EXTRACCION ACIDO-BASE (CAFIASPIRINA)
Enviado por david99dv • 23 de Septiembre de 2018 • Prácticas o problemas • 1.859 Palabras (8 Páginas) • 1.635 Visitas
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1. OBJETIVO.
Emplear la técnica de extracción con disolventes como método alternativo para la separación y purificación de compuestos orgánicos.
-Conocer las técnicas de extracción.
-Identificar las fases de la extracción.
-Identificar los factores que afectan una correcta extracción.
2. FUNDAMENTO DE LA EXTRACCION.
La extracción se fundamenta en la ley de distribución “si a un sistema de dos fases líquidas inmiscibles o muy poco miscibles, se le agrega una cantidad de un tercer componente, soluble en ambas fases, éste se distribuirá en cada fase, de tal forma que el cociente que resulta de dividir las concentraciones logradas en cada fase será una constante, que sólo dependerá de la temperatura”.
Por lo que la extracción consiste en dividir la mezcla en dos partes de composición distinta (inmiscibles) para incrementar la fracción molar de uno de los componentes en relación con los demás.
3. DEFINIR COEFICIENTE DE PARTICION, REPARTO O DISTRIBUCION.
En disoluciones diluidas una sustancia se distribuye por si misma entre dos fases liquidas al estar en contacto con disolventes inmiscibles, a la relación de concentraciones de soluto al alcanzar el equilibrio, en las dos fases, permanece constante. A la constante se le denomina coeficiente de distribución (KD).
De tal manera que KD es el parámetro fisicoquímico que determina la distribución de un soluto entre dos disolventes inmiscibles. Matemáticamente se define como la relación entre las concentraciones de soluto en cada uno de los disolventes, y es, aproximadamente igual al cociente entre las solubilidades del soluto en cada uno de los disolventes.[pic 6][pic 7][pic 8]
Cuando son utilizados volúmenes iguales de ambos disolventes, la expresión de KD es:[pic 9]
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4. ¿QUE CARACTERISTICAS DEBE TENER UN DISOLVENTE PARA SER EMPLEADO EN LA EXTRACCION?
-Que la sustancia por extraerse pueda disolverse fácilmente.
-Que sea inerte frente al soluto.
-Que sea una sustancia pura.
-Debe ser capaz de realizar una buena separación del soluto después de la extracción.
-Su punto de ebullición no debe ser muy bajo.
-Poseer una adecuada densidad para originar una correcta separación de fases.
-Baja tendencia a formar emulsiones.
5. ¿QUÉ ES UNA EMULSION, COMO SE FORMA Y COMO SE PUEDE ROMPER?
Una emulsión es la suspensión coloidal de un líquido en el seno de otro. Es el problema que se presenta con más frecuencia en los procesos de extracción. El resultado es que las dos fases líquidas inmiscibles no se separan completamente, o se separan con mucha dificultad, quedando la emulsión en la zona intermedia.
Las emulsiones son difíciles de romper y para facilitar la separación completa de las dos fases, pueden seguirse los siguientes consejos:
- Dejar el embudo en reposo, sin tapón, durante cierto tiempo y de vez en cuando girar el embudo alrededor de su posición vertical ya que poco a poco ambas fases tienden a estabilizarse.
- Ayudar a la separación de ambas fases moviendo suavemente la interfase con una espátula.
- Adicionar unas gotas de alcohol etílico.
- Saturar con sulfato sódico o amoniaco.
- Modificar el PH.
- Por centrifugación.
- Por medio de filtración con alguno de los adsorbentes de la tabla.
6. COMPLETAR LA SIGUIENTE TABLA, ESCRIBE LAS DEFINICIONES SOLICITADAS.
TEORÍA | ÁCIDO | BASE |
BROSTED-LOWRY | Un ácido de Brönsted-Lowry se define como cualquier sustancia que tenga la capacidad de perder, o “donar un protón” o hidrogenión [H+]. | Una base de Brönsted-Lowry es una sustancia capaz que ganar o “aceptar un protón” o hidrogenión [H+]. |
LEWIS | El ácido debe tener su octeto de electrones incompleto, y un ácido es la que puede aceptar electrones. | La base debe tener algún par de electrones solitario. una base sería una especie que puede donar un par de electrones. |
7. RUPTURAS DE ENLACE QUIMICO, LA NOTACION EMPLEADA PARA ROMPER EL ENLCACE QUIMICO.
En los enlaces químicos podemos encontrar dos tipos de ruptura, hemolítica u heterolítica que a su vez se dividen, la hemolítica puede ser de tipo radical libre, que son átomos que tienen un electrón sin aparear, que es altamente reactivo. Y puede ser de tipo reacción radical, en la cual generalmente se dividen en tres etapas o fases: iniciación, propagación y terminación.
