nuevos aromas, más exóticos y con propiedades seudo-farmacológicas.
- Otras nuevas aplicaciones surgidas últimamente y con un gran potencial futuro son de
ingredientes de para la formulación de biocidas para uso veterinario o agrícola.
         
*      ¿Qué desventajas se podría citar de la destilación por arrastre de vapor?
Tiempo de secado del material. La materia prima vegetal generan hongos que transfieren un
olor terroso mohoso al aceite, debido a la formación de ácidos grasos; por esto si el material
no se procesa pronto ( 3 dias) se dispone en literas para su oreo.
- Tiempo de extracción. Pasado un tiempo ya no sale más aceite y el vapor posterior causa el
arrastre por solubilidad ó emulsión del aceite, presentando una disminución en el rendimiento.
- Presión del vapor. Si la presión del vapor de arrastre es muy alta ( máximo 6 psi), se
presenta hidrólisis en el aceite disminuyendo su calidad y su rendimiento.
- Factor de empaquetamiento. Si el material queda muy suelto, el proceso termina muy
pronto, presentando un alto consumo energético; si queda muy apretado, el vapor se
acanala disminuyendo el rendimiento del aceite, debe de estar entre el 0.15 a 0.25 %
- Distribución interior del vapor.
- Eficiencia del condensador.
- Condensación interior. Se evita realizando una purga previa a los 30 minutos de iniciado el
proceso y además, manteniendo el tanque bien aislado.
- Tiempo de residencia en el florentino. Sobretodo si el diámetro es muy pequeño se produce
arrastre del aceite.
- Material exhausto. El residuo se usa como compost, abonos, es celulosa hidrolizada.
       
*      ¿Qué característica debe tener una sustancia para ser aislada por el método de destilación por arrastre de vapor?
    La destilación por arrastre con vapor se emplea con frecuencia para separar aceites
esenciales de tejidos vegetales. Los aceites esenciales son mezclas complejas de hidrocarburos,
terpenos, alcoholes, compuestos carbonílicos, aldehídos aromáticos y fenoles y se encuentran en
hojas, cáscaras o semillas de algunas plantas.

GLOSARIO

Discutir y anotar el significado de los siguientes términos:

Alambique, Es un aparato utilizado para la destilación de líquidos mediante un proceso de evaporación por calentamiento y posterior condensación por enfriamiento
 hidrolato, Son las ya comentadas aguas destiladas, en donde las plantas fragmentadas se maceran en una cantidad de agua, y luego se destilan. Más oloroso que el alcoholato
traza, puede ser también una cantidad minúscula de una sustancia en una mezcla
terpeno, Los terpenos1 e isoprenoides son una vasta y diversa clase de compuestos orgánicos derivados del isopreno (o 2-metil-1,3-butadieno)
limoneno Aceite esencial de los citricos
eucaliptol.Aceite esencial del eucalipto

BIBLIOGRAFIA

Oliver C. 2012; ”Guía laboratorio de química orgánica”. Universidad Mayor de San Andrés. La Paz- Bolivia.

LARA,C. 2012; ”Manual de prácticas de laboratorio de química orgánica”. Universidad Mayor de San Andrés. La Paz- Bolivia.

Microsoft encarta 2009. 1993-2008 microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.

MORALES Y. 2010;  “Manual de experiencias de química Orgánica”.  La Paz-Bolivia. s.e.

Practica 9


PRÁCTICA Nº 9

OBTENCIÓN DE JABÓN POR SAPONIFICACIÓN

INTRODUCCIÓN.

La preparación del jabón es una de las más antiguas reacciones químicas conocidas. Durante siglos la elaboración de jabones fue una tarea casera empleándose para ello cenizas vegetales y grasas animales o vegetales. Posteriormente se sustituyó la ceniza por álcalis.

