practica #3

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Catalán Zendejas Diego

Gutiérrez Gonzales Emilio Levi

Hernández Orduña Gadiel Anuar

Macías Lindo Jorge Humberto

Martínez Torres Juan

Santana Chirino Eduardo

Operaciones básicas del laboratorio de química 1.

Practica No. 3

(Métodos de separación de mezclas)

Química 1º “B”

27 Septiembre 2011

INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE

COATZACOALCOS

Ingeniería Mecatrónica



Ing. Mecatrónica Página 1

Objetivo

El alumno perfeccionara habilidades y competencias en las operaciones

básicas que se realizan en un laboratorio de química, tales como medición

de volúmenes con diferentes instrumentos, pipeteo, filtración, secado,

evaporación, decantación y sublimación. Así como también adquirirá

habilidad y destreza en la realización de montajes de laboratorio de dichas

operaciones.

Marco teórico

Una mezcla es la combinación de dos o más sustancias que forman un

sistema en el cual no hay enlaces químicos entre las sustancia que lo

integran. Las mezclas se clasifican en homogéneas y heterogéneas, las

mezclas homogéneas están formadas por una sola fase, es decir, no se

pueden distinguir las partes, ni aún con la ayuda de un microscopio

eléctrico.

Por ejemplo el aire es una mezcla gaseosa compuesta principalmente por

Nitrógeno, Oxígeno, Argón, Vapor de Agua, y Dióxido de Carbono, en ésta

mezcla no se distinguen límites de separación entre una sustancia y otra.

Las mezclas heterogéneas están formadas por más de una fase, por

ejemplo el aceite y el agua forman una mezcla en la que el aceite se

localiza en la parte superior y el agua, en la parte inferior,, debido a que la

densidad de ésta última es mayor que la del aceite, se pueden distinguir

claramente las fases.Para separar una mezcla hay diversos métodos que

suelen ser usados en un laboratorio; los más comunes, y que se

visualizaran en esta practica, son: pipeteo, filtración, evaporación,

sublimación, decantación y secado.

El pipeteo se usa en casi todos los experimentos dentro de un laboratorio.

Consiste en medir volúmenes con la ayuda de la pipeta. Debe ser




manejada con mucho cuidado, ya que de esta depende la precisión de

nuestros resultados.

La filtración se usa para separar sólidos no solubles en líquidos. La

separación se hace por medios porosos que retienen las partículas sólidas

y dejan pasar el líquido; algunos son:

Papel de filtro.

Fieltro.

Porcelana Porosa.

Algodón.

Lana de vidrio.

Arena.

Carbón.

Según la mezcla que se valla a filtrar.

La evaporación consiste en calentar la mezcla hasta el punto de ebullición

de uno de los componentes, y dejarlo hervir hasta que se evapore

totalmente. Este método se emplea si no tenemos interés en utilizar el

componente evaporado. Los otros componentes quedan en el envase. Un

ejemplo de esto se encuentra en las Salinas. Allí se llenan enormes

embalses con agua de mar, y los dejan por meses, hasta que se evapora

el agua, quedando así un material sólido que contiene numerosas sales

tales como cloruro de sólido, de potasio, etc.

La sublimación aprovecha la propiedad de algunos compuestos de

cambiar del estado sólido al estado vapor sin pasar por el estado líquido.

Por ejemplo, el I2 y el CO2 (hielo seco) poseen esta propiedad a presión

atmosférica.

La decantación se usa para separar mezclas formadas por sólidos y

líquidos o por más de dos o más líquidos no miscibles (no solubles).




Consiste en dejar reposar el líquido que contiene partículas sólidas en

suspensión. Luego se transvasa con cuidado el líquido (menos denso) a

otro recipiente, puede utilizarse una varilla de vidrio a fin de retenerse

alguna partícula sólida que trate de pasar. Esta técnica se utiliza también

con líquidos no miscibles, como el agua y el aceite. Se emplea con

frecuencia el embudo de separación o de decantación. Se coloca en el

embudo la mezcla y cuando se hallan diferenciado las dos partes, abre la

llave y se separan los líquidos. La capa superior pertenece al líquido

menos denso y queda dentro del embudo.

El secado es un método de conservación de alimentos consistente en

extraer el agua de estos, lo que inhibe la proliferación de microorganismos

y dificulta la putrefacción. El secado de alimentos mediante el sol y el

viento para evitar su deterioro ha sido practicado desde antiguo. El agua

suele eliminarse por evaporación (secado al aire, al sol, ahumado o al

viento) pero, en el caso de la liofilización, los alimentos se congelan en

primer lugar y luego se elimina el agua por sublimación.

