Destilación Simple Y Fraccionada

PRÁCTICA 2: DESTILACIÓN SIMPLE Y FRACCIONADA

Universidad Nacional de Colombia, Bogotá

Laboratorio de principios de química orgánica

Ph.D Carlos Alberto Guerrero Fajardo

Laboratoristas:

Jose Ángel Beleño Alcázar 244950

Ana Paola Corredor Barrera

Fecha de realización de la práctica: 27 de agosto de 2012

OBJETIVOS

Objetivo general

Aplicar La técnica de destilación adecuada para la mezcla de líquidos de interés en función de la naturaleza de los líquidos y de las condiciones a los que están sometidos.

Objetivos específicos

- Evaluar la eficiencia de la separación en función de las temperaturas de ebullición de los líquidos que conforman la muestra.

-Determinar la constante física correspondiente al índice de refracción del destilado y del producto de fondos a fin de conocer su composición y, posteriormente, con base a ello calcular la pureza de los compuestos separados.

-Adquirir destrezas en el montaje y manejo de equipos de destilación tanto simple como fraccionada.

FUNDAMENTO TEÓRICO

El proceso de destilación constituye un excelente método para la purificación de un líquido estable en su punto de ebullición. La destilación también es un valioso método de separación de mezclas ya que el único “reactivo” adicional que interviene es el calor, que posteriormente es más fácil de retirar que un solvente.

Líquidos puros

Un líquido puro cualquiera se evapora pasivamente hasta que su vapor ejerce una presión determinada, que sólo depende de la temperatura a la que está sometido. Si la temperatura aumenta, la presión de vapor también lo hace, y si ésta llega a igualar la presión atmosférica, el líquido entra en equilibrio con su vapor; y si la presión de vapor sigue aumentando a causa de un incremento en la temperatura, el líquido pasará a fase vapor.

Mezclas de líquidos

El punto de ebullición normal de una mezcla de dos o más líquidos es la temperatura a la cual la presión total del sistema iguala la presión atmosférica. En disoluciones ideales se cumple la ley de Raoult : “La presión parcial (Pi) de un componente en una disolución es igual al producto de la presión de vapor (a la temperatura del sistema) y la fracción molar del componente en la disolución.

P_i=X_i P_i^0

Adicionalmente, la ley de Dalton enuncia que “La presión total de un sistema gaseoso es igual a la suma de las presiones parciales de sus componentes”, y la presión parcial que ejerce un gas sobre la mezcla es el producto de la presión total del sistema y la fracción molar del gas en la mezcla:

P_T=P_1+P_2

P_i=〖P_T Y〗_i

Entonces:

P_T=P_T Y_1+P_T Y_2

Por lo tanto

P_T=X_1 P_1^0+ X_2 P_2^0

P_i=X_i P_i^0

P_T Y_i=X_i P_i^0

Siempre que se tenga una mezcla de dos o más compuestos que se diferencien suficientemente en sus puntos de ebullición, se podrá separar en sus componentes por medio de destilación.

Destilación simple

Usada para purificar líquidos con punto de ebullición menor a 150°C o para separar mezclas de componentes con puntos de ebullición que difieren entre 60-80°C. El líquido a destilar se pone en un matraz de destilación que va unido a un refrigerante recto por donde circula agua en contracorriente. Al calentar el líquido, los vapores se elevan y pasan por el refrigerante, donde se condensan para ser colectados finalmente.

Destilación fraccionada

Permite la realización de una serie de destilaciones sencillas en una sola operación continua gracias al llenado de la columna de destilación sencilla con cualquier tipo de sustancia inerte que posea gran superficie.

A medida que los vapores calientes suben a través del relleno, se van condensando en todas las zonas de la columna; el condensado gotea a través del relleno; al gotear y descender tiene lugar un intercambio de calor continuo con los vapores calientes, que continúan ascendiendo por toda la superficie del relleno. Si el condensado acepta en algún punto calor de los vapores, entonces se reevapora y el vapor formado será más rico en el componente más volátil que el condensado. Al mismo tiempo, el vapor al haber perdido calor se condensa parcialmente, y este condensado es más rico en el componente menso volátil. El proceso se repite muchas veces a través de toda la columna haciendo más eficaz la separación.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Figura 1: Montaje de destilación simple.

Figura 2: Montaje de destilación fraccionada.

DATOS

Destilación fraccionada

Volumen (mL) Densidad relativa Densidad absoluta(g/mL) Índice de refracción

Destilado 20 1,133 1,131 1,438

Residuos 5

Muestra 25 1,132 1,130 1,443

Masa (g)

Picnómetro vacío 14,746

Picnómetro con agua 19,245

Picnómetro DCM 21,782

Picnómetro destilado 21,805

Destilación simple

Volumen (mL) Densidad relativa Densidad absoluta(g/mL) Índice de refracción

Destilado - 1.137 1,135 1,438

Residuos - - - -

Muestra 25 1,132 1,130 1,443

Masa (g)

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