experimento 3 uni

7/23/2019 Experimento 3 UNI

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Experimento 3: OBTENCION DE CRISTALES

MARCO TEORICO:

Cristalizacin

La cristalizacin es un proceso por el cual a partir de un gas, un lquidoo unadisolucin, los iones, tomoso molculasestablecen enlaceshasta formar unared cristalina, la unidad bsica de un cristal. La cristalizacin se emplea conbastante frecuencia en Qumicapara purificar una sustanciaslida.

Mtodo de separacin de sistemas materiales homogneos

Permite separar sustancias que forman un sistema material homogneo, porejemplo el agua potable es una solucin formada por agua ! sales disueltas en

ella. Los tres mtodos ms conocidos son "#aporacin o capitalizacin,cromatografa ! destilacin. La operacin de cristalizacin es el proceso pormedio del cual se separa un componente de una solucin lquida transfirindoloa la fase slida en forma de cristales que precipitan. "s una operacinnecesaria para todo producto qumico que se presenta comercialmente enforma de pol#os o cristales, !a sea el az$caro sacarosa, la sal com$n o clorurode sodio.

Enfriamiento de una disolucin concentrada

%i se prepara una disolucin concentradaa altas temperaturas ! se enfra, seforma una disolucin sobre saturada, que es aquella que tiene,momentneamente, ms soluto disuelto que el admisible por la disolucin aesa temperatura en condiciones de equilibrio. Posteriormente, se puedeconseguir que la disolucin cristalice mediante un enfriamiento controlado. "stose realiza para que los cristales tengan un tama&o medio, !a que si los cristalesson mu! peque&os las impurezas quedan depositadas en la superficie de todala masa, ! si los cristales son mu! grandes las impurezas quedan atrapadasdentro de las redes cristalinas. "sencialmente cristaliza el compuesto principal,! las que se enriquecen con las impurezas presentes en la mezclainicial al noalcanzar su lmite de solubilidad.

Para que se pueda emplear este mtodo de purificacin debe haber una#ariacin importante de la solubilidad con la temperatura, lo que no siempre esel caso. La sal marina '(a)l*, por ejemplo, tiene este efecto.

Cambio de disolvente

Preparando una disolucin concentrada de una sustancia en un buendisol#ente ! a&adiendo un disol#ente peor que es miscible con el primero, elprincipal del slido disuelto empieza a precipitar, ! las aguas madres seenriquecen relati#amente en las impurezas. Por ejemplo, puede separarse

cido benzoico de una disolucin de ste en acetona agregando agua.
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Evaporacin del disolvente

+e manera anloga, e#aporando el disol#ente de una disolucin se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los slidos que estaban disueltos cuandose alcanzan los lmites de sus solubilidades. "ste mtodo ha sido utilizado

durante milenios en la fabricacin de sala partir de salmuerao agua marina,etc.

Sublimacin

"n algunos compuestos la presin de #aporde un slido puede llegar a ser lobastante ele#ada como para e#aporar cantidades notables de este compuestosin alcanzar su punto de fusin'sublimacin*. Los #apores formadoscondensan en zonas ms fras ofrecidas por ejemplo en forma de un dedofro, pasando habitualmente directamente del estado gaseoso al slido,

'sublimacin regresi#a* separndose, de esta manera, de las posiblesimpurezas. %iguiendo este procedimiento se pueden obtener slidos puros desustancias que subliman con facilidad como la cafena, el azufreelemental, elcido saliclico, el !odo, etc.

Enfriamiento selectivo de un slido fundido

Para purificar un slido cristalino ste puede fundirse. +el lquido obtenidocristaliza, en primer lugar, el slido puro, enriquecindose, la fase lquida, delas impurezas presentes en el slido original. Por ejemplo, este es el mtodo

que se utiliza en la obtencin de silicio ultra puro para la fabricacin desustratos u obleas en la industria de los semiconductores. -l material slido'silicio sin purificar que se obtiene pre#iamente en un horno elctrico deinduccin* se le da forma cilndrica. Luego se lle#a a cabo una fusin por zonassobre el cilindro. %e comienza fundiendo una franja o seccin del cilindro por unetremo ! se desplaza dicha zona a lo largo de este hasta llegar al otroetremo. )omo las impurezas son solubles en el fundido se #an separando delslido ! arrastrndose hacia el otro etremo. "ste proceso de fusin zonalpuede hacerse #arias #eces para asegurarse que el grado de pureza sea eldeseado. /inalmente se corta el etremo en el que se han acumulado lasimpurezas ! se separa del resto. La #entaja de este proceso es que

controlando adecuadamente la temperatura ! la #elocidad a la que la franja defundido se desplaza por la pieza cilndrica, se puede obtener un material que esun mono cristal de silicio que presenta las caras de la red cristalina orientadasen la manera deseada.

Crecimiento cristalino
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0onocristal de lizosima para estudio por difraccin de ra!os 1.

Para obtener cristales grandes de productos poco solubles se han desarrolladootras tcnicas. Por ejemplo, se puede hacer difundir dos compuestos de partidaen una matriz gelatinosa. -s el compuesto se forma lentamente dando lugar acristales ma!ores. %in embargo, por lo general, cuanto ms lento es el procesode cristalizacin tanto mejor suele ser el resultado con respecto a la limpieza delos productos de partida ! tanto ma!or suelen ser los cristales formados. Laforma ! el tama&o de los cristales pueden ser influenciados a aparte por

condicionantes como el disol#ente o la concentracin de los compuestos,a&adiendo trazas de otros componentes como protenas'esta es la maneracon que los moluscos, las diatomeas,los corales, etc., consiguen depositar susconchas o esqueletos de calcitao cuarzoen la forma deseada.*

La teora ms aceptada para este fenmeno es que el crecimiento cristalino serealiza formando capas monomoleculares alrededor de germen decristalizacino de un cristalito inicial. (ue#as molculas se adhierenpreferentemente en la cara donde su adhesinlibera ms energa. Lasdiferencias energticas suelen ser peque&as ! pueden ser modificadas por lapresencia de dichas impurezas o cambiando las condiciones de cristalizacin.

"n multitud de aplicaciones se puede necesitar la obtencin de cristales conuna determinada forma !2o tama&o como la determinacin de la estructuraqumica mediante difraccin de ra!os 1,la nanotecnologa, la obtencin depelculas especialmente sensibles constituidas por cristales de sales de plataplanos orientados perpendicularmente a la luzde incidencia, la preparacin delos principios acti#osde los frmacos,etc3

A partir de una solucin sobresaturada:

MATERA!ES:

Para que los resultados de esta eperiencia sea de manera satisfactoria se necesitadeuna so luc in acuosa de )u%45, un mechero de 6unsen ! unaca ja pe tr i peque&a

"R#CE$ME%T#:

%e toma con las pinzas el tubo de ensa!o que contiene la solucin.

%e somete a un calentamiento sua#e hasta que se disuel#a totalmente.
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%e deposita la solucin formada en la caja petri para su cristalizacin,

cristales )u%45.7894

%e toma el tiempo cada :7 minutos hasta que se obser#en los cristales

!a situados en el interior.

;na #ez formado los cristales se lle#a al microscopio para obser#ar la

estructuraque estos presentan.

#&SER'AC#%ES:

+espus de un cierto tiempo se pudo obser#ar la formacin

parcial de los cristales.

- l l l e#ar a l microscopio se # i sua l i za que la fo rma de l

solido cristalino esP- se debe de dirigir el tubo de manera que no


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este en la direccin de unode los integrantes del grupo que lo realizan porquepodra producir da&os fatales.

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