Y en caso de la heterolítica tiene solo el tipo de las reacciones iónicas, estas consisten en la interacción eléctrica de especies iónicas disueltas en solvente, ocurren generalmente en una disolución acuosa y corresponden a la mayoría de las reacciones en laboratorio.
8. REPRESENTA MEDIANTE FLECHAS LAS RELACIONES ACIDO-BASE BUSCAR LAS ESTRUCTURAS PARA REALIZAR LA REACCIÓN ENTRE:
a) Ácido acetilsalicílico con NaOH forma la sal y reacción de esta sal formada para hacerla reaccionar con HCL.
b) Cafeína con HCL y después a la sal hacerla reaccionar con NaOH.
-REACCION GENERAL.
-PROPUESTA DE MECANISMO DE REACCIÓN.
-CÁLCULO DEL RENDIMIENTO TEÓRICO.
PROPIEDADES DE REACTIVOS Y PRODUCTOS, ACIDO ACETILSALICILICO, CAFEINA, HCL, NaOH, ACETATO DE ETILO INCLUIR VALORES PKAS.
NOMBRE Disolventes inertes | PROPIEDADES FISICAS Primarias | PROPIEDADES FISICO QUIMICAS | TOXICIDAD LC50 (indica que mata al 50% de la muestra a la que se aplicó) | CODICO NFPA | APLICACIÓN |
Acetato de etilo [pic 11] C4H8O2 pKa de 4.8 | -líquido claro -volátil -olor característico frutal, su evaporación no deja olor -Estado físico a 20°C -flamable | Punto de fusión [°C]: -83°C Punto de ebullición [°C]: 77 °C Presión de vapor, 20°C: 76 mmHg Densidad relativa al agua: 0.90 Solubilidad en agua [% en peso]: 8.70% Límites de explosión - Inferior [%]: 2.00 Límites de explosión - Superior [%]: 11.40 | En humanos LD50(400ppm) causo irritación Inhalación provoca puede producir narcosis(mareo) Contacto con la piel: puede producir agrietado e irritación [pic 12] Contacto con la piel: puede producir dolor y visión borrosa Ingestión: puede provocar anemia en glóbulos blancos, así como daño al hígado y riñones. | [pic 13][pic 14][pic 15][pic 16][pic 17] | -solvente -Producción de tintas para la industria gráfica -Solventes de pinturas -Creación de adhesivos y colas industriales derivados de la celulosa -Esencias artificiales de frutas -Solvente para compuestos explosivos -En la industria textil en la lana para la preparación de su teñido, en productos de limpieza textil -Reactivo en manufacturas de pigmentos -Fabricación de perfumes -Solvente de nitrocelulosa, barnices y lacas -Limpieza textil |
Cafeína [pic 18] C8H10N4O2 | ‐Estado físico: Polvo ‐Color: Blanco ‐Olor: Inodoro ‐Solubilidad en agua: 18.7 g/L a 16 °C (61 °F) | ‐Temperatura de ebullición: S/D ‐Temperatura de fusión: 234‐236.5 °C (453‐457.7 ° F) Temperatura de inflamación: S/D ‐Temperatura de ignición: 540 °C (1004 ° F) ‐Densidad: 1.230 g/cm3 a 18 °C (64° F) ‐Ph: 5.5 a 6.5 a 10 g/L a 20°C (68° F) | DL50 Oral‐rata‐ 367.7 mg/kg, CL50 Inhalación‐ rata‐ 4h‐ 4.94 mg/L, DL50 cutáneo – rata‐ >2000 mg/kg. Inhalación: Puede ser nocivo si se inhala. Provoca una irritación del tracto respiratorio. Piel: Puede ser nocivo En contacto por la piel y provocar irritación. Ingestión: Tóxico en caso de ingestión. Ojos: Puede provocar irritación en los ojos. | [pic 19][pic 20][pic 21][pic 22] | -Licores y bebidas -Medicamentos |
Ácido clorhídrico [pic 23] HCL
| -Liquido -ligera coloración amarillenta -olor fuerte -inflmable | -PESO MOLECULAR: 36.46 g/mol Presión de vapor (A 17.8 ºC): 4 atm Densidad del vapor: 1.27 Densidad del gas (a 0 ºC): 1.639 g/l Indice de refracción de disolución 1.0 N (a 18 ºC): 1.34168. Densidad de disoluciones acuosas peso/peso (15 ºC): 1.05 (10.17 %); 1.1 (20 %); 1.15 (29.57%); 1.2 ( 39.11%). Puntos de congelación de disoluciones acuosas: -17.14ºC (10.81 %); -62.25ºC (20.69 %); -46.2ºC (31.24 %); -25.4ºC (39.17 %) Puntos de ebullición de disoluciones acuosas: 48.72 ºC (50.25 mm de Hg y 23.42 % en peso); 81.21 ºC (247.5 mm de Hg y 21.88 % en peso); 97.58 ºC (495 mm de