FORMACIÓN DE CRISTALES DE HALITA

(NaCl)INTEGRANTES

• Núñez Valdez, Mauricio• Carhuaricra Duran, Hans• Espíritu Martínez, Yuder• López Varilla, Delvi• Cerrón Zarco, Jon• Aguirre Carrasco, Kevin• Chávez Panduro, Omar

INTRODUCCION

• Los cristales se forman a partir de disoluciones, fundidos y vapores. Los átomos de estos estados desordenados tienen una disposición al azar, pero al cambiar de temperatura, presión y concentración, pueden agruparse en una disposición ordenada característica del estado cristalino.

• Variando las condiciones de presión y temperatura de una

disolución de la sal o compuesto que queremos cristalizar, podemos lograr variar los valores de solubilidad, y conseguir que se lleve a cabo la cristalización, de forma espontánea, ya que los cristales pueden formarse a partir de una solución por descenso de la temperatura o de la presión.

• Es por esto que para esta experiencia se deben de conocer muy bien los conceptos de solubilidad, saturación de una solución, sobresaturación, y también los principios termodinámicos y fisicoquímicos que intervienen en el proceso.

• Para obtener un cristal a partir de una disolución es necesario que esta disolución esté sobresaturada de la sal en cuestión, esto es, que la concentración de la sal en la disolución sea mayor que la de equilibrio para esa temperatura. Por tanto, se debe preparar una disolución sobresaturada de NaCl (Cloruro de sodio).

JUSTIFICACIÓN

• Esta investigación sobre el crecimiento del cristal de sal nos mostrará cómo llegamos a la sobresaturación, como relacionamos el crecimiento de dicho cristal a la temperatura, presión, reposo y consecuentemente como se cristaliza y como varia su forma al pasar los días.

Planteamiento del Problema

Objetivos de la investigación:• Se propone elaborar cristales sal por medio de la evaporación de

una solución saturada.• El objetivo primordial es hacer crecer el cristal, donde se pueda ver

los elementos de un cristal (aristas, vértices y caras),• Conocer cuáles son los factores que afectan el crecimiento de

nuestro cristal.• Observar las etapas por las que pasa la Halita para poder formarse

como cristal.• Buscar el ambiente específico donde cristaliza la sal.• Ver cómo afecta las impurezas durante el crecimiento del cristal.• Aplicar de manera tajante las condiciones: Tiempo, espacio y reposo

¿Por qué se produce precipitado durante la elaboración de la solución?• En una solución un solvente solo puede disolver una cierta cantidad

de soluto. A esto lo llamamos la solubilidad de una solución.• Es por eso que cierta cantidad de soluto (sal) tiende a precipitarse, ya

que ha excedido la solubilidad del agua destilada.¿Por qué se produce el cristal?• La cristalización natural, el proceso más extendido e importante es el

crecimiento cristalino en solución.• Se debe de producir una evaporación de la solución teniendo el

medio, espacio y tiempo adecuado, y evitar las impurezas • Para obtener cristales en poco tiempo (horas) debemos hacer que la

evaporación de la solución suceda rápidamente¿En qué tipo de ambiente se debe de realizar?• Para poder realizar el cristal se debe de realizar en un lugar libre de

vibraciones o perturbaciones, además debemos dejarla evaporar lentamente.

OBJETO DE ESTUDIO

¿Qué es el objeto de estudio?

El objeto de estudio es el objeto a estudiar, al cual vamos a conocer a fondo todas sus características físicas, químicas, la manera como se presenta en la naturaleza, como y en que sistema cristaliza, con que minerales se encuentra asociado, cuales son sus usos frecuentes en las industrias, etc.

NUESTRO OBJETO DE ESTUDIO : HALITA

HALITA: Del griego Halos = Sal

También se le conoce como Sal gema o sal de roca. Este es un mineral blando de brillo vítreo, formado por cristales cúbicos de Cloruro de Sodio (NaCl), es soluble en agua.

El principal ambiente de formación de la halita es el sedimentario de tipo evaporítico. La halita aparece en amplias capas y masas irregulares resultantes de la evaporación gradual y desecación final de masas de agua salada (mares cerrados y lagos salinos) sometidas a un clima cálido y seco en distintos periodos geológicos (en la mayoría de estos casos se obtiene por extracción minera, y se denomina "Sal Gema“.

