Practica 4 Destilacion Simple y Fraccionada [PDF]

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En ésta práctica se utilizará la destilación sólo fraccionada para separar una bebida que contiene agua y etanol. Con ayuda de una gráfica veremos la cabeza, cuerpo y cola de dicha mezcla en la bebida.

INTRODUCCION Destilación es el proceso de evaporizar una sustancia, condensar el vapor y colectar el condensado en otro recipiente. El punto de ebullición de un liquido se define como la temperatura a la cual su presión de vapor iguala a la presión atmosférica y se caracteriza por una vigorosa agitación y burbujeo de la solución. La destilación se usa para:   

Remover un disolvente Purificar un liquido Separar los componentes de una muestra liquida.

La separación depende de la diferencia entre presiones de vapor de los componentes de la mezcla. El químico francés François Marie Raoult establece que la presión parcial de un disolvente sobre una disolución P1 está dada por la presión de vapor del disolvente puro Po1, multiplicada por la fracción molar del disolvente en la disolución X1. Es decir que la presión de vapor del soluto crece linealmente con su fracción molar. En una solución que sólo contenga soluto, se tiene que: X1=1-X2 donde X2 es la fracción molar del soluto, pudiendo escribir la formulación de la ley como:

La destilación simple y fraccionada tiene procesos similares utilizados para separar impurezas de los diferentes tipos de líquidos, tales como agua o aceites esenciales. El resultado de ambos procesos es un tipo de líquido que sea más puro que el otro. En la destilación simple se hierve un líquido y los vapores que produce son dirigidos bajo una ruta refrigerante una vez, luego de esto el vapor formado regresa a su estado líquido. En esta destilación debe haber una diferencia de por lo menos 80, 100 y 200 grados Celsius. Los líquidos son hervidos a una temperatura más alta que la requerida por la fraccionada. En la destilación fraccionada las mezclas de líquidos pueden separarse en sus componentes individuales o en mezclas más simples de componentes con diferente grado de volatilidad, se usa mucho en la industria y en especial para la separación de los petróleos naturales en sus derivados básicos (gasolina, queroseno etc). los puntos de ebullición de los componentes deben ser cercanos.

RESULTADOS Para esta práctica se utilizó la destilación fraccionada ya que utilicé 25 mL de una bebida alcohólica que contiene agua y etanol en su mayoría (25% etanol por 100 mililitros), los puntos de ebullición de estos dos no están tan alejados más de 80 grados como para hacer una destilación simple, además esta bebida contiene más impurezas como colorantes porque es color amarilla, por lo cual requiere de este tipo de destilación para que el destilado sea más puro. Cosa que no sucede con una destilación simple ya que este proceso solo calienta el líquido en un hasta que se vaporiza; el vapor pasa a un refrigerante donde se convierte de nuevo en líquido y se recoge luego en un recipiente no requiere una columna de fraccionamiento o aquella en la que se separa un material esencialmente puro, ya sea de un componente no volátil o de otro muy minoritario, por lo cual lo que se obtiene no está puro. Volumen del destilado (mL) 0.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Temperatura de destilación °C 26 32 45 71 72 72 72 72 72 75 81 87 92

100

87

90

Temperatura de destilación °C 92 92 92 92 92 92 92 92 92

92 92 92 92 92 92 92 92 92 92

81

80

Temperatura °C

Volumen del destilado (mL) 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

71 72 72 72 72 72

75

70 60 45

50 40 30

32 26

20 10

0 0.5 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Volumen del destilado (mL)

ANALISIS DE RESULTADOS La cantidad de etanol teórico en la bebida era 25% de etanol por 100 mililitro s. Usando solo 25ml se debieron obtener 6.5 mililitros de etanol 25 mL disolucion (

25 𝑚𝐿 Etanol 100 𝑚𝐿 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛

) = 6.5 𝑚𝐿 𝑒𝑡𝑎𝑛𝑜𝑙 sin embargo solo se obtuvieron

5ml, en el laboratorio trabajamos a condiciones de presión constante por lo tanto no varían los valores de la presión. Los puntos de ebullición tienen más de 20°C de diferencia, se observa que la utilización de la columna Vigreaux nos ayuda a distinguir con claridad los componentes debido a las diferencias notables y constantes en las temperaturas, por lo que se pudo separar la solución con mayor exactitud. El etanol se evaporo a 72° y el agua a 92°C esto porque no estamos a 1 atmosfera de presión, el destilado del agua en la gráfica ya no tiene cola, solo cabeza y cuerpo ya que el agua es el componente en mayor cantidad y nos da a entender que no hubo más componentes en la disolución. Los destilados que se obtuvieron no eran amarillos como la disolución inicial eran transparentes por lo cual podemos decir que se lograron purificar muy bien. CONCLUSIONES En esta práctica se pudo conocer el procedimiento para llevar a cabo una destilación fraccionada así como los factores que intervienen en ella usando una bebida con etanol y agua se logró separar estos componentes. Se usó la destilación fraccionada porque es la mejor ya que los puntos de ebullición de las dos sustancias no están tan alejados como para usar la simple, además en esta técnica los destilados quedan más puros ya que al usar la columna de fraccionamiento se produce un equilibrio entre el líquido condensado que desciende por su interior y los vapores ascendentes, lo cual produce el efecto de múltiples ciclos de evaporación-condensación.

BIBLIOGRAFIA    

Raymond Chang, “Química”. Edit. Mc Graw Hill. Décima Edición. México. D. F. 2010 Allier Rosalía LA MAGIA DE LA QUÍMICA editorial EPSA,México DF 1995 1era ed. pp.92-149 http://www.sabelotodo.org/termicos/destilacionfraccionada www.sabelotodo.org/termicos/destilacionfraccionada