Destilación a presión reducida PDF

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Practica de laboratorio...

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Destilación a presión reducida 1. Introducción Esta destilación a presión reducida o al vacío es una excelente técnica para separar y purificar compuestos orgánicos la destilación a presión reducida es cuando la presión es menor a la presión atmosférica Generalmente numerosas sustancias orgánicas tienen puntos de ebullición superiores a 200°C y muchos se descomponen próximos a sus punto de ebullición y otros antes entonces crea una reducción de la presión externa hasta 1-30 mmHg el punto de ebullición se reduce considerablemente y así pueden separarse aceites esenciales alcaloides perfumes etc esto sin peligro de contaminación y descomposición 2. Objetivo  Objetivo general Efectuar una destilación a presión reducida para conocer sus características y factores que intervienen en ella. Aplicar la técnica de destilación a presión reducida en la purificación y separación de líquidos de baja presión de vapor.  Objetivo especifico Conocer y utilizar los nomogramas para estimar presiones con base en las temperaturas, en una destilación a presión reducida 3. Fundamento teórico En la superficie de un líquido, las moléculas de este se mueven erráticamente y algunas incluso pueden escapar del líquido. Estas moléculas que escapan son las que le confieren “olor” a los líquidos, aunque no todas las moléculas que escapan tienen olor. No todas las moléculas de los distintos líquidos escapan con la misma facilidad, todo depende de la presión de vapor del líquido. En la superficie de los líquidos, la enorme presión atmosférica está presionando a las moléculas del líquido, lo que las mantiene unidas e impide que la mayoría de ellas escapen del líquido ya que primero tendrían que vencer la presión atmosférica. Sin embargo, cuando aumentamos la temperatura del líquido, las moléculas se mueven cada vez con mayor violencia y ellas también comenzarán a ejercer una mayor presión sobre su superficie, las paredes del recipiente, etc. Es equivalente a suponer que si bien la presión atmosférica ejerce una presión sobre el líquido, un líquido también intenta ejercer una presión sobre la atmosfera al intentar expandirse, esta es la presión de vapor de la sustancia. Cuando la presión de vapor y la presión atmosférica se igualan, entonces el líquido pasa a estado gaseoso, alcanzándose así el punto de ebullición. DESTILACIÓN DE COMPUESTOS ORGÁNICOS QUE CUMPLEN CON LA LEY LEY DE RAOULT DE RAOULT Cuando se realizan separaciones de compuestos orgánicos de mezclas Cuando se realizan separaciones de compuestos orgánicos de mezclas de reacción química, se de reacción química, se puede predecir la cantidad d puede predecir la cantidad de productos a recuperar, las presiones p e productos a recuperar, las presiones parciales de los componentes y arciales de los componentes y llaa presión total del si presión total del sistema en la destilación. stema en la destilación.

Para aclarar esto podemos decir Para aclarar esto podemos decir que los compuestos orgánicos forman mezclas ideales, o sea, que los compuestos orgánicos forman mezclas ideales, o sea, cumplen con la ley de Raoult según la siguiente ecuación: Xa PA + XbPB at°C Xa y Xb ,son las fracciones molares de los son las fracciones molares de los compuestos a y b respectivamente. Compuestos a y b respectivamente.

4. Practica del experimento Primeramente armamos el equipo como muestra la figura o muestra la figura teniendo en cuenta los matraces Kitasato ya que estos son recomendables para estos propósitos. Primero colocamos el matraz kitasato con agua pura y hacer el vacio utilizando el trompa vacío mostrado en la figura ya que por ciertos factores no gozados de una bomba de vacío. En este experimento se realizó la En este experimento se realizó la destilación al vacío de agua. Destilación al vacío de agua. Objetivos: Examinar el aumento en la presión de vapor de un líquido según el cambio e Examinar el aumento en la presión de vapor de un líquido según el cambio de temperatura. Temperatura. Conocer la Ley de Raoult y su aplicación a los Raoult y su aplicación a los sistemas ideales, explicar los sistemas ideales, explicar las derivaciones de la ley de derivaciones de la ley de Raoult. 5. Materiales equipos y reactivos

