miércoles, 14 de marzo de 2012

Destilación por arrastre de vapor

Objetivo

Destilar por arrastre de vapor la esencia de clavo (especia de cocina).

Introduccion

La destilación por arrastre con vapor es una técnica usada para separar sustancias orgánicas insolubles en agua y ligeramente volátiles, de otras no volátiles que se encuentran en la mezcla, como resinas o sales inorgánicas. Es un tipo especial de destilación que se basa en el equilibrio de líquidos inmiscibles. Según se ha visto anteriormente, la temperatura de ebullición de una mezcla de dos componentes inmiscibles es inferior a la temperatura de ebullición de cualquiera de ellos por separad (1)

La destilación por arrastre de vapor posibilita la purificación o el aislamiento de compuestos de punto de ebullición elevado mediante una destilación a baja temperatura (siempre inferior a 100 ºC). Es una técnica de destilación muy útil para sustancias de punto de ebullición muy superior a 100 ºC y que descomponen antes o al alcanzar la temperatura de su punto de ebullición.
La destilación por arrastre de vapor es una técnica de destilación que permite la separación de sustancias insolubles en H2O y ligeramente volátiles de otros productos no volátiles. A la mezcla que contiene el producto que se pretende separar, se le adiciona un exceso de agua, y el conjunto se somete a destilación. En el matraz de destilación se recuperan los compuestos no volátiles y/o solubles en agua caliente, y en el matraz colector se obtienen los compuestos volátiles y insolubles en agua. Finalmente, el aislamiento de los compuestos orgánicos recogidos en el matraz colector se realiza mediante una extracción.(2)
 
La presión de vapor es la presión de un sistema cuando el sólido o liquido 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. (3)

Propiedades de los reactivos

Éter etílico
Líquido incoloro menos denso que el agua e insoluble en ella. 
Sus vapores son mas densos que el aire. 

Punto de ebullición: 34.6°C
Punto de fusión: -116.2°C
Densidad: 0.7364g/mL a 0°C
Presión de vapor: 184.9 a 0°C 10.7019 a 30°C
Densidad de vapor: 2.6
Temperatura y presión críticas: 192.7°C y 35.6atm

Sulfato de sodio anhídro Na2SO4
Sólido cristalino blanco inodoro.


Punto de fusión: 884°C
Punto de inflamación: No
pH: Aproximadamente 7.6
Densidad: 2.67g/cm3
Solubilidad en agua 180g/L a 20°C

Cloruro de sodio NaCl
Gránulos sólidos blancos cristalinos. Olor leve, sabor salino.

Gravedad específica: 2.165
Solubilidad: Facilmente soluble en agua caliente y fría. Soluble en glicerina y amoniaco. Levemente soluble en alcohol etílico. Insoluble en ácido clorhídrico.
Punto de fusión: 801°C
Punto de ebullición: 1413°C
pH: 7.0

Clavo (especia de cocina)
son una especia que proporciona un intenso aroma y sabor a las distintas elaboraciones culinarias en las que se aplica

Metodologia

Material

 1 Matraz Kitasato de 250mL
1 Tapón núm. 6 monohoradado 
1 Vaso de precipitados de 100mL
1 juego de química con juntas esmeriladas
3 soportes universales
3 pinzas para soporte
2 anillos de hierro
2 telas de asbesto
1 mechero de Bunsen
3 matraces Erlenmeyer de 100mL 
1 probeta graduada 100mL
1 pipeta 10mL
1 mortero con pistilo
1 tubo de vidrio para el tapón horadado
Mangueras para refrigerante, trozos de manguera para conexiones.

Procedimiento

Se montó el aparato de destilación.

En el mortero se trituro el clavo y se coloco en el matraz que seria de arrastre.
Se humedecio la muestra para evitar que se tapara el tubo de vapor y se colocarón 150 ml de agua en el matraz kitasato.
posteriormente de montar el material se conecto el brazo lateral del kitasato y se tapo para que la corriente de vapor fluyera hasta la muestra.
En el embudo de separacion se realizo una extraccion con eter debido a que el destilado fue una mezcla de esencias.
En este embudo se agrego eter y se virtio la mezcla formando dos fases, y asi obtener la fraccion etérea.
Se dejo evaporar el eter  para asi finalmente obtener la muestra de aceite esencial del clavo.

Resultados
 
Se obtuvo el aceite o esencia del clavo al destilarse por medio de vapor de arrastre. Se obtuvo la esencia de olor concentrado y consistencia aceitosa.