Las grasas y aceites son esteres formados por un alcohol más un ácido. Las sustancias grasas se descomponen al tratarlas con una disolución acuosa de álcalis (sosa sódica o potásica) produciéndose una reacción química denominada saponificación.

La fabricación de productos químicos por medio de procesos que utilizan grasas y aceites representa sólo una fracción pequeña de la producción total de compuestos químicos, no obstante estos procesos juegan un papel importante y, en algunos casos, indispensable. Aunque el campo principal de aplicación de las grasas y aceites se encuentra en la industria alimentaria, desde un punto de vista industrial la principal aplicación de grasas y aceites se centra en la fabricación de jabones.

Las grasas y aceites se obtienen a partir de fuentes animales y vegetales. Están constituidos por triglicéridos, que son triésteres de la glicerina (1,2,3-propanotriol) con tres ácidos carboxílicos denominados ácidos grasos. La mayoría de los triglicéridos son mixtos; es decir, 2 ó 3 de sus ácidos grasos son diferentes. En la Tabla se dan los ácidos grasos más importantes constituyentes de los triglicéridos.
Ácido graso: Nombre (nº de C) y Estructura
Especie en que se encuentra
Láurico (C12): CH3(CH2)10COOH
coco y semillas de palma
Mirístico (C14): CH3(CH2)12COOH
nuez moscada, coco y semillas de palma
Palmítico (C16): CH3(CH2)14COOH
animales y casi todos los aceites vegetales
Esteárico (C18): CH3(CH2)16COOH
animales, cacao y casi todos los aceites vegetales
Araquídico (C20): CH3(CH2)18COOH
cacahuete
Palmitoleico (C16): CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH
animales y vegetales
Oleico (C18): CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH
aceituna y almendra
Linoleico (C18): CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH
aceituna, girasol, soja
Linolénico (C18): CH3CH2 (CH=CHCH2)3(CH2)6COOH
lino
Araquidónico (C20): CH3(CH2)4(CH=CHCH2)3CH=CH(CH2)3COOH
vegetales
Erúcico (C22): CH3(CH2)7CH=CH(CH2)11COOH
colza, uva

Salvo raras excepciones, los ácidos grasos naturales tienen un número par de átomos de carbono, ya que su biosíntesis se produce por unión de grupos acetilo. Los ácidos grasos insaturados naturales son generalmente isómeros cis.

El jabón es la sal de sodio o de potasio (éster metálico o carboxilato) que deriva de un ácido graso, aunque pueden utilizarse otros metales.



La característica principal del jabón es la presencia en la molécula de dos zonas de distinta polaridad: una hidrófila (o lipófoba) y otra lipófila (o hidrófoba). La zona hidrófila se localiza en torno al grupo carboxilo que está fuertemente polarizado y además forma puentes de hidrógeno con las moléculas de agua. La zona lipófila es muy poco polar y corresponde a la cadena hidrocarbonada.

Así, debido a su doble carácter hidrófilo-lipófilo (anfifílico) las moléculas de jabón poseen la propiedad de solubilizar moléculas polares y no polares. Además, del hecho de su doble afinidad, las moléculas de jabón muestran una fuerte tendencia a migrar a las interfases, de forma tal, que su grupo polar se encuentre dentro del agua y su grupo apolar se encuentre orientado hacia un medio apolar como el aire o la grasa, tal y como se observa en la figura. Debido a esta orientación las moléculas de jabón tienen la propiedad de disminuir la tensión superficial en una interfase aire-agua o grasa-agua; y por ello reciben el nombre de sustancias tensoactivas.



 
Como consecuencia de esta disminución de la tensión superficial los jabones tienen las siguientes propiedades:
- poder detergenteo capacidad para eliminar la suciedad  y la grasa de una superficie (piel, tejido etc.);
- poder emulgenteo capacidad para producir dispersiones coloidales de grasa en medio acuoso o de agua en medio de grasa;
- poder espumógeno que da lugar a la formación de espuma y
- actividad mojante que hace que el agua impregne una superficie de forma homogénea.