Las bacterias, levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para

crecer. El secado les impide efectivamente sobrevivir en él.

Material, equipo y procedimiento.




Pipeteo

1.- Adicionar 150 ml de agua destilada en un matraz Erlenmeyer con

ayuda de una probeta.

2.- Introducir la pipeta de 10 ml hasta el fondo del matraz.

3.- Succionar con una perilla el líquido hasta la marca de 10 ml, de tal

forma que no succione burbujas de aire y desalojar el agua en un tubo de

ensayo.

4.- Realizar los pasos 3 y 4 para medir los siguientes volúmenes: 5 ml, 7.5

ml, 3.8 ml y 9 ml.

Filtración

1.- En un vaso de precipitado pese 5 gr. De NaCl y 5 gr. De arena.

2.- Añadir 20 ml de agua de chorro y mezclar con el agitador. Observe

como cambia la apariencia de la arena y el cloruro de sodio al combinarlos

con agua.

3.- Doble el papel filtro previamente pesado en cuartos, ábralo formando

un cono y colóquelo en el embudo humedeciendo con agua de la piseta

para fijarlo.

4.- Coloque el embudo en el anillo de hierro de un soporte universal e

introduzca el tallo del embudo en un vaso de precipitados. Vierta la

mezcla preparada sobre el papel cuidadosamente, transfiera todos los

residuos de arena arrastrando agua contenida en la piseta.




5.- Al final vierta agua sobre el papel filtro para que baje hasta el vaso de

precipitados.

6.- Pesar el papel filtro con la arena en la otra. Reservarlas para uso

posterior.

Evaporación

1.- Calentar el líquido filtrado que se encuentra en la capsula de porcelana

del procedimiento anterior hasta sequedad.

2.- Dejar la cápsula y pesarla nuevamente.

3.- Anotar observaciones.

Secado

1.- Introducir a la estufa de sacado la cápsula de porcelana que contiene

el papel filtro con la arena aproximadamente una hora y media.

2.- Dejar la cápsula y pesarla nuevamente.

3.- Anotar observaciones.

Decantación

1.-en un vaso de precipitados colocar 10 ml de aceite vegetal medidos y

20 ml de agua medidos con una probeta. Agitar cuidadosamente con el

agitador y anotar observaciones.

2.- Transfiera la mezcla a un embudo de separación. Intente transferir

quite el aceite arrastrándolo con más agua utilizando la piseta.

3.- Tape el embudo de separación y deje reposar por 10 minutos, luego

quite el tapón abra la llave del embudo y deje salir el agua. Al aproximarse

al nivel del aceite en el embudo reduzca la velocidad de salida del líquido.

4.- Cuando solo quede aceite en el embudo transfiéralo a una probeta

graduada. Anotar el volumen obtenido.

Sublimación

1.- Pesar 3 gr de cloruro de sodio en un vaso de precipitados de 150 ml.

2.- Adicionar unos pocos cristales de yodo que contiene el cloruro de

sodio y mezclar con una varilla de vidrio. Pesar nuevamente el vaso con la




mezcla y por medio de una diferencia obtener la cantidad de yodo

agregado.

3.- Tapar el vaso de precipitado con una cápsula de porcelana

previamente pesado.

4.- Agrada agua fría o hielo a la capsula de porcelana.

5.- Calentar suavemente durante unos segundos el vaso con la mezcla

yodo-sal.

6.- Observar y anotar.

Mapa mental




Observaciones de la práctica

Tal como el nombre de la práctica lo dice métodos de separación de

mezclas , el propósito de la práctica como tal era el experimentar con los

diferentes tipos de mezclas y separarlas por diferentes procesos y para la

adquirir la habilidad y destreza en cada uno de los métodos de separación

de mezclas , de igual manera se observó cómo se separaban las mezclas

unas un poco más rápido que otras esto por el tipo de método, no

olvidando la seguridad personal que no se pasó por alto al llevarse a cabo

las instrucciones que el docente dio y siguiendo el procedimiento que se

indicaba en las hojas que si no dio para realizar el trabajo.

En esta imagen se observa una de las operaciones básicas en un

laboratorio de química que es el pipeteo.




Momentos en que se realiza la separación de mezclas mediante filtración.

Aquí observamos que se vacían las mezclas al embudo de separación.




Observamos que el disolvente empieza a evaporarse.

Cuestionario

1.- ¿Que otras técnicas básicas del laboratorio de química que no se

hayan realizado puedes mencionar y en qué consisten?