DISCUSIÓN 
El método de destilacion por arrastre de vapor realmente sirve para para separar esencias como en este caso de el clavode una forma muy sencilla, no solo separa sino tambien purifica y sirve para la obtencion de esencias volátiles.

CONCLUSIONES
*Se pueden obtener las esencias de las sustancias por métodos de destilación.
*Las esencias de las sustancias en su mayoria son de consistencia aceitosa.
*Los métodos de destilación tienen muchas aplicaciones en ramas de la Química de la actualidad.


CUESTIONARIO

1.-¿Podrían separarse etanol y ácido acético por el método de destilación por arrastre de vapor?

Explique.
Sí se puede separar mediante éste método, y ésto no se debe a una sola propiedad de las sustancias, sino a varias: tiene que ver la densidad, el punto de ebullición, la solubilidad en agua y al peso molecular de ambas sustancias.
De manera que el vapor burbujeado en una mezcla etanol-ácido acético se llevará primero al etanol porque es menos denso, tiene más afinidad por el agua y un menor peso molecular que el ácido acético.



2.-¿Qué se entiende por "presión de vapor de un líquido"? 
Se sabe que un líquido encerrado en un recipiente produce vapor, debido a la transformación física de partículas líquidas que pasan a este estado, ejerciendo una presión constante, a una determinada temperatura, sobre las paredes del recipiente que las contienen. Lo señalado es muy fácil de ver y sentir cuando en un recipiente plástico transparente y cerrado, se ha colocado bencina, sin llenar completamente el recipiente; se puede observar la condensación de los vapores en las paredes, y si se destapa se siente una fuerza que puede hacer saltar la tapa. La “fuerza” depende de la cantidad de gas formado sobre la bencina líquida, que como veremos depende de la temperatura.
La cantidad de vapor o de gas formado sobre el líquido, produce una presión que permanece constante a una determinada temperatura, no importando la forma del recipiente ni la cantidad de líquido, siendo necesario que haya lo suficiente de este último, como para mantener el equilibrio líquido-vapor. El vapor formado en este equilibrio, ejerce una presión sobre las
paredes del recipiente, denominándose presión de vapor.
 
3.-¿Qué se entiende por "presión parcial y "suma de presiones parciales"?
La "presión parcial" de un gas, en atmosfera en una mezcla o solución sería aproximadamente la presión de dicho gas si se eliminaran repentinamente todos los demás componentes de la mezcla o solución y sin que hubiese variación de temperatura. La presión parcial de un gas en una mezcla es la medida de la actividad termodinámica de las moléculas de dicho gas y, por lo tanto, es proporcional a la temperatura y concentración del mismo. Por tanto, la "suma de presiones parciales" de una mezcla, es la presión total de la mezcla.
4.-¿Qué uso industrial podría darse al método de destilación por arrastre de vapor?
Se pueden utilizar en muchas ramas de la Industria como en la Farmacología y Cosmetología entre otras para la producción de aromatizantes, perfumes, veladoras y demás productos que utilizen esencias.
 
5.- Investigue la estructura química y el nombre del componente principal de la esencia que destiló


El Eugenol es un derivado fenólico presente en grandes cantidades en la esencia del clavo aunque también puede extraerse de la pimienta, hojas de laurel, canela, alcanfor y otras plantas. Es de consistencia líquida y aceitosa, de color amarillo claro, con aroma característico, poco soluble en agua y soluble en alcohol.
6.-¿Qué usos tiene la esencia que destiló?
El aceite o esencia del clavo de olor ha sido utilizado desde el siglo XVI como antiséptico y anestésico local para aplicación tópica, hasta que Chislama en 1873, lo introdujo en la odontología y recomendó que se mezclara con óxido de zinc para formar una masilla de eugenolato de zinc y pudiera aplicarse directamente en las cavidades cariosas.
7.-¿Qué es la "aromaterapia"?
La Aromaterapia es la utilización terapéutica de los efectos producidos por los aromas, en el organismo. Aromaterapia, en medicina integrativa, se entiende como el uso terapéutico de aceites esenciales extraídos de las plantas. Los aceites esenciales proporcionan a las plantas su fragancia, y sus efectos curativos sobre el cuerpo y la mente son conocidos desde la antigueda.

Bibliografias

http://www.mitecnologico/ibq/Main/DestilacionPorArrastreDeVapor (1)

http://www.ub.edu/oblq/oblq%20castellano/destilacio_tipus.html#vapor (2)

http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/flujodegases/presiondevapor/presiondevapor.html (3)

jueves, 16 de febrero de 2012

Cuestionario 2

1. ¿Qué se entiende por punto de ebullicion?
es la temperatura en la cual la materia cambia de estado líquido a estado gaseoso.

