Informe de laboratorio destilacion simple y fraccionada

DESTILACION SIMPLE Y FRACCIONADA

Oscar Benítez Vásquez, Daniel Manchego Berrio, Miguel Rodríguez Morelo  

UNIATLÁNTICO

Palabras clave: destilación, evaporación, condensación.

En esta práctica de laboratorio vamos a comparar la destilación simple con la destilación fracción fraccionada para analizar cuál es la más eficiente. En este caso vamos a separar el alcohol presente en el vino utilizando ambos métodos y mediante una prueba de combustión de alcohol comprobar cuál es el método más eficaz.      

Introducción. 

La destilación es un proceso que consiste en calentar un líquido hasta que sus componentes más volátiles pasan a la fase de vapor e, inmediatamente, enfriar el vapor para recuperar dichos componentes en forma líquida por medio de la condensación. Existen varios tipos de destilación.

• Destilación simple: Se usa cuando existe solamente una sustancia volátil en la mezcla de productos líquidos, o cuando hay más de una pero hay una gran diferencia en los puntos de ebullición, cuando hay una sustancia que es por mucho la más volátil de la mescla.
• Se usa cuando en la mescla hay sustancias que tienen puntos de ebullición cercanos. Cuando se calienta la mezcla, el vapor adquiere más riqueza en el elemento de mayor volatilidad, propiedad que es aprovechada para dividir los compuestos líquidos. Este tipo de destilación se caracteriza principalmente por requerir una columna de fraccionamiento.

Metodología. 

Parte 1

En esta primera parte se debe armar el equipo de destilación, utilizando el condensador, el termómetro y los soportes metálicos. Después de haberse armado se toman 100 mL de bebida a destilar y se depositan en un balón de fondo redondo y se le agregan piedras de ebullición a la solución, se colocan a calentar las sustancias hasta alcanzar a la temperatura deseada.

Parte 2

Al igual que en la primera parte se arma el equipo de destilación y esta vez se utiliza una columna de fraccionamiento. Se procede a calentar la mezcla (100 mL), se pone a calentar y se recoge el destilado.

Resultados y discusión.

Mediante este laboratorio se puede ver como al tomar una solución homogénea y aplicarles cambios físicos como el incremento de la temperatura, se puede separar diferentes sustancias por su punto de ebullición

En la destilación fraccionada se puede observar que es un método de separación que puede funcionar para más de dos sustancias ya que este se divide en diferentes capas es capaz de separar una solución que presente diferentes tipos de sustancias.  

Cuestionario destilación simple. 

1.        Consulte los fundamentos fisicoquímicos de la destilación simple.

Los fundamentos fisicoquímicos que intervienen en el proceso de destilación simple son evaporación y condensación.

Evaporación: La evaporación es un proceso físico en el que un líquido se convierte gradualmente en gas mediante la aplicación de energía calorífica, gracias a esta energía proporcionada hay un incremento de la energía cinética a nivel molecular y los enlaces que permiten la fase líquida se rompen provocando que las moléculas se dispersen y pasen al estado gaseoso.

Condensación: La condensación es un fenómeno físico, contrario a la vaporización, también denominado licuefacción por el cual la energía cinética de las partículas de un gas se reduce, si al gas se le quita calor, para compensar la energía que le fue sustraída. El proceso continúa, decreciendo esa energía cinética, hasta que las partículas se mueven tan lentamente que comienzan a primar las fuerzas de cohesión o atracción, y el gas pasa del estado gaseoso al estado líquido.

2.        Consulte los siguientes conceptos y relaciónelos con el experimento soluciones, fracción, mezcla homogénea. Cambio físico, cambio químico, líquido homogéneo.

Soluciones: son mezclas homogéneas las cuales entran formadas por 2 o más compuestos, los cuales no reaccionan entre si lo que quiere decir que cada uno tiene propiedades químicas diferentes y se encuentran en proporciones diferentes dependiendo de que mezcla sea. De acuerdo a las proporciones se le halla la concentración.

Fracción: es una cantidad recogida de una muestra, en un proceso de separación. En el proceso una mezcla se separa en las fracciones que tienen composiciones que varíen según un gradiente.

