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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE QUÍMICA Laboratorio de Química General I Práctica 2 “Separación de componentes de una mezcla”

Grupo: 5

Lab: 19

Laboratorio de Química General I Práctica No. 2 Separación de los componentes de una mezcla

Semestre 2021-1

Práctica 2. Separación de los componentes de una mezcla

PREGUNTAS A RESPONDER AL FINAL DE LA PRÁCTICA ¿Qué tipo de mezcla se te proporcionó y cómo lo determinaste? ¿Cuántos y cuáles son los métodos de separación que empleaste en la práctica? ¿Qué propiedades de las SUSTANCIAS se aprovechan para elegir cada uno de los métodos de separación? PROBLEMA  Separar cuantitativamente cloruro de sodio, yodo y dióxido de silicio de una mezcla sólida.  Determinar la composición porcentual DE CADA COMPONENTE DE LA MEZCLA. CUESTIONARIO PREVIO 1. A las sustancias se les clasifica en elementos y compuestos. ¿Qué diferencias existen entre ambos? Un elemento es una sustancia que no se puede separar en otra mas sencilla por medios químicos. Un compuesto es una sustancia formada por átomos de 2 o más elementos unidos químicamente en proporciones fijas 2. Las mezclas resultan de la combinación de dos o más sustancias y se clasifican en homogéneas y heterogéneas. ¿Qué características fundamentales las hacen distintas? Homogénea tiene composición uniforme en donde no se distinguen sus componentes, la heterogénea se distinguen sus componentes a simple vista y no es uniforme 3. Da un ejemplo cotidiano de mezclas homogéneas de: a) Gases aire, aerosol, metano y butano b) Sólidos acero, bronce, vidrio y cemento c) Un gas y un líquido bebidas carbonatadas y las nubes d) Líquidos perfume, café con leche y anticongelante 4. Describe 4 métodos físicos diferentes que se utilicen en la separación de los componentes de una mezcla cualquiera. - Evaporación: Es un método físico que permite separar un sólido de un líquido en una mezcla homogénea. Se basa en que el punto de fusión del sólido es mayor al punto de ebullición del líquido. -Cristalización: Este método se utiliza para separar una mezcla de un sólido en un líquido. La mezcla se calienta para evaporar parte del disolvente. Posteriormente se deja enfriar la mezcla y el soluto se precipita formando cristales. -Filtración: Se trata de una operación que permite separar mezclas heterogéneas de un sólido insoluble en un líquido. Se hace pasar la mezcla a través de un papel filtro, el sólido se quedará en la superficie del papel y el otro componente pasará. -Destilación: Este método consiste en separar dos o más líquidos miscibles con diferentes puntos de ebullición, primero por medio de la evaporación posteriormente por la condensación de las sustancias. 5. Elabora un diagrama de flujo del procedimiento experimental A REALIZAR en el laboratorio, para separar una mezcla EN ESTADO SÓLIDO de cloruro de sodio (NaCl), yodo (I2) y dióxido de silicio (SiO2). Puedes considerar la siguiente información útil:  NaCl: sólido cristalino incoloro, soluble en agua y con punto de fusión de 801 ºC.  I2: sólido cristalino MORADO OSCURO, poco soluble en agua. Sublima entre 50 y 100 ºC.  SiO2: sólido cristalino incoloro, MUY POCO SOLUBLE en agua y con punto de fusión de 1713 ºC. 2

Diagrama de FLUJO

Separación de los componentes de una mezcla

Separar una mezcla de NaCl, I2 y SiO2

Se separa el I2 por sublimación en un vaso de precipitado

Después se hace una disolución de NaCl con I2

y se pone un cristal de reloj con hielo en el vaso de precipitado para que se cristalice (Deposicion)

El I2 no se disuelve

El dióxido de silicio se separa por filtración

El cloruro de sodio por el método de evaporación

6. Si 350.0 g de una mezcla contiene, 100.0 g de NaCl, 35.0 g de I2 y 215.0 g de SiO2. ¿Cuáles serán las composiciones porcentuales de cada una de estas sustancias en la mezcla? Cálculos:

35 g

350g

(100)=10% de I2

100g (100)=28.57% de NaCl 350g 215g

(100) = 61.43% de SiO2

350g

28.57%

10%

% NaCl % I2

61.43%

% SiO2

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 1. Se te proporcionarán únicamente 2.0 g aproximadamente de una mezcla sólida de cloruro de sodio, yodo y dióxido de silicio. Separa en tres partes, PESA CADA UNA y anota la masa de cada MEZCLA OBTENIDA EN LA TABLA 1. 2. Basándote en el diagrama que elaboraste en la pregunta 05 del cuestionario previo, discute con tus compañeros cuál sería el mejor procedimiento para separar y cuantificar los componentes químicos de la mezcla. 3. CON CADA PORCIÓN SEPARADA Y PESADA, REALIZAR EL PROCEDIMIENTO DE SEPARACIÓN PROPUESTO POR TU EQUIPO. ESTO ES NECESARIO PARA OBTENER DATOS EXPERIMENTALES

CONFIABLES. Al final de la práctica deberás completar la tabla 1.