2.¿Qué se entiende por presión de vapor?
 es la presión de un sistema cuando el sólido o liquido se hallan en equilibrio con su vapor

3.¿Qué se entiende por calor latente de vaporizacion?
el calor absorbido por un líquido para pasar a vapor sin variar su temperatura se denomina calor de vaporización. Se suele denominar calor latente de vaporización cuando nos referimos a un mol.  

4.¿Cual es el objeto de determinar el punto de ebullicion?
para saber la temperatura a la cual hierve un liquido

5.Defina el concepto de azeótropo.
es una mezcla liquida de dos o más componentes que posee un único punto de ebullicion constante y fijo, y que al pasar al estadovapor se comporta como un compuesto puro, o sea como si fuese un solo componente.

6.¿A que temperatura esperaria destilar etanol en la cd. de México?
similar a la del metanol, pero un poco mas alta aprximadamente a 60 grados C
PRACTICA 2

Determinación del punto de ebullición.

Objetivo

Realizar destilación simple y determinar el punto de ebullición.

Introduccion

El punto de ebullición es aquella temperatura en la cual la materia cambia de estado líquido a estado gaseoso, es decir hierve. Expresado de otra manera, en un líquido, el punto de ebullición es la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido es igual a la presión del medio que rodea al líquido.
Cuando se calienta un líquido, alcanza eventualmente una temperatura en la cual la presión del vapor es lo bastante grande que se forman burbujas dentro del cuerpo del líquido. Esta temperatura se llama punto ebullición. Una vez que el líquido comience a hervir, la temperatura permanece constante hasta que todo el líquido se ha convertido a gas. (1)

La destilación es la operación de separar, mediante evaporización y condensación, los diferentes componentes líquidos, sólidos disueltos en líquidos o gases licuados de una mezcla, aprovechando los diferentes puntos de ebullicion  de cada una de las sustancias ya que el punto de ebullición es una propiedad intensiva de cada sustancia, es decir, no varía en función de la masa o el volumen, aunque sí en función de la presión.(2)

La presión de vapor es la presión de un sistema cuando el sólido o liquido se hallan en equilibrio con su vapor.(3)

Para pasar de la fase líquida a la fase de vapor se necesita una absorción de energía por parte de las moléculas líquidas, ya que la energía total de éstas es menor que la de las moléculas gaseosas. En el caso contrario, en la condensación, se produce un desprendimiento energético en forma de calor. El calor absorbido por un líquido para pasar a vapor sin variar su temperatura se denomina calor de vaporización. Se suele denominar calor latente de vaporización cuando nos referimos a un mol. (4)

Caracteristicas de los reactivos.


Las propiedades más relevantes del metanol, en condiciones normales de presión y temperatura, se listan en la siguiente tabla:


Peso Molecular32 g/mol
Densidad0.79 kg/l
Punto de fusión-97 °C
Punto de ebullición65 °C


Permanganato de potasio

Punto de fusión: se descompone a 240
Densidad (a 25
Solubilidad: Soluble en 14.2 partes de agua fría y 3.5 de agua hirviendo. También es soluble en ácido acético,
ácido trifluoro acético, anhidrido acético, acetona, piridina, benzonitrilo y sulfolano.

Metodologia


Material y equipo


* Un juego de quimica de juntas esmeriladas
* Dos soporte universa
* Una tela de alambre con asbesto
* Un mechero bunsen con manguera
* Dos pinzas de tres dedos
* Un anillo de hierro
* Tres matraces erlenmeyer de 25 ml
* Un termometro
* Un tiele


Procedimiento


Destilacion simple


* Se monto el equipo para la destilacion simple.
* Se colocaron 25 ml de metanol en un matraz de 50 ml agregando despues 3 cuerpo de ebullicion.
* Despues se inicio el calentamiento con el mechero, observado la temperatura.
* A los 58 grados C la temperatura se mantubo constante y se recolecto el destilado liquido.





  Metodo de Siwoloboff

* Se tomo un capilar cerrandolo a fuego por uno de sus extremos, agregando medio ml de metanol en el tubo pequeño.
* Se sumergio el capilar en la muestra con el lado abierto hacia abajo quedando la muestra a la altura del bulbo.
* Se inicio el calentamiento y en las tres muestras las burbujas empesaron a una temperatura de 58 grados.

Resultados

Por el metodo de la destilacion simple el metano empeso su ebullicion a los 58 grados C y por el metodo de Siwoloboff al igual que el de destilacion simple tambien comenso su ebullicion a los 58 grados centigrados.

