Informe de laboratorio: Cristalografía

Colegio San Ignacio[pic 1]

Año escolar 2017 – 2018

Cuarto año A

Profesora: Aleksandra Podolecki

Catedra: Química  

Informe de laboratorio:

Practica I: Cristalografía

                                                        Integrantes:

Amanda Córdova nº 05

Ricardo Dambrosio nº 06

Luis Manzano nº 14

Luis Manzur nº 15

Marco teórico:

“La Cristalografía es la ciencia que se ocupa de la forma y propiedades de las sustancias cristalinas. Estudia las propiedades de los sólidos cristalinos para poder describir su estructura interna o atómica, sus diversas formas y su división en clases y sistemas.” Wade, Alton; Mattox, Richard, Elementos de cristalografía y mineralogía, 1963.

“Un cristal es la forma poliédrica regular, limitada por caras lisas, que adquiere un compuesto químico bajo la influencia de sus fuerzas interatómicas. Este proceso ocurre cuando el compuesto químico pasa, en condiciones apropiadas, del estado líquido o gaseoso al sólido.” Cornelis, K., Manual de mineralogía, cuarta edición, basado en la obra de J.D. Dana, 2001.

Características del cristal:

• Sulfato cúprico pentahidratado

• Alumbre

Problema:

1. Se busca formar un monocristal de sulfato cúprico pentahidratado o de alumbre a partir de uno de menor tamaño; sumergiéndolo en una solución sobresaturada y se espera el crecimiento de este progresivamente.

Hipótesis:

1. Al sumergir un monocristal de alumbre o de sulfato cúprico en una solución sobresaturada; este deberá crecer constantemente a lo largo del tiempo de crecimiento, es decir debe crecer lo mismo en cada semana que transcurra sumergido.

Variables presentes en la formación de cristales:

• La temperatura: cuanto mayor es la temperatura más rápida va a ser la cristalización ya que al estar la disolución a gran temperatura el agua también lo está y se evapora más rápido. Pero al ser una cristalización más rápida los cristales no van a estar tan bien definidos porque no han tenido tanto tiempo para ordenarse como el que habrían tenido si la cristalización se hubiera formado a menos temperatura que habrían tenido más tiempo para ordenarse y los cristales habrían sido más definidos.

• Tiempo: cuanto más tiempo tenga para formarse un cristal, mejor se formará, más perfectas serán sus caras y más grande será

• Espacio: cuanto más espacio libre tenga un cristal para desarrollarse, más y mejor crecerá.

• Grado de saturación: la solución debe encontrase en la curva de sobresaturación, ya que esta representa la máxima sobresaturación que el cristal puede tolerar y los procesos de formación de los cristales ocurrirán espontáneamente.

• Pureza: El ambiente químico, la presencia de relativamente bajas concentraciones de sustancias ajenas a las especies a cristalizar, ya sea impurezas, etc. juega un importante papel en la optimización de los sistemas de cristalización.

• Evaporación del disolvente: es el proceso por el que en la naturaleza se originan algunas de las rocas sedimentarias de precipitación químicas. En el laboratorio se puede hacer la evaporación de cualquier sal.

Diario de registro:

Semana 1

1. Seleccionamos un monocristal de sulfato cúprico pentahidratado proporcionado en el laboratorio; el cual posee una solubilidad de 20.3g en 100ml de agua.
2. Pesamos el cristal; el cual tuvo un peso de 0,3g.
3. Cortando aproximadamente medio metro de nylon; amarramos el monocristal con el mismo y colocamos un punto de pegaloca para que este estuviese mejor sellado.

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1. Posteriormente preparamos una solución sobresaturada con 40g de sulfato cúprico pentahidratado en 100 ml de agua.

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1. Dicha solución fue calentada en el mechero mientras se revolvía; hasta llegar al punto en el que el sulfato se disolviera al máximo.

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1. Luego de este proceso; se realizó un filtrado de la solución para eliminar todas las impurezas que pudiesen haber quedado. Dicho proceso de decantación se realiza cuando la solución aún se encuentre caliente con papel de filtrado.

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1. Para que la solución quedara lo más pura posible el proceso se realizó dos veces.

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1. Simultáneamente otros miembros del equipo recortaban una cartulina en forma de la tapa del frasco donde se formaría el cristal, perforándolo en el medio con una aguja.

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1. A través de esta perforación, se pasa el nylon que tiene el cristal preseleccionado y se hace un pequeño nudo para que el cristal sea capaz de sostenerse ya que no debe tocar el fondo del frasco.

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1. Una vez que la solución se encuentre filtrada, se pasa a un frasco de vidrio identificado con el nombre, fecha y sección. Se deja enfriar.
2. Cuando la solución se encuentre fría y filtrada sumergimos el cristal con el nylon y la cartulina servirá de tapa para el frasco.
3. Luego lo colocamos en sitio oscuro.

Semana 2

1. Acudimos al laboratorio para registrar el peso del cristal y este desapareció, creemos que esto se debe a que la solución no estaba del todo sobresaturada,
2. Seleccionamos otro cristal que fuese aproximadamente del mismo tamaño que el primero y calzara con el nudo que se le hizo al nylon
3. Se preparó otra solución sobresaturada de la misma forma que la otra, se filtró y se dejó enfriar
4. Agregamos esa nueva solución a la anterior para que esta se sobresaturara al máximo

 Semana 3

1. Registramos el peso del nuevo cristal y este desapareció de igual manera; esta vez por las impurezas.
2. Realizamos de nuevo el experimento; solo que esta vez cambiamos de cristal, utilizando el Alumbre.
3. Seleccionamos un cristal de Alumbre el cual posee una solubilidad de 14,3g en 100ml de agua.

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1. Pesamos el cristal; su peso fue de 0.8g.
2. El cristal fue amarrado con el nylon y sellado con pegaloca.
3. Procedimos a pesar 27.5gr de Alumbre en polvo los cuales se agregaron a una solución de 100ml de agua.
4. Calentamos la solución en el mechero mientras se revolvía hasta que el alumbre el polvo se encontrara lo más disuelto posible.

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1. A pesar de que no era necesario, filtramos la solución mientras esta todavía se encontraba caliente para que quedara lo más pura posible.

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1. Realizamos el mismo procedimiento de cortar la cartulina en forma de la tapa y atravesar el nylon con el cristal sin que este tocara el fondo del frasco
2. Esperamos a que la solución enfriara y la pasamos al frasco de vidrio identificado.
3. Como extra agregamos colorante rojo a la solución para colorarlo.

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1. Por ultimo sumergimos el cristal amarrado al nylon dentro de la solución y lo tapamos con la cartulina, se dejó en lugar oscuro.

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1. Debido a la cantidad de inconvenientes que se presentaron durante la realización de los cristales no contamos con el tiempo para medir cuanto había crecido el cristal por semana, sino que al buscarlo ya había crecido y teníamos que retirarlo de la solución.

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Análisis de los resultados:

Primer experimento:

El cristal de sulfato cúprico desapareció debido a que como la solución no se encontraba del todo sobresaturada no se pudieron desarrollar los procesos de formación de los cristales.

En el segundo intento se buscó preparar otra solución con mayor saturación y fue agregada a la anterior, pero durante el proceso de filtrado lograron pasar muchas impurezas; esto se pudo observar en que el color de la solución no era tan nítido como la primera vez; lo cual ocasiono que el cristal desapareciera por segunda vez,

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