Hg y 20.92 % en peso); 106,42 ºC (697.5 mm de Hg y 20.36 % en peso) y 108.58 ºC (757.5 mm de Hg y 20.22 % en peso) Punto de ebullición del azeótropo con agua conteniendo 20.22 % de HCl (760 mm de Hg): 108.58 ºC. pH de disoluciones acuosas: 0.1 (1.0 N); 1.1 (0.1 N); 2.02 (0.01N); 3.02 (0.001N); 4.01 (0.0001 N). | [pic 24] -Ingestión: causa la muerte en dosis medianamente altas, y gran irritación en dosis menores puede favorecer el cáncer -inhalación: causa irritación en las mucosas y ojos -Contacto con los ojos: puede causar quemaduras hasta la pérdida total de la vista ¡. Contacto con la piel: causa quemaduras grabes, dermatitis y sensibilidad a la luz Referencia en ratas LC50 3124 ppm/1h | [pic 25][pic 26][pic 27] | -Decapado de metales en industria metalúrgica. Neutralizante, reductor e intermediario en síntesis orgánicas e inorgánicas en industria química. Solvente de diferentes químicos y materias primas. Reactivo para la elaboración de colorantes y tintas. Agente blanqueador de grasas y aceites. Reactivo para la elaboración de fertilizantes. Acidificante y activador de pozos petroleros. Agente acidificante, neutralizante y reactivo en procesos de teñido, mercerizado e impresión en la industria textil. En la fabricación de productos varios de limpieza. Interviene en el proceso de obtención de la cerveza. En el proceso de refinación de aceites. Utilizado en el tratamiento de aguas industriales y de potabilización de agua |
Hidróxido de sodio NaOH | -Solido -Color blanco -cristalino -sin olor -corrosivo | Punto de ebullición: 1388ºC (a 760 mm de Hg) Punto de fusión: 318.4 ºC Índice de refracción a 589.4 nm: 1.433 (a 320 º) y 1.421 (a 420 ºC) Presión de vapor: 1mm (739 ºC) Densidad: 2.13 g/ml (25 ºC) Solubilidad: Soluble en agua, alcoholes y glicerol, insoluble en acetona (aunque reacciona con ella) y éter. 1 g se disuelve en 0.9 ml de agua, 0.3 ml de agua hirviendo, 7.2 ml de alcohol etílico y 4.2 ml de metanol. pH de disoluciones acuosas (peso/peso): 0.05 %:12; 0.5 %: 13 y 5 %: 14 | Inhalación: causa irritación en las vías respiratorias en casi de una exposición prolongada puede provocar una ulcera[pic 28] Ingestión: causa quemaduras severas desde la boca hasta el estómago con probabilidad de un colapso. Contacto con la piel: Es altamente corrosivo en la piel. Contacto con los ojos: altamente corrosivo en los ojos puede causar una irritación muy severa hasta la desintegración del mismo. Referencia en ratas LD50 (en conejos): 500 ml/Kg de una disolución al 10 %[pic 29] | [pic 30][pic 31][pic 32] | Procesos para fabricar productos como plásticos, jabones rayón y textiles. Revitalización de ácidos en el refinado de petróleo. Pintura de eliminación. Grabado de aluminio. Remoción de los cuernos del ganado. Durante dos etapas del proceso de fabricación del papel. Relajantes para ayudar a enderezar el pelo. Esto se está volviendo menos popular debido a la posibilidad de quemaduras químicas. |
Ácido acetilsalicílico (C9H8O4), [pic 33] pKa de 3,0 | -Cristales, entre incoloros y blancos, o polvo. --Adquiere olor a ácido acético por exposición a la humedad ambienta | Punto de fusión: 135°C Densidad relativa (agua = 1): 1.40 Solubilidad en agua: escasa (0.25 g/100 ml a 15°C) | -Inhalación Tos, pesadez. -contacto con la piel puede causar Enrojecimiento -Al contacto con los ojos puede causar enrojecimiento -Pude ser inflamable a llama directa. | [pic 34][pic 35][pic 36][pic 37] | Medicinal en pastillas para combatir dolores de cabeza por medio de la disminución de coágulos sanguíneos al interrumpir la cascada de coagulación en humanos. |
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