Reporte para sustancias en estado sólido

RESUMEN

A partir de masas conocidas de nitrato de sodio y cloruro de potasio en medio acuoso se logró la cristalización de nitrato de potasio (sustancia resultante de la reacción de metátesis o doble desplazamiento) utilizando técnicas de purificación y separación de compuestos sólidos.

Para lograr dicho proceso de cristalización previamente se determinó de forma teórica el peso de ambos reactivos, posteriormente ambas sustancias fueron combinadas en un mismo recipiente en solución acuosa, induciendo la reacción de metátesis al agregar calor al sistema. La solución resultante se filtró por gravedad para eliminar impurezas presentes, posteriormente se calentó la disolución hasta lograr la evaporación de tres cuartas partes de nuestro disolvente (agua), luego se colocó dicha solución en hielo para promover la formación de cristales, se filtró al vacío para la eliminación del agua y cloruro de sodio ionizado, utilizando papel filtro. En seguida se colocó el papel filtro en desecadora, y se pesó para conocer la masa obtenida de la sal resultante.

El proceso de cristalización se realizó para conocer la pureza de las sustancias utilizadas y determinar de manera experimental el porcentaje de rendimiento y efectividad del proceso de separación de un sólido de un líquido.

Al finalizar el procedimiento, se concluyó que ambas sustancias presentaban altos grados de pureza, sin embargo se concluyó que el porcentaje de efectividad de la cristalización de nitrato de potasio fue de 10%. Esto debido a que se tenía pronosticado  una formación de 5.95 g de KNO3, y se obtuvo 0.59 g de KNO3, a causa de diversos errores sistemáticos durante la práctica. Estos datos se obtuvieron al trabajar a una presión de 0.84 atmósferas y una temperatura ambiente de 23°C.

OBJETIVOS

1. General

        1.1 Conocer la importancia de la técnica de separación y/o purificación de         un compuesto.

2. Específicos

        2.1 Preparar KNO3 puro por cristalización a partir de una mezcla de NaNO3                y de KCl.

        2.2 Utilizar de forma correcta la técnica de separación y/o purificación de un                compuesto sólido por medio de cristalización.

MARCO TEÓRICO

1. Cristalización: proceso en el que un soluto disuelto se separa de una disolución por medio de la formación de cristales. (Chang, 2007)

2. Filtración: método de separación de un compuesto en estado sólido de un compuesto en estado líquido. (Querscuslab, 2014)

3. Purificación: proceso que consiste en remover impurezas presentes en los distintos compuestos a través de procesos físicos o químicos. (Chang, 2007)

4. Filtración por gravedad: es un modo simple y elemental, siendo la gravedad la fuerza que impulsa al líquido a pasar a través de los poros del filtro, quedando retenido el componente sólido. (Querscuslab, 2014)

5. Filtración al vacío: es el método más rápido y eficaz, siendo la presión atmosférica la fuerza que impulsa al líquido a pasar a través de los poros del filtro, quedando retenido el componente sólido. (Querscuslab, 2014)

MARCO METODOLÓGICO

1. Procedimiento

        1.1 A partir de 5 g de NaNO3 determinar el peso necesario de KCl para la              formación de KNO3 por medio de estequiometría.

        1.2 Mezclar NaNO3 y KCl en beaker de 250 mL.

        1.3 Añadir 40 mL de agua y calentar el beaker casi a ebullición para disolver              ambas sales (NaNO3 y KCl).

        1.4 Filtrar por gravedad la solución caliente a otro beaker de 250 mL,                         utilizando papel filtro en embudo de vidrio.

        1.5 Calentar la solución hasta evaporar 3/4 partes de la solución.

        1.6 Luego de evaporación esperar 10 minutos y sumergir la disolución en              beaker de 500 mL previamente llenado de agua y hielo.

        1.7 Armar sistema de filtración al vacío

                1.7.1 Tomar un kitasato y colocar en su boquilla un embudo de                               büchner, al cual se le coloca papel filtro previamente tarado.

                1.7.2 En brazo de kitasato colocar una manguera que conecte con                         el compresor o bomba al vacío.

        1.8 Esperar la formación de cristales, posteriormente filtrar al vacío para                          eliminar el exceso de agua.

        1.9 Retirar papel filtro del sistema e introducirlo en una desecadora por 15              minutos y dejar secar.

        1.10 Pesar papel filtro y reportar.

2. Diagrama de flujo

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RESULTADOS

Tabla 1: Muestra inicial de reactivos.

Fuente: Datos Originales de Práctica

Tabla 2: Rendimiento y peso obtenido de productos.

Fuente: Datos Originales de Práctica

Tabla 3: Comparación de pesos

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