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FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERIA INDUSTRIAL

LABORATORIO DE QUÍMICA TEMA: “MÉTODOS DE SEPARACIONES DE MEZCLAS”

METODOS DE SEPARACIONES DE MEZCLAS I. OBEJTIVOS DE LA PRÁCTICA: 1.1 Utiliza las Buenas Prácticas de Laboratorio en el desarrollo técnico de la práctica de laboratorio (en cada experimento), con honradez, veracidad y solidaridad. 1.2 Conoce y aplica los diferentes métodos de separaciones para aislar componentes de diversos tipos de muestras, basándose en las propiedades físicas de cada componente. 1.3 Utiliza adecuadamente el papel de filtro y los equipos de filtración mostrados en la práctica. 1.4 Conoce y aplica correctamente las diversas técnicas utilizadas en los diversos experimentos de la práctica de separaciones comunes.

II. FUNDAMENTO TEÓRICO: [CITATION Apr15 \l 10250 ] .Los métodos de separación de mezclas son los

procesos físicos, que pueden separar los componentes que conforman una mezcla. La separación consiste en que una mezcla se somete a un tratamiento que la separa en 2 o más sustancias diferentes. En esta operación las sustancias mantienen su identidad si algún cambio en sus propiedades químicas. Las sustancias se encuentran en forma de mezclas y compuestos en la naturaleza y es necesario purificar y separar para estudiar sus propiedades. La mayoría de las veces el método de utilizar se encuentra dependiendo del tipo de componente de la mezcla y sus propiedades particulares así como las diferencias más significativas. Las propiedades físicas que más se aprovechas de acuerdo a su separación, se encuentran la solubilidad, la densidad, el punto de ebullición entre otras. Ilustración 1 DESTILACION

[CITATION che15 \l 10250 ] La destilación es el procedimiento más utilizado para la separación y purificación de líquidos, y es el que se utiliza siempre que se pretende separar un líquido de sus impurezas no volátiles. La destilación, como proceso, consta de dos fases: en la primera, el líquido pasa a vapor y en la segunda el vapor se condensa, pasando de nuevo a líquido en un matraz distinto al de destilación.

[ CITATION che15 \l 10250 ] La evaporación Ilustración 2 EVAPORACIÓN

consiste en calentar la mezcla hasta el punto de ebullición de uno de los componentes, y dejarlo hervir hasta que se evapore totalmente. Este método se emplea si no tenemos interés en utilizar el componente evaporado. Los otros componentes quedan en el envase. Un ejemplo de esto se encuentra en las Salinas. Allí se llenan enormes embalses con agua de mar, y los dejan por meses, hasta que se evapora el agua, quedando así un material sólido que contiene numerosas sales tales como cloruro de sólido, de potasio, etc. Ilustración 3 CENTRIFUGACIÓN

CITATION Man15 \l 10250 ] La centrifugación es un procedimiento que se utiliza cuando se quiere acelerar la sedimentación. Se coloca la mezcla dentro de una centrifuga, la cual tiene un movimiento de rotación constante y rápido, lográndose que las partículas de mayor densidad, se vayan al fondo y las más livianas queden en la parte superior. [

Ilustración 4 FILTRACIÓN AL CALIENTE [ CITATION Man15 \l 10250 ] La filtración se fundamenta en que alguno de los componentes de la mezcla no es soluble en el otro, se encuentra uno sólido y otro líquido. Se hace pasar la mezcla a través de una placa porosa o un papel de filtro, el sólido se quedará en la superficie y el otro componente pasará. Se pueden separar sólidos de partículas sumamente pequeñas, utilizando papeles con el tamaño de los poros adecuados.

