La destilación es una operación utilizada con frecuencia para la purificación y
aislamiento de líquidos orgánicos. La destilación aprovecha las volatilidades y
puntos de ebullición de los componentes líquidos a separar.
La destilación depende de parámetros como: El equilibrio liquido vapor, temperatura, presión, composición, energía.
El equilibrio entre el vapor y el liquido de un compuesto esta representado por la relación de moles de vapor y liquido a una temperatura determinada, también puede estudiarse este equilibrio a partir de sus presiones de vapor.
La temperatura influye en las presiones de vapor y en consecuencia de la cantidad de energía proporcionada al sistema, también influye en la composición del vapor y el líquido ya que esta depende de las presiones del vapor.
La presión tiene directa influencia en los puntos de ebullición de los líquidos orgánicos y por tanto en la destilación.
La composicion es una consecuencia de la variación de las presiones de vapor, de la temperatura que fijan las composiciones en el equilibrio.
Puntos de ebullición, son aquellos puntos o temperaturas de compuestos puros a las que sus presiones de vapor igualan a la presión atmosférica, produciéndose el fenómeno llamado ebullición.
La destilación depende de parámetros como: El equilibrio liquido vapor, temperatura, presión, composición, energía.
El equilibrio entre el vapor y el liquido de un compuesto esta representado por la relación de moles de vapor y liquido a una temperatura determinada, también puede estudiarse este equilibrio a partir de sus presiones de vapor.
La temperatura influye en las presiones de vapor y en consecuencia de la cantidad de energía proporcionada al sistema, también influye en la composición del vapor y el líquido ya que esta depende de las presiones del vapor.
La presión tiene directa influencia en los puntos de ebullición de los líquidos orgánicos y por tanto en la destilación.
La composicion es una consecuencia de la variación de las presiones de vapor, de la temperatura que fijan las composiciones en el equilibrio.
Puntos de ebullición, son aquellos puntos o temperaturas de compuestos puros a las que sus presiones de vapor igualan a la presión atmosférica, produciéndose el fenómeno llamado ebullición.
Destilación Simple
Utilizando el sistema de la figura siguiente, el liquido se destila desde el matraz de destilación, ocurriendo primeramente la vaporización, estableciéndose el equilibrio liquido vapor. Parte del vapor se condensa en las paredes del matraz, pero la gran parte pasa por la salida lateral condensándose debido a la circulación del agua fria por el tubo refrigerante, a este producto se le conoce como, “destilado”, y a la porción que queda en el balón de destilación el “residuo”, sé debe mantener el ritmo de destilación, manteniendo continuamente una gota de condensado en el bulbo del termómetro. Para evitar el sobrecalentamiento de los líquidos es necesario introducir en el balón, núcleos de ebullición y mantener constante el ritmo de destilación. La destilación simple es aplicable en los sistemas que contengan líquidos orgánicos de puntos de ebullición bastante diferenciados, ejemplo: Sistema butanos-etanol, agua-metanol.
OBJETIVO
Realizar la destilacion simple y determinar el punto de ebullicion
MATERIAL REACTIVOS
1 juego de quimica de juntas esmeriladas metanol coloreado con una pequeña
1 tubo de thiele cantidad de permanganato de potasio1 soporte universal compuestos organicos liquidos a
1 tela de almbre con asbesto eleccion del profesor, para determi-
1 mechero de bunsen con manguera nar el punto de ebullicion como
2 pinzas de tres dedos ejemplo de una sustancia de identidad
1 anillo de hierro desconocida.
3 matraces erlenmeyer de 25ml aceite para baño.
1 termometro
1 tubo de ensayo de 5 x 40mm
4 tubos capilares
1 tapon de teflon
manguera para refrigerante,cuerpos de ebullicon y ligas
METODOLOGIA
1.- DESTILACION SIMPLE
Montamos un aparato de destilacion simple de acuerdo con el esquema.
Colamos 25 ml de metanol en un a matraz de 50ml. agregamos entonces tres cuerpo de ebullicion.iniciamos lentamente el calentamiento con el mechero, vigilamos la temperatura para saber en que mommento se mantuvo constante.Recogimos solo las fracciones que destilaron a temperatura constante y desechamos aquellas que destilaron cuando la temperatura ascendia.Al termino de la destilacion de la fraccion, observamos una caida de la temperatura por algunos momentos, pero al empezar a pasar la siguiente fraccion la temperatura volvio a ascender.
2.- DETERMINACION DEL PUNTO DE EBULLICION
Tomamos un capilar de 4 cm de largo y lo cerrarmos por uno de los extremo; colocamos 1/2 mililitro de metanol puro en un pequeño tubo de enseyo. sumergimos el capilar en la muestra con el lado abierto hacia abajo. fijamos este tubo al termometro de manera que quedara a la altura del bulbo, a fin de ener una lectura correcta.
fijamos este aparato al tubo de thiele mediqnte un tapon que no debio tapar el tubo y que debio quedar a la misma altura del tubo de thiele que del experimento anterior.
Iniciamos lentamente el calentamiento y observamos la temperatura en el momento que emergio una corriente rapida de burbujas desde la boca del capilar.En ese momento, detuvimos el calentamiento y anotamos la temperatura a la que ceso la corriente de burbujas.Anotamos una vez mas la temperatura a en el momento preciso en el que el capilar empezo a ser ocupado por la muestra.