El poder detergente del jabón se debe a que la cadena hidrocarbonada, lipófila, disuelve las gotas de grasa, responsables de la suciedad, y la parte polar, hidrófila, arrastra las gotas de grasa, solubilizando el conjunto en agua y arrancando la suciedad de la superficie manchada.



El jabón se obtiene por reacción de grasas animales o de aceites vegetales con una base fuerte como la sosa, NaOH, o la potasa, KOH, aunque pueden utilizarse otras bases. Este proceso, que da lugar a la hidrólisis de los grupos éster del triglicérido, recibe el nombre de saponificación. Como resultado se obtiene una molécula de glicerina (líquido) y tres moléculas de ácidos carboxílicos (los ácidos grasos).

A su vez, estos ácidos grasos reaccionan con la sosa produciendo tres ésteres de sodio o jabones. La adición de una disolución de cloruro de sodio (sal común) favorece la precipitación del jabón. Para la fabricación de jabones se utilizan triglicéridos cuyos ácidos grasos tienen de 12 a 18 átomos de carbono



Una de las desventajas del jabón es que resulta un limpiador ineficaz en aguas duras. Llamamos así a las de alto contenido en sales de magnesio, calcio y hierro. Cuando se usa un jabón en aguas duras se forman las sales de los ácidos carboxílicos con dichos cationes, que son insolubles y precipitan en forma de coágulos o grumos. Por el contrario, en aguas blandas el jabón es un adecuado agente limpiador.


Para evitar estos inconvenientes se suele añadir al jabón sustancias que ablanden el agua. El carbonato de potasio y el fosfato de sodio precipitan los iones magnesio, calcio, etc., en forma de carbonato y fosfato insolubles. Desgraciadamente, estos precipitados pueden alojarse en los tejidos dándole un color grisáceo. Por este motivo los jabones se utilizan para el aseo personal fundamentalmente, mientras que para el lavado de la ropa se usan los detergentes que no presentan este inconveniente. A pesar de todo, el jabón presenta dos ventajas importantes; se obtiene de materias primas  naturales y es completamente biodegradable. Los microorganismos son capaces de metabolizar las moléculas lineales de jabón transformándolas en agua y dióxido de carbono.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Objetivos

*      Obtener un jabón por reacción de un aceite vegetal con una base fuerte, como el hidróxido de sodio.

Materiales

*      3 vasos de precipitados de 250 ml
*      Mechero de alcohol
*      Probeta de 50 ml
*      Hornilla eléctrica
*      Soporte universal
*      2 Pinzas de sujeción metálicos
*      Rejilla de alambre con tela de asbesto
*      Balanza
*      Agitador
*      Hidróxido de sodio (NaOH)
*      Aceite vegetal
*      Agua destilada
*      Papel filtro
*      Sal común


Para que la saponificación se produzca es necesario agitar la mezcla de la grasa con la sosa. Si la sosa es sódica (hidróxido de sodio) se obtiene un jabón sólido y duro, si es potásica (hidróxido potásico) el jabón que se obtiene es blando o líquido (cremas jabonosas como las de afeitar).

Una vez producida la saponificación se sala la mezcla para separar el jabón de la glicerina, se sigue con un proceso de cocción, de amasado, enfriamiento y secado lento.

Los jabones industriales suelen contener además diferentes productos químicos y aditivos, como fosfatos, agentes espumantes o blanqueantes con el fin de incrementar su función limpiadora.

Según el tipo de grasa utilizado, el proceso de fabricación seguido y los aditivos empleados se obtienen jabones de diferentes calidades.

Los jabones son sales sódicas o potásicas de ácidos grasos superiores (que contienen 12 o más átomos de carbono). Sus moléculas están constituidas por dos partes, una apolar, formada por una cadena larga carbonada, como si fuera una cola, que es neutra y repele el agua (hidrófoba) pero atrae a la grasa (liposoluble). La otra parte, la cabeza, es polar y está formada por un extremo iónico cargado eléctricamente que es afín al agua (hidrófila).



