Las técnicas de separación de mezclas

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1. Resumen

Las técnicas de separación de mezclas se utilizan para volver a tener cada componente original por separado, mediante métodos físicos. Para poner en práctica lo anterior, este laboratorio tiene por objetivo determinar el porcentaje de error que arroja la separación de una mezcla después de la utilización de variadas técnicas de purificación. Para la realización de este práctico se necesita: balanza, tenazas (para tomar el crisol), bagueta, mechero, rejilla, trípode, piseta y una probeta de 100ml, además de la muestra problema que contiene NaCl(s), NH4Cl(S) y SiO2(S). El procedimiento a efectuar se subdivide en tres pasos, la primera es la separación de cloruro de amonio por sublimación, utilizando el crisol y la muestra problema, haciéndola calentar hasta evaporar el NH4Cl(s), logrando obtener el NaCl(s) y SiO2(S). El segundo paso es separar el cloruro de sodio disolviéndolo en agua, posteriormente dejar decantar y remover el líquido vertiéndolo en el desagüe. Quedando así solamente el SiO2(s) húmedo. El tercer paso es la obtención de SiO2 seco, haciéndolo calentar en el mechero (siempre revolviendo con la bagueta), una vez seco volver a calentar a llama alta por unos minutos, finalmente dejar enfriar y pesar. El resultado final es 0,5 gramos de SiO2(s) seco, lo que se compara con la cantidad original de muestra dada por el docente, que fueron 0,5 gramos (muestra 3), dando así un 100% de rendimiento en el proceso de separación de la mezcla.

Palabras clave: porcentaje de error, disolución, decantación, sublimación, mezcla.

1. Introducción

La materia se puede catalogar, de acuerdo a sus propiedades y composición, como homogénea y heterogénea. Las mezclas homogéneas se presentan en una fase, mientras que las heterogéneas poseen al menos dos componentes que se aprecian en límites o fases dentro de su composición.

 “Cualquier mezcla, sea homogénea o heterogénea, se puede formar y luego separar por medios físicos en sus componentes puros sin cambiar la identidad de tales componentes”. (Chang, 2010)

Para corroborar el enunciado anterior, este laboratorio tendrá por objetivos; utilizar adecuadamente algunas técnicas de separación de los componentes de una mezcla, emplear el conocimiento previo sobre los materiales de laboratorio a utilizar y determinar el porcentaje de rendimiento de la sustancia problema.

Los métodos de separación son variados; decantación, centrifugación, filtración, sublimación entre otras. A continuación, se definirán las técnicas que se ocuparán en este práctico:

Sublimación: “La sublimación es el paso de una sustancia del estado sólido al gaseoso, y viceversa, sin pasar por el estado líquido.  Para que una sustancia sublime debe tener una elevada presión de vapor, es decir, las atracciones intermoleculares en estado sólido deben ser débiles” (Métodos físicos de separación y purificación , 2017).

Decantación: “El procedimiento de decantación consiste en separar componentes que contienen diferentes fases, siempre y cuando exista una diferencia significativa entre las densidades de las fases. El método funciona mediante la diferencia de pesos, por lo que el de mayor peso se precipitará hacia el fondo”. (Métodos para separar mezclas, 2017)

Disolucion: Consiste en diluir una de sus sustancias en un líquido para separarla de otra, como separar fases solidas si una es soluble.

Al separar la mezcla por estos métodos se puede perder reactivo, por lo cual es necesario saber cuál es el rendimiento que tiene la mezcla al ser aislado cada componente.

Rendimiento teórico: “Es la cantidad de producto que, según los cálculos, se forma cuando reacciona todo el reactivo limitante”. (Brown, 2004) 

Rendimiento real: “Es la cantidad de producto que realmente se obtiene en una reacción”. (Brown, 2004)

Porcentaje de rendimiento: “El rendimiento real casi siempre es menor (y nunca puede ser mayor) que el rendimiento teórico” (Brown, 2004). Por lo cual existe el porcentaje de rendimiento de una reacción, esto relaciona el rendimiento real con el teórico, de la siguiente forma:

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1. Materiales y procedimiento

Materiales

• Balanza
• Tenazas para crisol
• Bagueta
• Piseta
• Probeta 100 ml
• Mechero
• Rejilla
• Trípode

Reactivos

• Muestra problema que contiene:

-NaCl(s)

-NH4Cl(s)

-SiO2(s)

PASO 1: Separación de cloruro de amonio por sublimación

Se pesa una cápsula de porcelana seca y limpia y se registra su peso. Luego, se posiciona la cápsula sobre un trípode con rejilla de asbesto y se calienta a llama baja.

Al momento de observar desprendimiento de “humos blancos” (NH4Cl), se procede a remover con cuidado la mezcla con la bagueta. Cuando no se perciba evaporación de NH4Cl, se apaga el mechero y se deja enfriar sobre una hoja de papel.

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