quimica general practica de piedra de alumbre y azúcar, practica completa PDF

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Tareas que dejaron durante el semestre, donde nos hacían realizar practicas de experimentos para comprobar teorías un ejemplo es este de piedra de alumbre....

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Carrera Ingeniería en diseño industrial. Materia Química Práctica 3 Docente Amor Fernanda Velázquez Ham. Alumno Rodriguez Martínez Brania Yatziri 21210528

Tijuana B.C a 2 de Junio del 2021

INTRODUCCIÓN

Con fundamento en lo investigado la cristalización es un proceso donde se forman partículas sólidas a partir de una fase homogénea. En la cristalización la solución se concentra y se enfría hasta que la concentración del soluto es superior a su solubilidad a esta temperatura, el soluto de la solución forma cristales y el equilibrio se alcanza cuando la solución está saturado. La solubilidad depende principalmente de la temperatura, mientras que la presión tiene un efecto negativo sobre ella. La formación de un cristal requiere el nacimiento de una nueva partícula, o sea la nucleación y su crecimiento hasta tamaño macroscópico. El potencial impulsor para ambas velocidades es la sobresaturación y en una disolución no saturada o saturada pueden formarse cristales muy pequeños que actúan como núcleos para un posterior crecimiento si la disolución está sobresaturada. La sobresaturación puede generarse de una disolución saturada por simple enfriamiento y reducción de la temperatura. Si la solubilidad es relativamente independiente de la temperatura, por evaporación de una parte del disolvente. Este proyecto de investigación analiza la formación de cristales de azúcar y piedra alumbre de aluminio. La azúcar tiene como característica ser soluble en agua y tener un punto de fusión bajo y pertenece al grupo de los hidratos de carbono simples, de los disacáridos, más concretamente. La piedra de alumbre tiene como caracteriztica su punto de fusión bajo es un cristal de sulfato unido a un metal trivalente, que suele ser el aluminio, y otro monovalente. Se conoce como alumbre a un tipo de sulfato doble compuesto por el sulfato de un metal trivalente, como el aluminio, y otro de un metal monovalente. También se pueden crear dos soluciones: una solución saturada en caliente y una solución saturada en frío.

OBJETIVO Obtener cristales de distintas sustancias mediante el método de sobresaturación.

PROCEDIMIENTO Y MATERIALES Materiales: • 3 tazas de azúcar refinada (puede ser estándar también). • 3 tazas de agua de garrafón. • Olla pequeña • 1 cuchara de madera para revolver • 3 vasos transparentes o frascos vacíos y limpios • 2 palito de brocheta (o paleta) • 1 o 2 broches de ropa • Colorante comestible (opcional) • 3 trozos de tela (cada uno del tamaño adecuado para tapar los vasos o frascos). • 3 ligas. • Mortero (martillo completamente limpio). • Alumbre de potasio KAl(SO4)-12H2O • 1 cáscara de huevo • Pegamento (UHU, kola loka o silicón) • Microondas (si no tiene, se hará en la estufa y se necesita otra olla pequeña) • 1 cuchara de metal o plástico para revolver • Hilo de nylon o alambre delgado Procedimiento: Cristales de azúcar: 1. En una olla pequeña, a fuego bajo-medio, revolver el azúcar y agua hasta que se forme un almíbar. 2. Remover para que no se pegue, hasta que hierva. Cuando tenga burbujas abundantes, apagar el fuego. 3. Esperar unos minutos para que no esté tan caliente. Agregar unas gotas de colorante si se desea.

4. Mojar unos 5 cm del palito en el almíbar y enterrarlo en un poco de azúcar para que se pegue. 5. Con mucho cuidado, vaciar el almíbar tibio en el vaso o frasco limpio. 6. Cuando el almíbar esté tibio, sumergir el palito de brocheta con mucho cuidado, sin que toque las paredes ni el fondo del frasco, para esto sostenerlo con las pinzas de ropa. 7. Cubrir con el pedazo de tela y dejar reposar en un lugar muy tranquilo (donde nadie lo mueva). Hacer observaciones cada tercer día.

Día 1

El primer día se observó como algunas partículas de azúcar se depresipitaban y otros conservaban su lugar de origen. Y así se dejó reposando en un lugar calmado y tapado.

Día 6

Los demás días se seguía mirando igual, aquí no se perciben cambios.

Día 7

Toda lo que se logró hacer durante esa semana, fue todo lo que creció.

Alumbre 1: 1. Triturar el alumbre con ayuda del mortero. 2. Poner una taza de agua en un vaso o frasco limpio, calentar en el microondas por 2 minutos. 3. Con el agua caliente, ir agregando cucharadas de alumbre de una a una, revolviendo bien hasta que se disuelva todo. Seguir agregando cucharadas hasta que se observen cristales en el fondo que ya no se disuelven por más que se agite, en un vaso de 250 ml pueden disolverse aproximadamente 50 g de alumbre, pero depende de la temperatura (solución sobresaturada). 4. Cubrir con un trozo de tela y dejar reposar toda la noche en un lugar tranquilo. 5. Al día siguiente se encontrarán pequeños cristales en el fondo del vaso, seleccionar el más grande y bonito (semilla). 6. Atar la semilla con hilo de nylon o alambre fino, colgar del palito de madera o lápiz. 7. Calentar de nuevo en el microondas la solución de alumbre (2 min) y agregar más alumbre si es posible, hasta sobresaturarla de nuevo. 8. Una vez que la solución esté tibia (esperar varios minutos), colocar la semilla colgando dentro del vaso sin que toque las paredes o fondo. 9. Cubrir con el trozo de tela y dejar reposar en un lugar muy tranquilo. Observar cada tercer día.