Desarrollo de la práctica:

*      Coloque 15 ml de aceite vegetal (coco, girasol, oliva, etc.) en un vaso de precipitados.

*      Añada una mezcla de 10 gr de NaOH en 20 ml de agua y 20 ml de etanol.

*      Caliente la mezcla en baño maría durante 30 minutos agitando constantemente y agregando poco a poco 40 ml de una mezcla etanol-agua al 50%.

*      En otro vaso preparar una disolución de 50 gr de NaCl (sal común) en 150 ml de agua, si es necesario se debe calentar para favorecer la disolución, pero se debe enfriar antes de continuar.

*      La grasa saponificada se agrega sobre esta disolución agitando fuertemente y enfriando en un baño de hielo.

*      Filtrar el precipitado formado en un embudo y lavarlo con agua helada.

*      El jabón obtenido se coloca en un molde y de deja secar uno o dos días.

CUESTIONARIO

*      ¿Por qué agrega etanol en la saponificación?
        Los fabricantes de jabón añaden etanol a los lotes de jabón duro para mezclar mejor los materiales de           elaboración durante el proceso de saponificación.
*      ¿Qué pasaría si la cantidad de alcohol no fuera suficiente?
        No se lograria un mezcla total de los compuestos durante la sapopnificacion
*      ¿Cómo se determina que el proceso de saponificación concluyó?
        Depende del proceso a considerar.
     
        Procedimiento de Semi-cocción. La materia grasa se mezcla con una cantidad de soda
cáustica suficiente para saponificarla por completo. La saponificación se verifica mediante
agitación y calentamiento con vapor cerrado. En la masa de jabón se deja la glicerina.

        Procedimiento sin caldera. En este proceso, el calor generado por la reacción exotérmica
producida entre las grasas y el álcali se utiliza para llegar a su término la saponificación. La
materia grasa se clienta hasta la temperatura conveniente y se mezcla con el álcali cáustico.
Si se deja la mezcla en un recipiente aislado en el que la reacción de saponificación se
produce lentamente. Este método no produce jabones de alta calidad, porque en las masas
de jabón queda algo de materia grasa no saponificada.

           Procedimiento de la Autoclave. El álcali reacciona con la materia grasa a temperatura y
presión elevadas. Se agita la mezcla bombeándola con serpentines calentados
exotérmicamente. En estas condiciones la saponificación es muy rápida. La masa caliente se
somete a expansión instantánea en una cámara de vacío, en la que caen las partículas de
jabón, y gran parte de la glicerina y la humedad se eliminan en fase de vapor. La glicerina se
condensa de la mezcla de vapores y se recoge. Por razón de la gran temperatura aplicada,
los jabones producidos por este método suelen ser más oscuros.

            Procedimiento del éster metílico. En estos últimos años se ha trabajado en un
procedimiento para hacer jabón transformando en ésteres metílicos los triglicéridos. Estos se
tratan con alcohol metílico en presencia de un catalizador. Se separa la glicerina, se destilan
los ésteres metílicos y se saponifican con soda cáustica.

            Saponificación en chorros. La materia grasa caliente y la soda cáustica se ajustan de un
modo continuo en aberturas anulares de una boquilla por cuya abertura central sale una
corriente de vapor que emulsiona la mezcla y la deja caer en una caldera. En ésta se produce
la saponificación completa con elevación de temperatura. Los lavados y el acabado se
realizan en la forma ordinaria o por método continuo. La saponificación en chorro se emplea
mucho en Inglaterra con métodos modificados de lavado y de sedimentación

*      ¿Para qué se agrega sal?
         Crea el medio salino para facilitar la separación de las corrientes que se generan en la etapa de
saponificación

*      Investigue cuáles son las ventajas de usar un jabón en lugar de un detergente que no sea biodegradable.
        Por que no se contamina el agua al desinfectar lavar o limpiar lo que queremos
GLOSARIO

Discutir y anotar el significado de los siguientes términos: saponificación, jabón, detergente, ácidos grasos, hidrófoba, hidrófila, liposoluble y biodegradable.

