Practica cambios de estado

1. Materiales y reactivos

• Cápsula de porcelana
• Vaso de precipitados
• Mechero Bunsen
• Mortero
• Hielo
• Agua
• Arena
• Bolitas de naftalina

1. Desarrollo experimental – diagrama de flujo

[pic 1][pic 2]

[pic 3]

[pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

[pic 7]

[pic 8]

[pic 9]

[pic 10][pic 11]

[pic 12][pic 13]

[pic 14][pic 15][pic 16]

        [pic 17][pic 18]

[pic 19]

[pic 20]

[pic 21]

[pic 22]

[pic 23][pic 24][pic 25]

[pic 26][pic 27]

[pic 28]

[pic 29]

[pic 30][pic 31][pic 32]

[pic 33]

[pic 34][pic 35][pic 36]

[pic 37][pic 38][pic 39]

[pic 40][pic 41]

[pic 42][pic 43][pic 44][pic 45][pic 46][pic 47][pic 48][pic 49][pic 50][pic 51][pic 52]

1. Análisis de resultados

En esta práctica de cambio de estado, se utilizaron sustancias sólidas con la arena y la naftalina. Una vez finalizado el procedimiento, se puede concluir que la arena por presenta un mayor punto de vaporación que la naftalina. La arena al calentarse y aumentar su temperatura no se evaporó, sino que quedo salpicada en el vaso precipitado. Por otro lado, la naftalina al presentar el aumento de la temperatura se evidenció la producción de unas burbujitas y comenzó a desprender un gas de color blanco, esto se debe a que la naftalina es muy volátil y, ocurrió la sublimación progresiva que consiste en pasar la sustancia de estado sólido a gas sin pasar por estado líquido, tiempo después se formaron cristales en forma de aguja de color blanco nieve debajo de la porcelana (base), esto se debe a que el hielo que se encontraba dentro de la porcelana enfría su superficie, y esto permite condensar los vapores y, al entrar en contacto del gas con la porcelana, ocurre una deposición o sublimación regresiva o inversa, ya que las moléculas de la naftalina disminuyen su entropía y con ellos decrecerá la distancia entre éstas, provocando el aumento de las fuerzas de cohesión y el paso al estado sólido.

1. Conclusiones

• La sublimación más que representar un cambio de estado, es un método importante de separación que, entre muchas aplicaciones, permite purificar sustancias, como en este caso la naftalina.

• En la naturaleza podemos encontrar a la materia en tres estados de agregación: sólidos, líquidos y gaseosos que dependen de la relación que existe entre las fuerzas de atracción o repulsión a la que estén sujetos los átomos que conformen la materia. Además, estos estados pueden ser afectados por factores como la temperatura y presión, ocasionando cambios de estado de la materia en donde se afecta la interacción entra las moléculas.

• La sublimación progresiva es un proceso a través del cual se pasa de un estado sólido de la materia a estado gaseoso, sin necesidad de transitar previamente al estado líquido. en este sentido es un proceso diferente a la sublimación inversa o deposición, la cual  consiste en la transformación de un gas en sólido de la misma forma.

• El proceso de sublimación es una transformación de la materia mucho menos frecuente que la evaporación (paso de líquido a gaseoso) o la fusión (paso de sólido a líquido), que usualmente requiere de la aplicación de energía calórica a un sólido hasta alcanzar un punto variable de acuerdo a la naturaleza de la materia (llamado punto de sublimación, así como también a veces requiere del empleo de ciertas presiones.

• ¿Dónde queda la arena y donde la naftalina después del calentamiento?

Durante el procedimiento de separación de fases entre la arena y la naftalina se observó que la arena al iniciar el calentamiento quedo salpicado en el vaso precipitado, es decir, no se evaporó debido a que tiene un punto de evaporación mayor a la naftalina; en cambio la naftalina se evaporó (gas) fácilmente, paso de estado sólido a gaseoso (sublimación progresiva) sin pasar por el estado líquido.

• ¿Qué tipo de cambio o propiedad se aprovechó para lograr la separación?

Para lograr la separación de las sustancias sólidas hubo cambio de estados en una de ellas (Naftalina), debido que al calentar (mechero de bunsen) las sustancias se dio un aumento de temperatura y ocurrió  una sublimación progresiva, pasando la naftalina que es muy volátil directamente de estado sólido a gaseoso y, luego de entrar en contacto con la porcelana que contenía cubos de hielo adentro (condensa los vapores), la naftalina paso a estado de sublimación regresiva, es decir, de gas a sólido, evidenciándose cristales en forma de aguja en la base de la porcelana.

...