R=ELECTRÓLISIS

La electrólisis es la producción de una reacción redox no espontánea,

mediante el paso de una corriente eléctrica. Es por lo tanto el proceso

inverso al que ocurre en una pila eléctrica y se lleva a cabo en un

contenedor llamado cuba electrolítica. Un ejemplo sencillo es el de la

electrólisis del agua, en la que el paso de corriente descompone este

líquido en sus elementos constituyentes, hidrógeno y oxígeno.

Es uno de los principales métodos químicos de separación. La principal

ventaja del método electrolítico es que no es necesario aumentar la




temperatura para que la reacción tenga lugar, evitándose pérdidas

energéticas y reacciones secundarias. Industrialmente es uno de los

procesos más empleados en diferentes áreas, como la obtención de

elementos a partir de compuestos (cloro, hidrógeno, oxígeno), la

purificación de metales (el mineral metálico se disuelve en ácido,

obteniéndose por electrólisis el metal puro) o la realización de

recubrimientos metálicos protectores y/o embellecedores (niquelado,

cromado, etc.).

GRAVIMETRÍAS

Por gravimetría se entiende la separación de un componente de una

disolución líquida mediante su precipitación a través de una reacción

química. La sustancia que se desea obtener reacciona con otra sustancia

química, de forma que el resultado de la reacción es un producto sólido

que precipita por gravedad en el fondo de la disolución y puede ser

separado de ella por métodos físicos.

CRISTALIZACIÓN

Este método se utiliza para separar una mezcla de sólidos que sean

solubles en el mismo disolvente pero con curvas de solubilidad diferentes.

Una vez que la mezcla esté disuelta, puede calentarse para evaporar parte

de disolvente y así concentrar la disolución. Para el compuesto menos

soluble la disolución llegará a la saturación debido a la eliminación de

parte del disolvente y precipitará. Todo esto puede irse procediendo

sucesivamente e ir disolviendo de nuevo los distintos precipitados (esto

recibiría el nombre de cristalización fraccionada) obtenidos para irlos

purificando hasta conseguir separar totalmente los dos sólidos.

Cada nueva cristalización tiene un rendimiento menor, pero con este

método puede alcanzarse el grado de pureza que se desee. Normalmente,




cuando se quieren separar impurezas de un material, como su

concentración es baja la única sustancia que llega a saturación es la

deseada y el precipitado es prácticamente puro.

CROMATOGRAFÍA

La cromatografía se utiliza con los fluidos, que pueden ser gases o

líquidos, se empuja a circular la mezcla por un sólido o un líquido que

permanece estacionario (fase estacionaria). Los distintos componentes de

la mezcla circulan a velocidades diferentes por la fase estacionaria, y por

lo tanto unos componentes están más tiempo retenidos en ella que otros,

emergiendo después. Sirve como método físico de separación.

La fase estacionaria puede ser típicamente un sólido poroso como la

celulosa, o como el gel. Las moléculas de menor tamaño pueden cruzar

todos los poros e invierten más tiempo en el recorrido mientras que las

moléculas mayores de la mezcla no “pierden tiempo” en los poros,

emergiendo más rápidamente.

CENTRIFUGACIÓN

Se habla de centrifugación cuando tenemos partículas de distinto tamaño

en un medio acuoso, éstas sedimentan hacia el fondo a una velocidad que

depende de su peso. Este efecto podría utilizarse para separar

componentes de distinto peso si no fuera porque las velocidades de

sedimentación son pequeñísimas, por lo que el sistema no es útil.

Así, pues lo que se hace es aumentar dichas velocidades de

sedimentación haciendo girar muy rápidamente la mezcla. En este caso, la

fuerza centrípeta hace el papel de la gravedad (peso) y puede ser mucho

mayor que éste haciendo girar muy rápido la mezcla: este es el principio




de la centrifugación y de la ultracentrifugación. Se coloca la mezcla en un

aparato que la haga girar a velocidad angular constante muy elevada.

Una vez está girando, la mezcla experimenta una aceleración centrípeta

que puede llegar a ser, en ultracentrifugadoras de laboratorio, unas

500000 veces la aceleración de la gravedad.

Esta fuerza empuja a sedimentar, a distinta velocidad, a las partículas de

distinta masa de la mezcla, creándose distintos estratos con las partículas

de cada clase. Este método es muy utilizado en biología y medicina.

2.- Estas técnicas se realizan gracias a las diferentes propiedades físicas

y químicas que pueden tener los componentes de una mezcla, ¿Qué

propiedades se aprovechan en cada una de las técnicas que

experimentaste?