       Saponificacion : Proceso mediante el cual se produce jabones.
       Jabón: Material utilizado para limpiar lavar.Hecho a base de grasa
       Detergente. Se usa para lavar y limpiar.
      Ácidos grasos.Principales componentes de grasa animales y aceites vegetales
      Hidrofoba. Repelente al agua
      Liposoluble. Soluble en aceite.
      Biodegradable . que puede ser absorbido y reutilizado por la misma naturaleza

BIBLIOGRAFIA

Oliver C. 2012;”Guía laboratorio de química orgánica”. Universidad Mayor de San Andrés. La Paz- Bolivia.

LARA, C. 2012; ”Manual de prácticas de laboratorio de química orgánica”. Universidad Mayor de San Andrés. La Paz- Bolivia.

Microsoft encarta 2009. 1993-2008 microsoftCorporation. Reservados todos los derechos.


MORALES Y. 2010;  “Manual de experiencias de química Orgánica”.  La Paz-Bolivia. s.e.

jueves, 26 de septiembre de 2013

DETERMINACIÓN DE PUNTO DE EBULLICIÓN DE COMPUESTOS ORGÁNICOS

Nombre:  Victor Jarandilla Nuñez



PRÁCTICA Nº 4

DETERMINACIÓN DE PUNTO DE EBULLICIÓN DE COMPUESTOS ORGÁNICOS

INTRODUCCIÓN.

Toda la materia presenta tres estados de agregación: sólido, líquido y gaseoso. Si el calor, como se infiere en la teoría cinética, es energía, los estados de agregación de la materia dependen de su contenido de calor. Un cambio de un estado a otro incluye la sustracción ó adición de una cierta cantidad de calor por gramo de sustancia.

La ebullición es el cambio de estado que tiene lugar no sólo en la superficie dela sustancia (a diferencia de la evaporación), sino dentro de la misma, aún muy profundamente, donde el calor es aplicado tal vez por una flama. Si la superficie del líquido es cubierta, las moléculas quedan encerradas arriba de la superficie del líquido y originan una presión conforme se acumulan; a una temperatura dada existe un valor máximo que puede alcanzar esta presión para un líquido en particular, llamada presión de vapor saturado. A esa temperatura probablemente las moléculas que salen del líquido al vapor son en igual número a las moléculas que pasan del vapor al líquido. Desde este punto de vista, el punto de ebullición de un líquido es simplemente la temperatura a la que la presión de vapor saturado coincide con la presión atmosférica.

“Cambios de la temperatura de ebullición con la presión”. La temperatura de ebullición de un líquido no es un valor fijo, sino que depende de la presión.

A medida que la presión aumenta, la temperatura de ebullición aumenta también, sin embargo si la presión disminuye, el punto de ebullición también. Esto se puede explicar fácilmente con la presión de vapor saturado, en el momento que la presión de la atmósfera disminuye, la presión de vapor necesita vencer cada vez una fuerza menor, por lo que necesita de menos calor para lograrlo y esto impacta en que la temperatura requerida sea menor.

El grado de calor que toman los líquidos antes de entrar en ebullición, depende de su naturaleza química específica y al mismo tiempo del peso de la atmósfera que presiona sobre ella. Tal como cambia este peso con la altura así también cambia el mismo punto de ebullición. La tabla siguiente expresa la ley de este fenómeno:

Altura sobre el nivel del mar
(metros)
Punto de ebullición del agua
(ºC)
0
100
1000
97.1
2000
94.3
3000
91.3
4000
88.1
5000
84.7
6000
81.1
7000
77.0

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Objetivos

*      Comparar los puntos de ebullición obtenidos experimentalmente con los anotados en tablas.