Mezcla homogénea: una mezcla homogénea es aquella en que los componentes no se pueden identificar a simple vista, solo se nota una fase, pero el hecho que solo se note una fase no quiere decir que los compuestos estén reaccionando de hecho estos se pueden separar por métodos físicos dependiendo la mezcla que sea.

Cambio físico: es el que ocurre externamente, lo que quiere decir que no existe alteración de su estructura, ósea no hay reacción química, no se reordenan los átomos y no se forman sustancias nuevas.

Cambio químico: en este si hay una reordenación de los átomos, lo que quiere decir que hay formación de nuevas sustancias, los cambios ocurren externamente.

Liquido homogéneo: es aquel que todos sus componentes se encuentran completamente diluidos, es decir, no hay partículas solidas ni en ningún otro de los estados en q la materia se puede encontrar.

3.        ¿Por qué no se evapora de repente todo el líquido del matraz de destilación cuando se alcanza el punto de ebullición?

Precisamente si se evapora todo el líquido no podría haber separación y de hecho en eso consiste la técnica separar líquidos los cuales sean homogéneos pero que sus compuestos tengan diferentes puntos de ebullición por ende no bulle el líquido totalmente, lo que no bulle es simplemente porque tiene un punto de ebullición mucho mayor al líquido que se alcanza a destilar.

4.        ¿Por qué no se debe llenar un balón de destilación mucho más de la mitad de su capacidad?

La principal razón es que si se llena el balón el líquido va a saturar el refrigerante lo que hace que pueda salir liquido sin ser destilado, otra de las razones es porque si se llena al empezar a bullir se forman burbujas, que se pueden evitar con piedritas de ebullición, estas también pueden salpicar y colarse en el destilado.

5.        ¿Cuál es la desventaja de utilizar un matraz de destilación cuya capacidad es cuatro, cinco o más veces el volumen del líquido que se va a destilar?

La desventaja seria que se tendría problemas para recoger el destilado, cuando se calienta la muestra a separar el primer líquido que se vaporice debe esparcirse por todo el recipiente para así empezar el proceso de destilación, si tenemos una muestras muy grande el gas se esparcirá mucho más, abra menos presión, lo que hace que sea poco el destilado que se recoja, además si se quiere obtener más destilado, tendría que postergar el calentamiento y si hacemos esto corremos el riesgo de que otro liquido con un punto de ebullición un poco más alta que la del primer líquido y entonces tendríamos dos destilados en uno.

6.        Un líquido orgánico comienza a descomponerse a 80 ºC. Su tensión de vapor es entonces de 36 mm. ¿Cómo podría destilar este líquido?

En estos casos, se utiliza una destilación al vacío, ya que un líquido bulle cuando su presión de vapor se iguala con la P externa. si uno baja la presión, hace que la presión de vapor se iguale con la externa a una temperatura menor que la de ebullición normal, que es a 1atm de presión. Entonces, se puede destilar con una temperatura menor a la cual descompone. En este caso por medio del vacío se hace que la presión baje por ende la temperatura de ebullición también disminuirá.

7.        Si el bulbo termométrico no se mantiene húmedo con condensado durante la destilación, la lectura del punto de ebullición ¿será más alta o más baja? Dese una explicación.

La temperatura sería más alta, ya que al obtener el vapor del líquido este tiene su temperatura de ebullición que va a ser menor que el residuo óseo de lo que aún no ha alcanzado su punto de ebullición, mientras que si no estuviese húmedo por el condensado el termómetro marcaria la temperatura de la muestra que aún se está calentando

8.        Cítense dos razones que justifiquen el que el agua fría en un refrigerante se haga circular en sentido ascendente desde la tubuladura inferior a la superior y no en sentido contrario.

Dentro de las diversas propiedades con las que cuenta el agua se encuentra el hecho de que actúa como refrigerante, es decir, absorbe el calor del medio. En este caso el agua absorbe el calor del vapor que circula dentro del refrigerante con lo que disminuye la temperatura y permite la condensación. La razón por lo cual circula de manera ascendente es que al ir subiendo absorbe el calor del líquido condensado, el cual al llegar a la parte inferior tendrá un gran cambio de temperatura ya que es allí en donde entra el agua más fría. Si el agua circulara hacia abajo, ésta se iría calentando y el líquido condensado se iría enfriando hasta que alcanzaran la misma temperatura.

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