Operaciones Unitarias ( Filtración) PDF

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Filtración de sustancias químicas...

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Reporte de práctica Título: Operaciones unitarias (filtración)

1.0 Objetivo: Observar el proceso de purificación del cobre y aprender el proceso de filtración al vacío y por gravedad. 2.0 Definición 2.0 Fundamento:

Purificación de cobre La purificación de cobre generalmente se realiza por medio de electrólisis. La técnica consiste en sumergir en una solución de CuSO4 una placa de cobre impuro, la cuál actúa como ánodo y una placa de cobre puro que actúa como cátodo y luego conectarlas a una fuente de energía, para generar un flujo de electrones a través de la solución y las placas.

Proceso de filtración al vacío y por gravedad La filtración es un método para separar los componentes sólidos de un líquido, pueden ser tanto partículas inorgánicas como microorganismos de tamaño inferior al poro del medio filtrante (papel, membrana…). Es una de las técnicas más habituales en un laboratorio. La fuerza que impulsa el proceso puede ser la gravedad o la generación de un vacío o presión reducida, por medio de una trompa de agua o una bomba de vacío. Filtración por gravedad Es el modo más elemental de filtración y necesita muy pocos elementos: matraz, embudo y papel de filtro, cónico o de pliegues. Como medio filtrante también puede usarse algodón, gasas, y fibras diferentes a la celulosa. La gravedad es la fuerza que impulsa el líquido a pasar por los poros del filtro, quedando retenidos los componentes sólidos Filtración al vacío o presión reducida La filtración a presión reducida requiere un mecanismo capaz de generar un vacío moderado en el interior de un recipiente. En un laboratorio se recurre a una trompa de agua o una bomba de vacío. El objetivo es aumentar de manera sustancial la velocidad de filtración con respecto a la filtración por gravedad.

4.0 Material Biológico NO APLICA

5.0 Reactivos  

Limadura de hierro Solución a 1M de tetraoxidosulfato de cobre

6.0 Material Instrumental         



2 vasos de precipitados de 300 mL. Agitador 1 probeta 1 caja Petri 1 matraz aforado de 100 mL Papel filtro Matraz Erlenmeyer Embudo de vidrio Soporte universal Anillo de hierro

7.0 Equipos NO APLICA 8.0 Procedimientos 1. Prepara una solución a 1M de tetraoxidosulfato de cobre en el matraz aforado. 2. Mide 25 mL de la solución y agrega a un vaso de precipitados. 3. Pesa la cantidad necesaria de limadura de hierro para que la reacción sea estequiométricamente eficiente. 4. Deja reaccionar por un tiempo, realiza el montaje del equipo de filtración. 5. Dobla el papel filtro y fija con agua destilada al embudo. 6. Con ayuda del agitador filtra el resultado de la reacción. 7. Registra la ecuación que describe el proceso químico y seca la muestra recolectada en el papel filtro. 8. Determina la masa obtenida de cobre para verificar el rendimiento de la reacción. 9.0 Cálculos Fe+ + CuSO4 → FeSO4 + Cu ↓ ? 16 g

Masa molar: FeSO4 = 160 g/mol CuSO4 =152 g/mol 1 mol Fe = 1 mol de CuSO4 56 g = 159.5 g CuSO4 ? = 16 g CuSO4 16 g CuSO4 (56 g / 159.5 g CuSO4) = 5.61 g Fe = 6 g Fe CuSO4 V=0.1 L

M= 1 M

Masa (M)(MM)(V) = (1 mol/l) (160 g/mol) (0.1 L) = 16 g de CuSO4 Rendimiento porcentual: 9.9 g / (16)(100) = 61.87% redondeado a 62% 10.0

Observaciones

Se observó el cobre puro en forma de cristales color rojo brillante y la limadura de hierro se sedimentó. 11.0

Imágenes

Ilustración 1. limadura de Fe entrando en contacto con el CuSO4

Ilustración 2. Cu puro en el fondo del matraz Erlenmeyer

Ilustración 3. limadura de Fe y CuSO4 después estar en reposo

12.0

Resultados

Se obtuvo Cobre puro y se llevó acabo el proceso de filtración de manera correcta. 13.0

Conclusión

Aprendimos a realizar el proceso de purificación del cobre y también dos técnicas de filtrado: por gravedad y al vacío, cuando hablamos de filtrado por gravedad, nos referimos al procedimiento de filtrar con ayuda de un papel filtro, en cambio, al realizar el filtrado al vacío se requiere un mecanismo capaz de generar un vacío moderado en el interior de un recipiente. 14.0 -

Bibliografía. Coulson, J. M.; J. F. Richardson; J. R. Backhurst; J. H. Harker (2003). «Capítulo 9: Filtración». Ingeniería Química: operaciones básicas. Tomo II (3ª edición). Editorial Reverté. p. 413 Quiroz, A. (2014). Métodos de filtrado. Recuperado el 14 de febrero de 2020 de: www.quercuslab.com Ruíz, C. (2016). La purificación del cobre. Recuperado el 14 de febrero de 2020 de: www.slideshare.es...