NaCl: NaCl: NaCl:

0.25 (100)=50% 0.25 (100)=44% (100)=50% 0.22 .5 .5 .5

SiO 0.03 (100)=6% SiO222::: 0.06 0.09 (100)=12% (100)=18% SiO .5 .5 .5

I2: II2:2:

0.04 (100)=8% 0.03 (100)=10% (100)=6% 0.05 .5 .5 .5 RESULTADOS Tabla 1. Resultados de los tres experimentos realizados. Experimento No. 1 masa mezcla = 0.5 g Sustan cia

Experimento No. 2 masa mezcla = 0.5 g

Experimento No. 3 masa mezcla = 0.5 g %m/m promed io

masa

%m/m

masa

%m/m

masa

%m/m

NaCl

0.25

50%

0.25

50%

0.22

44%

48%

I2

0.03

6%

0.04

8%

0.05

10%

8%

SiO2

0.09

18%

0.03

6%

0.06

12%

12%

CUESTIONARIO FINAL 1. ¿Qué porcentaje hay de cada componente en la mezcla? Para contestar esta pregunta necesitarás una expresión como la siguiente (realiza el cálculo para cada uno de los experimentos): (

𝑐𝑐𝑐 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 𝑐

) × 100 =

Cálculos experimento No. 1: % NaCl = 50%

% I2 = 6%

% SiO2 =_ 18% Cálculos experimento No. 2: % NaCl = 50%

% I2 =

8%

% SiO2 =

6%

% NaCl =

44%

Cálculos experimento No. 3:

% I2 =

10%

% SiO2 =

12%

2. Si el porcentaje promedio de los tres componentes suma menos del 100%, ¿qué explicación razonable encuentras? En los procesos de separación que se fueron realizando un porcentaje de los componentes se fue perdiendo, por lo que el promedio total daría menos de 100% 3. En caso de que sume más del 100 %, ¿cuál pudo haber sido el problema? El problema puede estar en el cálculo de los porcentajes o cuando se pesó cada mezcla.

4. Si se desea que la suma de los componentes separados sea del 100 %, ¿qué modificaciones harías al experimento que llevaste a cabo? se podría mejorar la precisión de los métodos al momento de separar los componentes , pero siempre se perderá un porcentaje por lo cual nunca quedara el 100% de la mezcla

5. ¿Cómo separarías una mezcla de aceite, agua, sal y arena? El primer procedimiento seria la separación del aceite y el agua por medio de la decantación ya que tienen diferente densidad, después para separar la arena del agua por filtración y la disolución de la sal con agua por evaporación. PREGUNTAS FINALES 6. ¿Qué tipo de mezcla se te proporcionó y cómo lo determinaste? Una mezcla de solido heterogenia, se determina al ver que los componentes de la mezcla se pueden diferenciar y su fase es sólida. 7. ¿Cuántos y cuáles son los métodos de separación que empleaste en la práctica? Se emplearon 4 métodos Sublimación: Se emplea para separar una mezcla heterogénea de sólidos, en la cual uno se sublima (cambio directo del estado sólido al gaseoso). Deposición: es transformación de una sustancia gaseosa en una sólida. Filtración: Se emplea para separar mezclas heterogéneas de un líquido y un sólido insoluble, donde el sólido es menos denso que el líquido o se encuentra suspendido. Evaporación: es un método físico que permite separar un sólido de un líquido en una mezcla homogénea. Se basa en que el punto de fusión del sólido es mayor al punto de ebullición del líquido

8. ¿Qué propiedades de LAS SUSTANCIAS CONSIDERASTE para elegir cada uno de los métodos de separación? Para el yodo se consideró la propiedad de sublimación que es de 50 y 100 ºC y la sublimación regresiva, Para el NaCl se tomó en cuenta la solubilidad en el agua y su punto de ebullición que es de 1465°C Para el SiO2 se tomó en cuenta su poca solubilidad en el agua

Tratamiento de residuos R1: I2 obtenido se recolecta en el contenedor que encuentra en el cajón de residuos o con el laboratorista. R2: SiO2 y el NaCl se pueden desechar al bote de basura CON TODO Y PAPEL FILTRO SECO....