R= Pipeteo: aprovechamos las propiedades liquidas de las sustancias

Filtración: aprovechamos las propiedades de los sólidos, que no pueden

atravesar otro material sólido y la fluidez de los líquidos.

Evaporación: aprovechamos las diferentes temperaturas de evaporación

de las sustancias

Sublimación: se aprovecha la capacidad de los compuestos para pasar de

estado sólido a estado gaseoso sin pasar por el estado líquido con

anterioridad.

Decantación: se aprovechan las diferentes densidades de los compuestos

Secado: se aprovecha la capacidad de los líquidos para evaporarse más

rápidamente que los sólidos.

3.- ¿Menciona aplicaciones que le pueden dar a cada uno de los métodos

de separación a nivel industrial?

R=pipeteo: lo pueden utilizar para calcular la cantidad exacta de solución a

utilizar en un compuesto.




Filtración: se podría utilizar para separar los contaminantes sólidos que

hay en el agua.

Evaporación: se podría usar para eliminar una solución liquida de un

sólido-

Sublimación: se podría utilizar para purificar los materiales sólidos.

Decantación: para separar los contaminantes grasos del agua.

Secado: cuando bañan algún material en una sustancia y esperar a que

esta se adhiera correctamente al mismo, esperando a que el restante se

evaporice.

Conclusiones

Los diferentes métodos de separación de mezclas son de gran ayuda para

poder recuperar o purificar las sustancias. La variedad de los mismos nos

ayudan a separar diferentes tipos de compuestos. La práctica que se

necesita para poder llevar a cabo estos procesos es muy tediosa y exacta

por lo cual todo buen químico debe poseer.

Catalán Zendejas Diego

Se hizo memoria de los procedimientos de separaciones básicas en un

laboratorio de química 1, así mismo la práctica de instalación de

instrumentos y llevar a cabo el reglamento de seguridad.

Mi equipo logro tener mayor conocimiento de dichas separaciones, y que

cada uno si ya tenía uso de razón de las mismas perfeccionarlas como ya

mencionaba la introducción de la práctica son habilidades que están un

poco lejos de nuestra profesión más sin embargo son necesarias por eso

son llamadas básicas.

Gutiérrez Gonzales Emilio Levi




En esta práctica empleamos las operaciones básicas en un laboratorio de

química (separación de mezclas), siendo estas de gran importancia ya que

si no conocemos su realización o no nos familiarizamos, en demás

practicas donde tangamos que hacer de base algún tipo de separación de

mezclas, se nos puede complicar toda la práctica.

Hernández Orduña Gadiel Anuar

Es muy importante conocer cada uno de estos, que son las actividades

básicas dentro del laboratorio. No solo esto sino también conocer el

procedimiento para no realizar un practica de manera insegura y peligrosa,

o también incorrecta de tal manera de que el resultado no sea el que nos

esperábamos. Como por ejemplo las mediciones se deben conocer y

colocar cada instrumento para no dar una medida errada.

Macías Lindo Jorge Humberto

La práctica concluida nos es indispensable para conocer las técnicas más

comunes e importantes dentro del laboratorio, ya que de no seguirlas,

podemos tener desfases de los resultados que se quieren conseguir.

Hemos aprendido la forma en que actuaremos ante una situación en la

que sea necesario separar mezclas por procedimientos físicos. Me parece

muy importante conocerlas, ya que forman parte de la vida dentro del

laboratorio.

Martínez Torres Juan

La práctica fue didáctica ya que se interactuó con los instrumentos y

sustancias para llevar acabo los diferentes métodos de separación vimos

cómo reaccionan las sustancias en diferentes circunstancias en general

fue interesante y concreto.

Santana Chirino Eduardo




Bibliografía

Química general. Manual de Laboratorio. M. Carrillo, R. M. González,

G Hernández, P. Montagut, E. Nieto, R. M. Sandoval & C. Sansón.

Ed. Prentice Hall.

POVEDA JULIO CESAR, Química 10, Editorial Educar Editores.

CASTRO SÁNCHEZ NIDIA, Consultor Estudiantil tomo 2, Editorial

Prolibros.

http://www.mitecnologico.com/iia/Main/MetodosDeSeparacionDeMe

zclas

http://www.monografias.com/trabajos15/separacion-

mezclas/separacion-mezclas.shtml

http://www.angelfire.com/moon2/chemyst_bacterium/tiger.htm

http://www.monografias.com/trabajos10/mese/mese.shtml

http://www.mitecnologico.com/iia/Main/MetodosDeSeparacionDeMezclas




http://www.monografias.com/trabajos15/separacion-mezclas/separacion-mezclas.shtml










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