[ CITATION Man15 \l 10250 ] La decantación Ilustración 5 FILTRACIÓN AL VACÍO

consiste en separar materiales de distinta densidad. Su fundamento es que el material más denso. En la cromatografía de gases, la mezcla, disuelta o no, es transportada por la primera especie química sobre la segunda, Ilustración 6 DECANTACIÓN que se encuentran inmóvil formando un lecho o camino.Ambos materiales utilizarán las fuerzas de atracción disponibles, el fluido (transportados), para trasladarlos hasta el final del camino y el compuesto inmóvil para que se queden adheridos a su superficie. Ilustración 7 EXTRACCIÓN

[ CITATION Man15 \l 10250 ] La extracción puede definirse como la separación de un componente de una mezcla por medio de un disolvente. En la práctica es muy utilizada para separar compuestos orgánicos de las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran. El procedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgánico inmiscible con el agua y dejar separar ambas capas. Los distintos solutos presentes se distribuyen entre las fases acuosas y orgánicas, de acuerdo con sus solubilidades relativas.

III. EQUIPOS Y MATERIALES III.1. EQUIPOS o Una centrifuga o Un equipo de destilación III.2.

MATERIALES

 Un vaso precipitado de 500 ml  Un embudo con vástago largo  Papel filtro  Tubos de ensayo con su gradilla III.3.

    

Una pipeta de 5 ml Una varilla de agitación Dos tubos de precipitación Un embudo de separación Un matraz Erlenmeyer

REACTIVOS o Agua turbia o Oxido de calcio

o Bencina o Alumbre

o

Nitrato de plomo II

o

Cromato de potasio

IV. DESARROLLO TÉCNICO Experimento N°01: DECANTACIÓN  Aplica las buenas prácticas de Laboratorio en el desarrollo técnico del experimento 03, con honradez, veracidad.  En un vaso de precipitación trasvasa una muestra aproximada de 350 ml de agua turbia.

 Enseguida agrega aproximadamente 30 ml de una solución de alumbre (KA1(SO4)2∙12H2O) y posteriormente combínalo con 10 ml de solución de óxido de calcio (Ca(HO)2: Hidróxido de Calcio).





Utilizando la varilla de agitación homogeniza vigorosamente la mezcla final y déjela en reposo durante 40 minutos.

Anota las observaciones correspondientes. Después del tiempo establecido, la zona posterior de la mezcla se tornó de color blanquecino. ¿Por qué se forman dos fases? Por el proceso de decantación, proceso que separa al sólido precipitado del líquido sobrenadante.

Experimento N°02: PRECIPITACIÓN 1  Aplica las buenas prácticas de Laboratorio en el desarrollo técnico del experimento 03, con honradez.  En un vaso de precipitación de 100 ml trasvasa 20 ml de una solución de nitrato de plomo II (Pb(NO3)2.

 Luego añada 5 ml de ácido clorhídrico (HCI). Mezcla ambas sustancias y déjelos en reposo.

 Observación

Responde adecuadamente: o La reacción que se produce INSTANTÁNEA. o La ecuación química del experimento es: PbCL(S) + HNO3 o Fase sólida: PbCL2(S) o Fase líquida: HNO3

EXPERIMENTO N° 03: PRECIPITACION 2  Aplica las buenas prácticas de Laboratorio en el desarrollo técnico del experimento 03, con honradez, veracidad y solidaridad.

 En un vaso de precipitación de 100 ml trasvasa 20 ml de una solución de nitrato de plomo II (Pb (NO3)2).   Luego añada 20 ml de solución de cromato de potasio (K2Cr04). Mezcla ambas sustancias y déjalas reposar por cinco minutos.   La ecuación química del experimento es

Pb(NO3)2) + K2CrO4 EXPERIMENTO N° 04: FILTRACIO NORMAL  Aplica las buenas prácticas de Laboratorio en el desarrollo técnico del experimento 04, con honradez, veracidad y solidaridad.

 Selecciona un papel filtro, dobla correctamente e introduzca dentro del embudo de vástago largo, humedezca para que el papel quede adherido al embudo.

 Toma la muestra final de experimento N° 03, agítela y proceda a efectuar la filtración.

Responde correctamente: o Hubo reacción química. o La fase solida se le denomina filtro y es de color blanco o La fase liquida se le denomina de cromoto de plomo y es incoloro.

EXPERIMENTO N°5: FILTRACION FORZADA 

Aplica las buenas prácticas de Laboratorio en el desarrollo técnico del experimento 04, con honradez, veracidad y solidaridad.

Realiza todas las conexiones del equipo de filtración al vacío. Coloca el papel filtro



 Utiliza la muestra final del experimento.