RESULTADOS
DESTILACION SIMPLE
prueba # 1
colocamos el matraz con el metanol a fuego medio para que el metanol destilara y obtuvimos el sIguiente resultado:
el metanol mantuvo una ascenso de temperatura hasta llegar a los 71ºc es alli donde la temperatura se mantuvo constante y comenzo a destilarse.
prueba # 2
El la siguiente prueba colocamos en un capilar con lo que se destilo del metanol de la prueba anterior y lo unimos con el termometro con la ayuda de una liga, lo colacamos al matraz con un tapon y con aceite de baño en el matraz pusimos a calentar la muestra y obtuvimos los siguentes resultados:
La temperatura del termometro ascendio y el destilado del metanol que se encontraba dentro del capilar se mantenia igual, al llegar a una temperatura de 95ºC el destilado de metanol dentro del capilar comenzo una corrinte de burbujas que se mantuvo enseguida alejamos el mechero del matraz, la temeperatura comenzo a bajar hasta llegar a los 80ºC fue alli donde termino la corriente de burbujas en el capilar, esperamos un tiempo, entonces el metanol comenzo a entrar en el capilar a los 60ºC.
Los resultados que obtuvimos fueron los esperados la destilacion del metanol tardo un poco pero al final se obtuvo a 71ºC y la segunda muestra fue mucho mas rapida y encontro su punto de ebullicion a los 80ºC solo bajo 5ºC al comienzo de la corriente de burbujas y bajo 20ºC despues de haber encontrado su punto de ebullicion para que el metanol entrara al capilar.
CONCLUSION
La destilacion simple como su nombre lo dice es muy sencilla quisa en un poco tardada pero obtienes una buena destilacion solo tienes que estar atento a la temperatura del termometro para tener un buen resultado de la practica.
El punto de ebullicion es un poco mas complicado de obtener sus resultados ya que debes de tener un poco mas de precision con la muestra y observarla detenidamente bien para tambien obtener un buen resultado.
Esta practica no esta del todo complicado solo debemos de tener mucha presicion para hacer cada prueba para que no halla errores.
CUESTIONARIO
1.- ¿Que se entiende por "punto de ebullicion"?
R= El punto de ebullición es la temperatura a la cual un elemento químico pasa del estado líquido al estado gaseoso, o a la inversa.
La temperatura de una sustancia o cuerpo es una medida de la energía cinética de las moléculas. A temperaturas inferiores al punto de ebullición, sólo una pequena fracción de las moléculas en la superficie tiene energía suficiente para romper la tensión superficial y escapar, al llegar al punto de ebullición la mayoría de las moléculas es capaz de escapar desde todas partes del cuerpo, no solo la superficie.
2.- ¿Que se entiende por "presion de vapor"?
R= La presión de vapor es la presión de la fase gaseosa o vapor de un sólido o un líquido sobre la fase líquida, para una temperatura determinada, en la que la fase líquida y el vapor se encuentra en equilibrio dinámico; su valor es independiente de las cantidades de líquido y vapor presentes mientras existan ambas. Este fenómeno también lo presentan los sólidos; cuando un sólido pasa al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido (proceso denominado sublimación o el proceso inverso llamado deposicitación o sublimación inversa) también hablamos de presión de vapor.
3.- ¿Que se entiende por "calor latente de vaporizacion"?
R= El cambio de fase de líquido a vapor se llama vaporización y la temperatura asociada con este cambio se llama punto de ebullición de la sustancia.
El calor latente de vaporización de
una sustancia es la cantidad de calor por unidad de masa que es necesario para
cambiar la sustancia de líquido a vapor a la temperatura de
ebullición.
Cuando cambiamos la dirección de la
transferencia de calor y ahora se quita calor, el vapor regresa a su fase
líquida, a este proceso se le llama condensación, el calor de condensación es
equivalente al calor de
vaporización.Así mismo cuando se sustrae calor a un líquido, volverá a su fase sólida, a este proceso se le llama congelación o solidificación. El calor se solidificación es igual al calor de fusión, la única diferencia entre congelación y fusión estriba en si el calor se libera o se absorbe.
Es posible que una sustancia pase de fase sólida a gaseosa sin pasar por la fase líquida; a este proceso se le llama sublimación. La cantidad de calor absorbida por la unidad de masa al cambiar de sólido a vapor se llama calor de sublimación.
4.- ¿Cual es el objeto de determinar el punto de ebullicion?
R=su objetivo es saber cual será la energía cinética de las sustancias, ya que a temperaturas inferiores al punto de ebullición solo una pequeña parte de las moléculas en la superficie tiene la energía necesaria para romper la tensión superficial y escaparse. Al llegar al punto de ebullición la mayor parte de las moléculas es capaz de escapar desde la superficie y por todas partes del cuerpo.
Y todo esto te sirve para tener control sobre las reacciones que desees realizar y a nivel industrial te sirve para controlar tu rendimiento
5.- Defina el concepto de "azeotropo"R=Los azeótropos son mezclas de dos o mas componentes, cuya proporciones son tales que el vapor producido por evaporación parcial tiene la misma composición que el líquido. Cuando en una mezcla se encuentra en el punto del azeótropo (mezcla azeotrópica), dicha mezcla no puede ser destilable o separada en sus componentes. Una mezcla alcohol-agua, no puede separarse más de 95.6 % en alcohol y 4.4 % en agua, proporciones en las cuales se encuentra el azeótropo.
bibliografia
Quimica Organica. Morrison y Boyd 5ta edicion pags. 30-35
Quimica Organica. L.O. Smith jr. S.J. cristol edit.Reverte pags 1-9
