Sustancias químicas

INTRODUCCIÓN

Son muy pocas las sustancias químicas que se encuentran puras en la naturaleza. Por lo regular, el trabajo del químico implica el aislamiento de sustancias por algún método de separación.

Las separaciones de las mezclas constituyen un área de gran estudio en la química. Uno de los métodos clásicos consiste en la separación de dos sustancias liquidas que presentan una diferencia apreciable en sus puntos de ebullición denominado destilación.

La destilación constituye el método más frecuente e importante para la purificación de líquidos. Se utiliza siempre en la separación de un líquido de sus impurezas no volátiles y, cuando es posible, en la separación de dos o más líquidos.

El objetivo principal de la destilación es separar una mezcla de varios componentes aprovechando sus distintas volatilidades, o bien separar los materiales volátiles de los no volátiles.

Como regla general una mezcla de dos componentes para que puedan separarse por destilación simple es necesario que la diferencia entre sus puntos de ebullición sea de por lo menos 10 ºC.

La separación llega a ser posible debido a que en la fase de vapor existe mayor proporción del líquido más volátil (menor punto de ebullición) que del menos volátil. Cuando este vapor es condensado, se obtendrá nuevamente una mezcla pero será más rica en el componente de menor punto de ebullición.

RESULTADOS

Tabla 1. Temperatura de ebullición obtenida para cada fracción de soluto recolectado.

Fracción Temperatura

1 56

2 78

3 100

Tabla 2. Compuesto correspondiente a cada punto de ebullición experimental obtenido

Temperatura Compuesto

56 Acetona

78 Etanol

100 Agua

DISCUSIÓN

En la experiencia realizada se aplicó la técnica de destilación simple para lograr la separación de los componentes de una mezcla.

Básicamente la técnica consistió en el calentamiento de una mezcla de tres componentes, en donde se observó la volatilización de cada una de las sustancias presentes. Esto es producto de que cuando una disolución se calienta en un recipiente cerrado, parte del mismo se evapora hasta que el vapor alcanza una determinada presión, que depende solamente de la temperatura. Esta presión, que es la ejercida por el vapor en equilibrio con el líquido, es la tensión de vapor del líquido a esa temperatura. Cuando la temperatura aumenta, la tensión de vapor también aumenta regularmente, hasta que llega un momento en que la tensión de vapor alcanza el valor de 760 mmHg, entonces, si el líquido está en contacto con el exterior, comienza a hervir. La temperatura a la que esto ocurre recibe el nombre de punto de ebullición normal del líquido. En la experiencia realizada, se observó que el punto de ebullición para la primera fracción obtenida fue de 56 ºC el cual corresponde a la acetona, para la segunda fracción recolectada la magnitud del punto de ebullición fue de 78 ºC correspondiente al etanol, y para la tercera fracción fue de 100 ºC el cual corresponde al agua (Tabla 1 y 2). El vapor producido será siempre más rico en el componente de punto de ebullición más bajo (acetona), que el liquido que está en equilibrio. Siempre que se tenga una mezcla de dos o más componentes que se diferencien suficientemente en sus puntos de ebullición, se podrá desdoblar por destilación.

Los destilados obtenidos en la experiencia realizada no se obtuvieron puros, debido a que los grupos funcionales que caracterizan a las sustancias presentes en la mezcla son de naturaleza polar. Tal es

...