La halita se reconoce fácilmente por su sabor salado y su hábito cúbico casi perfecto (aunque no siempre).

Posee un empaquetamiento cúbico compacto.

CUESTIONES A RESPONDER DURANTE LA EXPERIMENTACION:

¿Cuál es proceso del cual permita la formación de los cristales de sal?

• En la naturaleza, podemos encontrar a la sal en las llamadas salmueras en este lugar se obtiene la sal mediante la evaporación, ya se natural o artificial.

¿Cómo sucede este proceso?

• Durante la evaporación la solución pierde agua mediante vapor, quedan agua cada vez más salina a medida que este proceso continúe las sales tienden a precipitar formando una capa de cristales de sal ya que la sal y el agua tienen diferente punto de ebullición.

Canchas de sal

Resultado de la evaporación

¿De qué depende la velocidad de nucleación homogénea primaria (formación de gérmenes)?

• Como sabemos la nucleación homogénea primaria nos produce gérmenes que son necesarios para el desarrollo del futuro cristal, ahora según la ecuación:

• El cual explica que la velocidad de nucleación primaria

depende de la saturación de la solución.

¿Qué es lo que hace que los cristales de cloruro de sodio crezcan en formas rectangulares y se separen a lo largo de planos que

forman ángulos rectos unos con otros?

• Esto se debe a que en el cloruro de sodio, los iones de sodio y cloro disponen de forma alterna

¿Qué ocurre cuando se encuentran dos cristales que están creciendo uno junto al otro?

• Lo que sucede es que se produce un crecimiento o desarrollo compuesto (agregado) en este caso, maclas; lo que impide el crecimiento independiente y su mejor desarrollo.

Gérmenes de sal

¿A qué se debe este fenómeno?

• Como los cristales de sal se desarrollando por evaporación, cuando se produce una evaporación rápida ocasiona que se desarrollen más cristal semilla (germen) y que se junten unos con otros.

OBJETIVOS

• El objetivo primordial es hacer crecer el cristal, donde se pueda ver los elementos de un cristal( aristas, vértices y caras),

• Poder conocer cuales son los factores que afectan el crecimiento de nuestro cristal,

• Observar las etapas por las que pasa la Halita para poder formarse como cristal.

• Buscar el ambiente especifico donde cristaliza la sal.• Ver como afectan las impurezas durante el crecimiento

del cristal.• Aplicar de manera tajante las condiciones : Tiempo,

espacio y reposo.

INFORMACION GENERAL

Composición•Cloruro sódico.(NaCl)•Clase: Haluros•El radio iónico del anión Cl- es de 1,81 Å. Cuando se combina con el catión Na+ lo hace en coordinación octaédrica.•Los enlaces son típicamente iónicos y el mineral posee, al máximo, las propiedades de los cristales iónicos.

Sistema de cristalizaciónRegular•Hábito cúbico, pocas veces maclado, forma casi exclusivamente cubos con aristas redondeadas por disolución.•También aparece como masas granudas, compactas, estalactíticas, a veces en vetas finas.

Propiedades organolépticas

• Dureza: de 2 a 2,5.• Densidad: 2,1

g/cm³.• Fractura: desigual.• Exfoliación: perfecta

en tres planos perpendiculares, dando siempre cubos.

Yacimiento/ Formación• Tiene un origen químico de tipo evaporítico, es decir, se forma por

evaporación del agua de mar, en mares cerrados y bajo un clíma árido. Los depósitos de halita alternan con capas de otras sales, que precipitan simultáneamente, como yeso, anhidrita, sulfatos de potasio (K) y magnesio (Mg), silvina (ClK), etc.En ocasiones estas capas de sal han quedado enterradas bajo gruesas capas de sedimentos arcillosos, a una cierta profundidad, lo que ha provocado que las capas salinas fluyan hacia arriba (dada la elevada plasticidad de las sales), penetrando en las capas superiores de sedimentos, originando lo que conocemos como DOMOS SALINOS.La halita tambien se puede formar por sublimación directa de las emanaciones o fumarolas volcánicas.