10. En el sexto día, sacar con mucho cuidado el cristal y colocarlo sobre una superficie limpia y seca (evitar tocarlo con las manos). 11. Calentar de nuevo el frasco en el microondas (2 min) y agregar el alumbre suficiente para preparar la solución sobresaturada. 12. Una vez que la solución esté tibia, colocar de nuevo el cristal colgando. Observa cada tercer día, por 6 días más.

Día 1 y 2

En estos primeros días observe que seguía en las mismas condiciones.

Día 3

En el día 3 se puede observar que tuvo un ligero crecimiento.

Día 4

En el día 4 note nuevamente un ligero cambio, creció muy menguado.

Día 5

En el día 5 se puede observar como aumento considerablemente su tamaño.

Día 6

En el día 6 se puede analizar que el cristal se percibe más transparente.

Día 7

En el último día podemos observar como aumento su tamaño y se puede notar que es más prolijo y transparente.

Alumbre 2: 1. Hacer dos agujeros en los extremos de un huevo con un alfiler. Hacer uno de los agujeritos un poco más grande. Soplar con fuerza por el agujerito pequeño para que salga el huevo. 2. Recortar la cáscara de huevo por la mitad, solo se necesita una mitad bonita. 3. Cuando la cáscara esté seca, colocarle pegamento con una brocha y espolvorear con el polvo de alumbre (asegurarse que se adhiera). Esperar que se seque el pegamento. 4. Preparar una solución sobresaturada de alumbre siguiendo los pasos 2 y 3 del experimento anterior. 5. Hundir la cáscara de huevo hasta el fondo del vaso con la solución sobresaturada de alumbre. 6. Cubrir con un trozo de tela y dejar reposando en un lugar tranquilo por 12 días. Día 1

Llene el huevo totalmente de piedra de alumbre y lo deje reposando en un lugar tranquilo y tapado.

Día 2

En el día 2 disminuyó ligeramente el líquido.

Día 3

Seguimos observando que disminuye su contenido ligeramente.

Día 4

Se notó gran cambio, en este día agregue más alumbre de potasio.

Día 5

En el día 5 se ve como se empieza a formar los cristales.

Día 6

En el día 6 se observó que se ven los cristales más formados y más brillante

Día 7

En el día 7 Rompí el huevo para poder observarlo mejor por la parte interna y pude analizar que se había incrementado el tamaño de la cristalización de la piedra de alumbre y tenía un aspecto rocoso y brillante.

CUESTIONARIO 1. ¿Qué es un sólido cristalino? Se denominan sólidos cristalinos aquellos en los que los átomos, iones o moléculas se repiten de forma ordenada y periódica en las tres direcciones 2. Describir los cristales iónicos y moleculares. Los cristales iónicos están formados de enlaces cargados y los aniones y cationes suelen ser de distinto tamaño. La mayoría de los cristales iónicos tienen puntos de fusión altos, lo cual refleja la gran fuerza de cohesión que mantiene juntos a los iones. Los materiales moleculares están formados por moléculas individuales (grupos de átomos unidos mediante enlaces primarios) que se unen entre sí por fuerzas de atracción débiles (secundarias). A la presión y temperatura ambiente, muchos de ellos son gases como, por ejemplo, el oxígeno 3. ¿Cuáles son las fuerzas que mantienen unidas a las moléculas de azúcar en el cristal? En un cristal de azúcar, las moléculas de sacarosa están arregladas en un patrón repetitivo que se extiende en las tres dimensiones, y todas estas moléculas son atraídas entre sí por fuerzas intermoleculares—un tipo de interacción que junta moléculas y es más débil que los enlaces entre átomos en una molécula. 4. ¿Qué fuerzas mantiene unidas al compuesto de alumbre en su cristal? El alumbre forma fácilmente hermosos cristales incoloros con forma de octaedros (como si fueran dos pirámides de Egipto unidas por las bases).

CONCLUSIÓN Al terminar este experimento se concluye con que la cristalización se realiza a partir de una solución (almíbar) en la que reacciona un soluto, que será un compuesto orgánico sólido (Azúcar) y un solvente líquido (Agua). Para una cristalización primero se necesita realizar una sobresaturación de la solución. La sobresaturación es el punto de una solución en el que el soluto ya no se puede disolver más. Para lograr ese aumento de solubilidad se debe aumentar la temperatura, al remover agua de la solución se garantiza la estabilidad y el crecimiento de los cristales de azúcar. La azúcar se cristaliza y consigue esa forma debida que al colocarla en el soluto del almíbar con la azúcar en su consistencia ¨Normal¨, el soluto busca conseguir llegar al estado en el que estaba y por eso se impregna con la azúcar para poder conseguirlo, por esa razón se forman los cristales de azúcar. En mi caso el primer experimento no dio resultado, ya que la cristalización es un proceso delicado y tiene que permanecer en un lugar sin luz y sin ser perturbado, o incluso pudo a ver sido que le faltara más tiempo para poder aumentar el tamaño inicial. Lo mismo pasa con la piedra alumbre de aluminio, el soluto quiere volver al estado en el que estaba, por esa razón se une con la piedra alumbre madre para poder volver a su estado, sin embargo este se cristaliza. En los dos casos considero que fueron exitosos los resultados, puesto que aumentaron su tamaño y se pudo obtener una buena reacción de este.

REFERENCIAS

https://www.mt.com/mx/es/home/applications/L1_AutoChem_Applicati ons/L2_Crystallization.html https://cfgmixers.com/que-es-la-cristalizacion-y-para-que-sirve/ http://www.ub.edu/talq/es/node/209 https://www.vidriopanel.es/blog/tipos-de-cristales-que-existen/ http://asignatura.us.es/aaef/Cristalizacion%20.pdf...