Prenda la bomba de vacío y agrega lentamente la muestra sobre el embudo.

 Anote las observaciones del experimento en la libreta de apuntes. Se ve que el agua sale limpia y en el papel de filtración queda coágulos. Responde adecuadamente. o Hubo reacción química o La fase solida se le llama condensación y es de color gris o La fase liquida es sublimación inversa y de color incoloro.

EXPERIMENTO N °6: CENTRIFUGACION o Aplica las buenas prácticas de Laboratorio en el desarrollo técnico del experimento 04, con honradez, veracidad y solidaridad.

o Toma la muestra final del experimento N°2 , agita vigorosamente y vierta sobre el tubo de la centrifuga cierta cantidad de la muestra

o Coloca el tubo dentro de la centrifuga, asegurando el contra peso

o Prenda la centrifuga durante 1 minuto ( a 3000 rpm )

o Pasado el tiempo la centrifuga se apaga automáticamente, espera que se detenga por si sola luego saca los tubos.

Responde adecuadamente:

o La fase solida tiene el componente menos denso que es el ácido nítrico. o La fase liquida tiene el componente más denso que es el cloruro de plomo y de color incoloro en el momento de la centrifugación .

V. DISCUSIÓN [ CITATION UNA17 \l 10250 ].Según la UNAM nos dice a través de los experimentos

con los estudiantes llegaron a comprender que las mezclas entre sólidos y líquidos las cuales son sustancia que resulta de la unión de dos o más componentes diferentes, poseen distintas clasificaciones, las cuales son homogéneas y heterogéneas; que poseen distintos componentes, apariencias, propiedades y tamaños, son muy fáciles de diferenciar sabiendo utilizarlas correctamente y aplicando adecuadamente los distintos métodos de separación. Se deduce que son muy difíciles de reconocerlas pero por lo general se los puede diferenciar al separar compuestos, como el cloruro de sodio o el carbonato de calcio, ya que si comparamos estos dos compuestos poseen propiedades distintas; por lo que se recomienda tener un conocimiento previo de cada uno de los compuestos y sustancias. La separación de mezclas se logra por varios métodos entro los cuales están: decantación, solubilidad, filtración y evaporación, de los cuales se deduce que necesitan una fuente alterna para poder funcionar, ya que por lo general para lograr el método de la evaporación su fuente directa es el fuego que produce calor y por consiguiente separa partículas calentando el agua y dejando solo los residuos más sólidos. Además se puede concluir que para cada método existen fuentes distintas ya que si se compara la filtración , la cual utiliza un filtro para retener sustancias, y la evaporación nos damos cuenta que necesitan fuentes directas totalmente distintas. Es por esto que se recomienda utilizar adecuadamente los materiales implicados en cada método y tener mucha paciencia para poder obtener resultados concretos y satisfactorios para la separación. VI. CONCLUSIONES



Se utiliza las Buenas Prácticas de Laboratorio en el desarrollo técnico de la práctica de laboratorio (en cada experimento), con honradez, veracidad y solidaridad.



Se conoce y aplica los diferentes métodos de separaciones para aislar componentes de diversos tipos de muestras, basándose en las propiedades físicas de cada componente.



Se utiliza adecuadamente el papel de filtro y los equipos de filtración mostrados en la práctica.



Se conoce y aplica correctamente las diversas técnicas utilizadas en los diversos experimentos de la práctica de separaciones comunes.

VII.REFERENCIAS Godoy. 2015. chemistrymezclas. chemistrymezclas. [En línea] 6 de ABRIL de 2015. http://chemistrymezclas.blogspot.com/2015/06/marco-teorico.html.

Morillo, Carla. 2015. Aprendamos. Aprendamos. [En línea] 15 de Junio de 2015. http://aprendamosquimicaconpaula.blogspot.com/.

Prado, Manuel. 2015. Mezclas. Barcelona : Rey Luis, 2015. 985-85-562-89852.

UNAM. 2017. Proceso de separacion. [En línea] 14 de Abril de 2017. http://depa.fquim.unam.mx/procesos/PDF/ProcesosI.pdf....