6. Conclusiones y recomendaciones CONCLUSIONES  El punto de ebullición de las sustancias varía en relación directa con la presión.  La relación entre la presión aplicada y la temperatura de ebullición de un líquido está determinada por su comportamiento presión de vapor temperatura.  Muchos líquidos orgánicos no pueden ser destilados a presión atmosférica debido a que se descomponen al llegar a su punto de ebullición o por debajo de éste, esto es frecuente en compuestos que ebullen por encima de los 200°C.  Estas sustancias se purifican o separan por una destilación a presión reducida para evitar su descomposición.  Dicha destilación puede hacerse simple o fraccionada, dependiendo de la mezcla de sustancias que se tenga Recomendaciones:  Llenar con abundante agua el balón generador de vapor, y cuidar que no se evapore toda el agua, a fin de asegurar la producción continua de vapor y que el proceso de destilación el agua, a fin de asegurar la producción continua de vapor y que el proceso de destilación no se detenga.

7. Cuestionario a) Tiene Ud. Seguridad y perfecta comprensión de lo que es presión de vapor, presión externa (dentro de un sistema) presión parcial, presión negativa y presión atmosférica Presión de vapor: La presión de vapor es la presión de un sistema cuando el sólido o líquido se hallan en equilibrio con su vapor. Los vapores y los gases, tienden a ocupar el mayor volumen posible y ejercen así sobre las paredes de los recintos que los contienen, una presión también llamada, fuerza elástica o tensión. Para determinar un valor sobre esta presión se divide la fuerza total por la superficie en contacto. Presión externa: Es la presión que se encuentra en la parte exterior del sistema

Presión parcial: En cualquier mezcla de gas la presión total es equivalente a la suma de las presiones que cada gas ejercería, si estuviera solo en el volumen ocupado por la mezcla. Es decir, la presión total es igual a la suma de las presiones parciales de los gases individuales (Ley de Dalton). Presión negativa: Este término se aplica cuando un lugar está a menor presión que sus alrededores, provocando ya sea una implosión o flujo de aire de la zona de mayor presión a la de menor presión. b) A 80°C, las presiones de vapor del benceno y tolueno puros son de 753mmHg y 290mmHg respectivamente calcule la presión de vapor de cada sustancia encima de una solución a 80°C que contenga 100g. de cada compuesto. Calcule la presión de vapor que se debe aplicar para que esta solución hierva a 80°C. Cual es composición que destilara primeramente a esta temperatura.

c) Porque se debe aplicar el sistema de vacío con el I 2, mercurio rojo, fábricas de azúcar, acido oxálico, ácido cítrico, etc. Explique en cada caso particular Porque el yodo y el mercurio rojo tienen una presión de vapor elevado y a condiciones normales se volatiliza y contamina de gran manera al operario. Fábricas de azúcar.- Es para evaporar el agua que se genera durante el proceso de fabricación, los equipos de vació son de tamaño industrial. Ácido oxálico.- El vació que se genera se utiliza para filtrar con mayor rapidez generando chorros de destilado. d) Un líquido comienza a descomponerse a 80°C. Su tensión de vapor es entonces de 36mmHg. Como podría destilarse este líquido ¿Por qué? Si el líquido empieza a descomponerse a esa temperatura debemos mantener esta temperatura como máximo, es decir, debemos someter al vació. Este de acuerdo con su temperatura como máximo, es decir, debemos someter al vació. Este de acuerdo con su tensión de vapor caso contrario perdemos el compuesto original.

e) El ácido oxálico al someterse a calentamiento ¿Qué se espera obtener como productos de descomposición? El ácido oxálico (COOH)2 al someterse a calentamiento esta sustancia se descompone ) al someterse a calentamiento esta sustancia se descompone formando ácido fórmico y monóxido de carbono. COOH-COOH+calorCo2+CO+H2O f) Dos líquidos volátiles miscibles se mezclan a 25°C. A esta temperatura la presión de vapor de A puro, P A=100mmHg y la de B puro PB =240(¿Cuál es la fracción molar de A en vapor en equilibrio con una solución ideal de 3 moles de A y 5 moles de B?

8. Bibliografía  ING.Luis Patiño Flores,ING. José Gutierrez Texto Guia Lab.QMC 200...