Materiales
*      3 vasos de precipitado de 500 ml
*      5 Tubos de ensayo
*      Probeta de 500 ml
*      Mechero de alcohol
*      Hornilla eléctrica
*      Soporte universal
*      Trípode metálico
*      2 Pinzas de sujeción metálicos
*      Termómetro
*      Rejilla de alambre con tela de asbesto
*      Sacarosa (azúcar común)
*      Tubos capilares (proporcionados por el estudiante)
*      200 ml de Agua destilada
*      200 ml de Metanol
*      200 ml de Etanol
*      200 ml de la leche

Pasos para la determinación del punto de ebullición

Colocar 50 mL de agua en uno de los vasos de precipitados.
Encender la flama y colocarla debajo del tripié o soporte universal.
Poner el vaso a la flama sobre la rejilla de alambre con tela de asbesto.
Monitorear la temperatura todo el tiempo durante el calentamiento de la muestra.
Registrar el valor de temperatura cuando crea que ha comenzado la ebullición (comience a observarse numerosas burbujas subiendo a través de la masa de sustancia desde el fondo de la misma).
Repetir los pasos con el metanol, etanol y leche.
Realizar la prueba por triplicado para cada sustancia.
Calcular el promedio de los tres valores obtenidos.

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Sustancia
Tº de Ebullición
Teórico ºC
Tº de Ebullición obtenida ºC
Error (%)
Agua
100 ºC
Metanol
64.7 º C
Etanol
78 º C
Leche
100.17 ºC

CUESTIONARIO

Defina el punto de ebullición

       Definimos el punto de ebullición como la temperatura a la cual se produce la transición de la fase líquida a la gaseosa. En el caso de sustancias puras a una presión fija, el proceso de ebullición o de vaporización ocurre a una sola temperatura; conforme se añade calor la temperatura permanece constante hasta que todo el líquido ha hervido.
*       
¿Cómo influye la polaridad de la molécula en el punto de ebullición?

Influye dela siguiente manera el  punto de fusión y ebullición: debido a que las moléculas polares tienen cargas parciales positivas y negativas  la fuerza que mantienen unidas a las moléculas de un compuesto es mas fuerte, por lo tanto se necesita mas energía para separarlas.
Acerca de la solubilidad: Considerando que el disolvente también es polar
Por sus CARGAS PARCIALES la solubilidad de un compuesto polar sobre un disolvente polar es muy alta
*       
¿Qué relación existe entre las fuerzas intermoleculares, peso molecular y punto de ebullición?

La relación de las fuerzas intermoleculares se tiene que cuando mayor será el punto de ebullición. Por ejemplo, tenemos el agua, forma puentes de hidrógeno entre moléculas, lo cual es un tipo de enlace intermolecular muy fuerte, así que tiene un punto de ebullición alto, 100ºC. En cambio, el N2 no tiene interacciones intermoleculares (o casi no) entonces es un gas y tienes que mandarlo a varios grados bajo cero para que sea un líquido. El peso molecular también influye, aquellos compuestos de ajo peso molecular es más probable que existan en forma gaseosa (O2. N2, H2, CH4), y los de peso molecular mayor necesitan más energía para pasar a otro estado de agregación, por ejemplo los hidrocarburos como el petróleo.

¿Qué efecto tiene la presión sobre el punto de ebullición?

Al aumentar la presión sobre un líquido su punto de ebullición disminuye y la temperatura aumenta. Y cuando la presión sobre un líquido su punto de ebullición aumenta y la disminuye.
*       
¿En qué momento decidió que ya había comenzado la ebullición?

Cuando empezamos a ver actividad gaseosa dentro el recipiente.

¿Por qué en la ciudad de La Paz el agua no hierve a 100°C?

