Práctica 5. Punto de ebullición: destilación simple y a presión reducida

 [pic 1]UNIVERSIDAD NACIONAL  AUTÓNOMA [pic 2]DE MÉXICO.

FACULTAD DE QUÍMICA.

Práctica 5.  Punto de ebullición: destilación simple y a presión reducida

Integrantes del equipo:

• Soto Sosa Aldo Brayan.

Clave: 16

• Díaz Hernández Noé.

Clave: 7  

Grupo: 09

Lunes 17 de septiembre de 2018

OBJETIVOS.

• Conocer los procesos de destilación simple y a presión reducida, sus características y los factores que intervienen en ella.
• Correlacionar los resultados experimentales de los puntos de ebullición y la masa molecular o el número de átomos de carbono mediante una gráfica.
• Emplear la técnica adecuada de destilación, simple o a presión reducida, en función de la naturaleza del líquido a destilar  
• Aplicar la técnica de destilacion a presion reducida en la purificacion y separacion de liquidos de baja presión de vapor

RESULTADOS.

1.- Destilación simple de un alcohol.

Se realizó la destilación de diversos alcoholes para poder establecer una relación entre el número de carbonos en la molécula y su punto de ebullición. En este caso la sustancia a analizar fue el ter-butanol y los resultados obtenidos se muestran en la tabla número uno. Así mismo los resultados obtenidos por todo el laboratorio  de diversas sustancia se encuentran en la tabla número dos.

         -Tabla 1: Fracciones de una destilación simple del ter-butanol.

-Tabla 2: Punto de ebullición de alcoholes lineales vs No. de átomos de C.

        En base a los resultados obtenidos se puede observar que para cada sustancia existen diferencias en cuanto a los puntos de ebullición normal y los puntos de ebullición teóricos. Además, también se puede apreciar un cambio de los puntos de ebullición para moléculas con el mismo número de carbonos.

Dichos fenómenos trataran de ser explicados y analizados de mejor manera en la seccion de analisis de resultados con la ayuda de la siguiente gráfica, la cual nos proporcionará una mejor visualización de estos cambios.  

        -Imagen 1: Gráfica

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2.- Destilación a presión reducida.

        Durante esta etapa se realizó la purificación se una sustancia que contenía propilenglicol, agua y naranja de metilo. Dicho desarrollo fue llevado a cabo bajo una nueva técnica que nos permitiese separar de manera adecuada los componentes sin afectar su su estructura íntima.

En la tabla número tres se muestran los resultados obtenidos de la destilación de esta muestra a una presión reducida, en donde la presión reducida será determinada a partir de los nonogramas mostrados en la práctica.  

-Tabla 3: Datos de destilación a presión reducida.

        -Imagen 2: Presión aplicada a la muestra problema para la destilación. A la izquierda se muestra la presión del agua obtenida a partir de un nonograma y a la derecha la presión del propilenglicol.

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ANÁLISIS DE RESULTADOS.

En la tabla uno se puede observar que a pesar de que la muestra destilada no se encuentra compuesta por varios disolventes existen distintas fracciones del destilado. Este fenómeno puede ser adjudicado a un error sistemático, debido a que partículas de agua pudieron estar presentes en el matraz donde se vertieron los 10 mililitros de ter-butanol. Por tanto y en base a las características del alcohol (hidrofílico) se puede pensar que el mililitro de la muestra destilado a 92ºC pertenece al agua. En cuanto al cuerpo de la destilación, estos mililitros fueron destilados a una temperatura constante  de 101ºC ya que al estar en una zona en donde la presión atmosférica es menor que la presión en condiciones normales, el punto de ebullición se dará a una temperatura menor que el esperado.

            En base a la hipótesis anterior también es posible justificar los resultados obtenidos en la tabla dos, ya que todos los alcoholes muestran diferentes puntos de ebullición que los que se muestran a condiciones normales. A nivel molecular esto se debe a que a una altura como la de la CDMX existe una presión atmosférica menor, lo que a su vez ocasiona que la presión de vapor del líquido tenga mayor facilidad de escapar de la fase líquida. Aunado a lo anterior en base a la gráfica y los datos de la tabla número dos podemos observar que existe una relación directamente proporcional de los átomos de carbono y sus puntos de ebullición, esto debido a que entre más átomos de carbono existan en la molécula mayor serán las interacciones de van der waals ya que aumenta el área superficial. Así mismo en la tabla número dos se observa que moléculas con el mismo número de átomos de carbono presentan diferentes puntos de ebullición. En general se puede notar que las moléculas con ramificaciones cuentan con menores puntos de ebullición que las que están de manera lineal. Este fenómeno se justifica debido a que en las moléculas lineales existe un mejor contacto entre cada átomo y generan mayores interacciones que las moléculas ramificadas.

            Finalmente durante en la etapa dos se llevó una nueva técnica de destilación debido a que la muestra problema contenía propilenglicol, sustancia que tiene un punto de ebullición demasiado elevado (188ºC) y el llevarlo a esas temperaturas podría causar su descomposición. Por tanto en la tabla dos se puede notar que existen temperaturas menores a 188ºC gracias a que la destilación se llevó a cabo a una presión menor de 1 atm. Lo cual, como ya se explicó genera que la temperatura de ebullición de una muestra se obtenga de manera más rápida y eficaz.     

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