MINERALES ASOCIADOS

• Se encuentra asociado con el cloruro de potasio, a veces con impurezas de sulfatos y cloruro de magnesio y calcio.

• El cloruro de sodio o halita, cristaliza en una estructura cúbica. Sus cristales son transparentes a translúcidos.

• Alguna de las características de los cristales es ser granular, fibroso y compacto. Color blanco, pero se pueden encontrar en azul, púrpura, rosado, amarillo y gris

APLICACION• La sal gema y sus cristales incoloros,

se han utilizado mayormente en los últimos años, para investigaciones ópticas, tallándose con ellos lentes, prismas, etc.

• Para realizar estudios con las radiaciones infrarojas.

• También se utiliza en la alimentación del hombre y de los animales.

• Desde el punto de vista industrial sirve para la obtención de productos químicos como el sodio (Na), el cloro (Cl) y sus compuestos; para salazones y para mezclas frigoríficas.

METODOLOGÍA Y DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN

HACER CRECER UN ÚNICO GRAN CRISTAL DE SAL

• En primer lugar llena una jarra con agua caliente y remuévela con tanta sal como se disuelva. Esto es una solución súper saturada. Deja que el exceso de sal se asiente, y vierte la mezcla en un plato, dejando toda la sal no disuelta fuera.

• Al enfriarse el agua, empezarán a formarse pequeños cristales en el fondo del plato. Usando una lupa escoge el cristal más grande y perfecto. Coge otros cristales bien formados por en el caso de que tu primer intento no salga bien.

• Mezcla otra dosis de la solución caliente súper saturada. Deja que la sal no disuelta se asiente como antes, y echa la solución en una jarra limpia. Puedes usar un filtro de café o una servilleta limpia como filtro. Ata un hilo fino al cristal madre y cuélgalo en la solución. Cubre la jarra con un pedazo de papel para ralentizar la evaporación.

• Mientras el agua se evapora en el curso de varias semanas, la sal se pegará al cristal. Elimina cualquier otro cristal que se vaya formando. De vez en cuando deberás añadir más solución súper saturada enfriada. No dejes que la jarra se caliente demasiado, o se podría disolver el cristal.

PRESENTACION Y DISCUSIÓN DE

RESULTADOS

A lo largo de los experimentos realizados cuando la solución inicial alcanzaba su máxima solubilidad se consideraba una solución saturada sin embargo , cuando la temperatura de la solución descendía su solubilidad también empezaba a decrecer y la solución no podía sostener el soluto. Como resultado de ello, la solución se convertía en una solución sobresaturada. La solución se vio obligada a deshacerse de algunos de los solutos y la colocó sobre la superficie más cercana que pueda sostenerlo. Este fue el hilo que estaba sumergida en la solución.

La cristalización natural el proceso más extendido e importante es el crecimiento cristalino en solución. crecimiento sólido-sólido está muy restringido. El crecimiento a partir de vapor tiene un carácter cercano al crecimiento en solución.  

Para obtener cristales en poco tiempo (horas) debemos hacer que la evaporación de la solución suceda rápidamente

 

Para lograr conseguir grandes y bien proporcionados cristales el procedimiento preferente a seguir es el de utilizar un pequeño cristal como semilla o germen en una solución saturada, mantenerla en un lugar libre de vibraciones o perturbaciones, además debemos dejarla evaporar lentamente.

CONCLUSIONES• Concluimos lo siguiente: • El proceso de cristalización de sal se debe

de realizar en un ambiente libre de perturbaciones y vibraciones.

• Se debe de evitar las impurezas ya que esto evita el crecimiento del cristal en su forma conocida (hexaedro).

• Los cristales de Sal crecen a una temperatura constante.

• La solución debe de disolverse lentamente.

BIBLIOGRAFÍA

• Theodore L. Brown; Química: La Ciencia Central 9na Edición. Editorial Pearson Educación, 2004

• Cornelis Klein, Cornelius S. Hurlbut; Manual de Mineralogía, Basado en la obra de J. Dana4ta Edición. Editorial Reverté, 1998

• E. Flint; Principios de CristalografíaEditorial MIR, Moscú, 1966

• http://rincones.educarex.es