Es por la presión atmosférica, se da que en las ciudades a nivel del mar el agua hierve a los 100ºC, debido q que la definición de Punto de ebullición (temperatura a la que hierve un liquido) es la temperatura a la que el liquido alcanza una presión de vapor = a la presión atmosférica, entonces, mientras mas alta la presión atmosférica, mas temperatura se necesita para igualar la presión de vapor a la atmosférica, por lo que en ciudades bajas (a nivel del mar) el punto de ebullición será mas alto, y en ciudades mas altas (en las montañas o cordilleras) será mas bajo.

 ¿Por qué los alimentos se cuecen más aprisa en la olla de presión?

Por que a presión interior inicialmente es igual a la exterior. Cuando la olla se calienta, la presión interior aumenta por el incremento de temperatura y al tener una resistencia a la expansión (controlada por el peso). Esto permite cocinar mucho más rápido. El mecanismo de control de presión, ha liberado parte del vapor del interior para evitar un incremento excesivo. 

GLOSARIO

Discutir y anotar el significado de los siguientes términos: 

Presión atmosférica,

La presión atmosférica es la presión que ejerce el aire sobre la Tierra.
La presión atmosférica en un punto coincide numéricamente con el peso de una columna estática de aire de sección recta unitaria que se extiende desde ese punto hasta el límite superior de la atmósfera. Como la densidad del aire disminuye conforme aumenta la altura, no se puede calcular ese peso a menos que seamos capaces de expresar la variación de la densidad del aire ρ en función de la altitud z o de la presión p. Por ello, no resulta fácil hacer un cálculo exacto de la presión atmosférica sobre un lugar de la superficie terrestre; por el contrario, es difícil medirla, por lo menos, con cierta exactitud, ya que tanto la temperatura como la presión del aire están variando continuamente, tanto en una escala temporal como espacial. Podemos obtener una medida de la presión atmosférica en un lugar determinado pero con ella no se pueden obtener muchas conclusiones: es la variación de dicha presión a lo largo del tiempo lo que nos permite obtener una información útil que, unida a otros datos meteorológicos (temperatura atmosférica, humedad y vientos) nos da una imagen bastante acertada

 Ebullición,

La ebullición es el proceso físico en el que la materia pasa a estado gaseoso. Se realiza cuando la temperatura de la totalidad del líquido iguala al punto de ebullición del líquido a esa presión. Si se continúa calentando el líquido, éste absorbe el calor, pero sin aumentar la temperatura: el calor se emplea en la conversión de la materia en estado líquido al estado gaseoso, hasta que la totalidad de la masa pasa al estado gaseoso. En ese momento es posible aumentar la temperatura de la materia, ya como gas.

 Presión de vapor saturado.

La presión de vapor es la presión de la fase gaseosa o vapor de un sólido o un líquido sobre la fase líquida, para una temperatura determinada, en la que la fase líquida y el vapor se encuentra en equilibrio dinámico; su valor es independiente de las cantidades de líquido y vapor presentes mientras existan ambas. Este fenómeno también lo presentan los sólidos; cuando un sólido pasa al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido (proceso denominado sublimación o el proceso opuesto llamado sublimación inversa) también hablamos de presión de vapor. En la situación de equilibrio, las fases reciben la denominación de líquido saturado y vapor saturado. Esta propiedad posee una relación inversamente proporcional con las fuerzas de atracción intermoleculares, debido a que cuanto mayor sea el módulo de las mismas, mayor deberá ser la cantidad de energía entregada (ya sea en forma de calor u otra manifestación) para vencerlas y producir el cambio de estado.

BIBLIOGRAFIA

Oliver C. 2012; ”Guía laboratorio de química orgánica”. Universidad Mayor de San Andrés. La Paz- Bolivia.
                                    
LARA,C. 2012; ”Manual de prácticas de laboratorio de química orgánica”. Universidad Mayor de San Andrés. La Paz- Bolivia.