Discucion de resultados

A pesar de que los liebros y referencias muestran que el punto de ebullicion del metanol es de 65 grados C en los resultados de la practica numero dos el metanol tuvo un punto de ebullicion a los 58 grados C y este ultimo resultado es confiable ya que en las 3 repeticiones con destilacion simple y por el metodo de Siwoloboff la temperatura fue la misma. Algunas referencias muestran que el punto de ebullicion de cualquier sustancia (incluyendo el metanol) puede variar segun la presion que se maneje y el luegar donde se realice la determinacion.

Conclusion

Segun la discución y las referencias investigadas se concluye que el punto de ebullicion del metanol en la ciudad de México es de 58 grados C ya que este depende del lugar y la presion más aun las repeticiones dieron el mismo resultado por lo que de igual manera se concluye que los resultados son precisos.

Referencias





 
oC con evolución de oxígeno.oC): 2.703 g/ml

miércoles, 1 de febrero de 2012

CUESTIONARIO              (RESPUESTAS)

1.- la temperatura en la que un solido se funde.
2.-para comprobar la pureza de un compuesto o sustancia.
3.-el punto de fusion puede variar ya que es constante.
4.-el tiempo que tarda un solido a su estado liquido (velocidad que tarda).
5.-es la energia absorbida por la sustancia al cambiar de estado solido a liquido.
6.-se puede terner un resultado mas preciso cuando se funde la muestra y cuando termina de fundirse.
7.-que la muestra no es 100% pura.

domingo, 29 de enero de 2012

DETERMINACION DEL PUNTO DE FUSIÓN

DETERMINACION DEL PUNTO DE FUSIÓN

Objetivo
Dterminar el punto de fusión y el punto de fusion mixto.

Introducion

El punto de fusión es la temperatura a la cual se encuentra el equilibrio de fases sólido - líquido es decir la materia pasa de estado sólido a estado líquido, se funde, el cambio de fase ocurre a temperatura constante. Llamamos punto de fusión de una sustancia a la temperatura a la que se produce su fusión. Es una propiedad física característica de cada sustancia.
Mientras el sólido cambia de estado sólido a estado líquido, la temperatura se mantiene constante.
Dos compuestos diferentes, al estado puro, pueden fundir a temperaturas muy próximas e incluso iguales, pero mezclas de ellas (en cualquier proporción) nos dará siempre puntos de fusión mas bajos y rangos mayores.Este es el fundamento del "Punto de Fusión Mixto", usado cuando se quiera verificar la identidad del producto de una reacción nueva; ayudar en la identificación de una sustancia desconocida, o establecer la identidad de 2 muestras de la misma sustancia, aisladas por métodos diferentes o de orígenes distintos. Consiste en mezclar partes aproximadamente iguales de las sustancias que se supone son idénticas y determinar el P.F. se trata de la misma sustancia, pero si hay un gran descenso de este, los2 compuestos que hemos mezclado no son idénticos.

Metodologia

Material y equipo
- tres capilares de vidrio                    -aceite
-un mechero bunsen                         -un soporte universal
-un thiele                                            -unas pinzas de tres dedos
-un termometro                                  -un fisher johbs
-una liga                                              -acido benzoico

* Se tomaron los capilares de vidrio de 4 centimetros, se sellaron a fuego por uno de sus extremos y se agrego ácido benzoico a cada uno de ellos hasta tomar una altura de medio centimetro dentro del capilar aproximadamente.

* El capilar (ya con acido benzoico) se amarro en el termometro con una liga, ambos sostenidos del tapon del thiele.

* Se realizo el calentamiento en el brazo del tubo hasta fundir al ácido benzoico tomando el punto de fusion.

* Se dejo enfriar 20 grados el termometro de la temperatura anterior y con un nuevo capilar se inicio nuevamente el mismo metodo hasta completar tres repeticiones ya que el punto de fusion no es exacto sino preciso.

* Por otro lado con el fisher johbs se coloco el acido benzoico en la placa a 90 grados tomando la temperatura inicial y final para asi determinar el punto de fusion.

 Caracteristicas de reactivo

Nombre del reactivo: acido benzoico                Peso molecular: 122.1
Formula: C7H6O2
Punto de ebullicion: 249 grados C
Punto de fusion: 122 grados C
Aspecto y color: polvo y cristales blancos

Resultados y discusion


 En ambos casos el punto de fusion del acido benzoico obtenido  fue cercano al real que es de 122 grados centigrados, como se observa en la tabla el punto de fusion mas proximo fue con el fisher johbs pero de igual forma con el aceite el resultado no vario demasiado. Se tuvo una ligera variacion en la tercera medicion de fisher johbs debido a que no se dejo enfriar para esa ultima medicion.

