Destilación simple Práctica no.2 UEA: Química Orgánica I

Destilación simple

Práctica no.2

UEA: Química Orgánica I

2do Trimestre

Fecha de realización de práctica: 25/01/2018

Fecha de entrega: 01/02/2018

Introducción:

La destilación es reconocida como el método universal de purificación para líquidos y separación de sustancias. Se basa principalmente en la separación de sustancias que componen una mezcla miscible con ayuda del calor (evaporación) para su posterior condensación. Las sustancias destiladas se recogen en diferentes recipientes.

Existen métodos de destilación y su utilización dependerá del tipo de sustancia que se quiera separar. El método de destilación simple es el más frecuente, en este se separa un líquido de sus impurezas no volátiles y depende principalmente de los diferentes puntos de ebullición. Las sustancias se irán separando de menor a mayor punto de ebullición.

Por otro lado, el método de destilación fraccionada se utiliza cuando las sustancias de una mezcla tienen un punto de ebullición similar (diferencia no mayor de 30ºC). La principal diferencia del método de destilación simple es la presencia de una columna de fraccionamiento entre el matraz y la cabeza de destilación.

Para tener un mayor entendimiento de la práctica es necesario definir los conceptos de miscibilidad y azeótropo. La miscibilidad es la propiedad que tienen los líquidos de mezclarse en iguales proporciones formando una solución homogénea, por otro lado, un azeótropo es una mezcla de dos o más componentes cuyas proporciones son tales que el vapor producido por evaporación parcial tiene la misma composición que el líquido.

Para comenzar con la práctica es necesario tomar en cuenta las propiedades, toxicidad y manejo de los reactivos y productos.

Alcohol metílico Alcohol etílico Acetona Hexano

Acetato de etilo Azul de metileno

Objetivo: Identificar las sustancias resultantes de la destilación simple de una mezcla que contiene azul de metileno.

Hipótesis: ¿Cuáles son las sustancias resultantes de la destilación de una mezcla que contiene azul de metileno?

Metodología y Material:

Material.

1 Barra magnética

2 Soporte universal

4 Matraz Erlenmeyer de 50 mL.

1 Parrilla eléctrica con agitación.

1 Juego de química con juntas esmeriladas.

2 Pinzas de tres dedos con nuez.

1 Embudo de vidrio de tallo corto.

1 Probeta graduada de 50 mL.

1 Termómetro.

1 Vaso de precipitados de 50 mL.

Azul de metileno.

Metodología.

Se colocan todos los instrumentos para armar el aparato de destilación sencilla.

Se verifica que las mangueras del agua y la parrilla están bien conectadas.

Se abre la llave de agua controlando la presión con la que ésta sale para evitar accidentes.

El matraz erlenmeyer se coloca sobre la barra magnética y se le añade azul de metileno mezclado con la(s) sustancia(s) a separar.

Encima de la parrilla se pone un frasco con agua, ésta se encargará de calentar el matraz que contiene la mezcla. El agua debe alcanzar una altura que solo cubra un poco del instrumento de destilación, luego se enciende la parrilla a su más alto nivel (inicialmente) para luego disminuirla para que la destilación no sea violenta.

Conforme calienta el agua se observa hasta qué temperatura se da el punto de ebullición, es necesario monitorear si hay cambios de temperatura o si esta permanece constante.

Al caer la primera gota de la sustancia que se separa se registrará esta temperatura, si la temperatura cambia los recipientes donde caen las sustancias destiladas deben cambiarse cada vez que ésta varíe. Por otro lado, si ésta permanece constante el proceso de destilación ha finalizado y se debe apagar la parrilla y dejar enfriar.

La temperatura registrada debe ser corregida de acuerdo al lugar en el que se realizó el experimento para finalmente identificar el/los otro(s) componente(s) mezclados con el azul de metileno.

Resultados:

Para llevar a cabo un análisis más claro acerca de los resultados se utilizó una fórmula para corregir la temperatura, así como una tabla para determinar si era un líquido polar o no polar. Al no encontrar el valor de la temperatura obtenida, se optó por utilizar Excel

Teb normal (°C)

Liquidos no polares

Liquidos polares

50

0.380

0.320

60

0.392

0.330

70

0.404

0.340

80

0.416

0.350

90

0.428

0.360

100

0.440

0.370

110

0.452

0.380

120

0.464

0.390

130

0.476

0.400

Con la gráfica realizada, se determino la ecuacion para obtener la variación por T en la diferencia de presiones.

y= 0.319 ya que la sustancia es polar. (p=585 mmHg)

Se procede a calcular la diferencia de presión atmosférica, con la siguiente ecuación:

P=Patm(nivel del mar)(mmHg)-Patm(CdMx)(mmHg)

P=760mmHg-585mmHg= 175mmHg

Se obtiene el factor de corrección de la temperatura por cambio en la presión atmosférica, con la siguiente ecuación:

Fc=P* (T*P)10mmHg Fc=175 mmHg* 0.319°C10mmHg=5.5825°C

Obtenemos la temperatura de ebullición corregida (Teb):

Teb(corregida)= Teb(normal)- Fc

Teb(corregida)=49°C - 5.5825°C Teb(corregida)=43.4175°C

Como resultado de la destilación se obtuvo acetona. Es necesario sacar el %error.

Líquido

Polaridad

Teb normal, ºC

Teb, ºC (Corregida)

Teb, ºC (Laboratorio)

Error* (%)

Acetona

Polar

56

43.4175

49

12.85%

%Error= Teb(Lab) - Teb(Corr) x100

Teb (Corr)

%Error=12.85%

Análisis de resultados:

A lo largo del reporte se utilizan dos diferentes presiones para realizar todos los cálculos.La atmosférica (760mmHg), la presión teórica en Ciudad de México (585 mmHg).

Es posible que debido a la tensión superficial de los líquidos, la primera gota haya resbalado lentamente por el equipo, demorando así la espera y permitiendo un aumento significativo en la temperatura. No obstante, como se mencionó, todos los cálculos se realizaron con las dos presiones.

Para el cálculo de la concentración promedio se asumió

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