Conclusión

Se pudo determinar el punto de fusión del acido benzoico de ambas formas. Se obtuvo como conclusion que el punto de fusion del acido benzoico es de 122 grados aunque el equipo obtuvo un punto de fusion de 100 grados y otro de 120 fue muy proximo al real.

Referencias

* www.educared.org/punto_fusion.htm
* organica1.org/1311/1311.ppt


sábado, 21 de enero de 2012

Cuestionario (respuestas)
1.-
*Conocer las propiedades fisicas,quimicas y toxicologicas de las sustancias a utilizar.
*Usar siempre bata.
*Usar lentes protectores cuando sea necesario.
*Nunca pipetear con la boca.
*Los productos quimicos nunca tocarlos con las manos solo con espatulas.
*No debe mirarse dentro de un tubo o matras que contenga una reaccion.
*Nunca añadir agua sobre acido sino acido sobre agua.
Por mencionar a algunas.

2.-Se deben conocer bien las propiedades fisicas,quimicas y toxicologicas de las sustancias a utilizar.

3.-Las causas mas frecuentes de incendios son hervir un disolvente volatil o inflamable con un mechero, mantenerlo cerca de una fuente de calor, arrojar reactivos en la tarja, mezclar sustancias que generan vapores o gases inflamables y no respetar las condiciones de almacenamiento.

4.- Un antidoto es una sistancia que se suministra para hacer inofensivo un veneno o para redactar su accion. Un emetico es una mezcla de sustancias que produce vomito y libera al estomago del veneno.

5.- no se debe provocar vomito ya que se encuentra lastimado de la traquea y garganta y puede que se asfixie o la garganta se dañe mas.

6.-Se prepara con dos partes de carbon activado, una de oxido de magnesio y una de acido tanico, se guarda en seco y se administran 15g en medio vaso de agua caliente.

NORMAS DE SEGURIDAD

RESUMEN:

Debido al riesgo que implica la manipulaciòn de sustancias, el quimico debe comportarse respetuoso de los peligros y ejercer las mayores precauciones. Es importante conocer el daño que pueden ocasionar a sus semejantes y al ecosistema.

Reglas basicas
se presentan algunas de las reglas basicas de laboratorio mas importantes para el alumno:
*Conocer las propiedades fisicas, quimicas y toxicologicas de las sustancias a utilizar.
*Usar siempre bata.
*Usar lentes protectores o guantes cuando sea necesario.
*Nunca pipetear con la boca
*Los productos quimicos nunca se tocaran con las manos solo mediante la espatula.
*Todo compuesto volatil o vapores toxicos deberan manejarse en las campanas o en un lugar ventilado.
*No debe mirarse dentro de un tubo o matraz que contenga una reaccion.
*Se debe añadir el acido al agua, nunca agua al acido ya que reacciona agrsivamente.

Incendios
las razones mas comunes de incendios son:
*Hervir un disolvente volatil o inflamable con un mechero.
*Mezclar sustancias que al reaccionar generan vapores o gases.
*No respetar las condiciones de almacenamiento de reactivos.
Las precauciones que se deben tomar son:
*Conocer bien la toxicidad de cada reactivo.
*Ser cuidadoso al utilizar disolventes inflamables y volatiles.

Explosiones
Pueden ocurrir:
*En una reaccion exotermica no controlable.
*Mezclar sustancias que generan explosivos.
*Para evitar explosiones es conocer las condiciones de almacenamiento y uso de cada sustancia.

Primeros auxilios

*En caso de incendios,alejarse y que el asesor apague rapidamente con un extinguidor.
*En cas de explosion salir rapidamente y auxiliar a compañeros.
*Si se salpica con acido la piela lavar rapidamente con agua y aplicar bicarbonato de sodio.
*Cuando se ingiere un acido fuerte se neutraliza con melox.
*Cuando se ingiere una base se neutraliza con jugo de naranja y uva.

Emetico: mezcla de sustancias que producen vomito como lo son agua con mostaza, agua salada o agua con jabón.
no se debe aplicar cuando el paciente esta inconsciente o lastimado de garganta.

Antidoto: sustancia que se suiministra para hacer inofensivo un veneno o retardar su accion.
Antidoto universal: se prepara con dos partes de carbon activado,una de oxido de magnesio y una de acido tantico.Se homogeniza totalmente en seco. Se disuelven 15g en agua caliente.

Emoliente: sirve para quitar el dolor de los tejidos por ejemplo la clara de huevo,leche y agua de cebada.