Práctica 4 Destilación Simple y Fraccionada [PDF]

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Práctica 4 “Destilación simple y fraccionada” Daniel Olicón Méndez Resumen: Se colocó un matraz bola de fondo plano con una bebida alcohólica sobre una parrilla, se le coloca al matraz la columna Vigreaux cubriéndola con fibra de vidrio, se coloca la T de destilación, el refrigerante y el colector junto con el termómetro. Se procede a calentar y recolectar el alcohol y el agua destilados posteriormente anotar los datos correspondientes en las tablas. Introducción: La destilación simple o destilación sencilla es un tipo de destilación donde los vapores producidos son inmediatamente canalizados hacia un condensador, el cual lo refresca y condensa de modo que el destilado no resulta puro. Su composición será idéntica a la composición de los vapores a la presión y temperatura dados. La destilación sencilla, se usa para separar aquellos líquidos cuyos puntos de ebullición difieren extraordinariamente (en más de 80°C aproximadamente) o para separar líquidos de sólidos no volátiles. Para éstos casos, las presiones de los componentes del vapor normalmente son suficientemente diferentes de modo que la ley de Raoult puede descartarse debido a la insignificante contribución del componente menos volátil. En este caso, el destilado puede ser suficientemente puro para el propósito buscado. La ley de Raoult establece que la relación entre la presión de vapor de cada componente en una solución ideal es dependiente de la presión de vapor de cada componente individual y de la fracción molar de cada componente en la solución. La destilación fraccionada es un proceso físico utilizado en química para separar mezclas (generalmente homogéneas) de líquidos mediante el calor, y con un amplio intercambio calorífico y mástico entre vapores y líquidos. Se emplea cuando es necesario separar soluciones de sustancias con puntos de

ebullición distintos pero cercanos. Algunos de los ejemplos más comunes son el petróleo, y la producción de etanol. La principal diferencia que tiene con la destilación simple es el uso de una columna de fraccionamiento. Ésta permite un mayor contacto entre los vapores que ascienden con el líquido condensado que desciende, por la utilización de diferentes "platos" (placas). Ello facilita el intercambio de calor entre los vapores (que ceden) y los líquidos (que reciben). Ese intercambio produce un intercambio de masa, donde los líquidos con menor punto de ebullición se convierten en vapor, y los vapores de sustancias con mayor punto de ebullición pasan al estado líquido.

Resultados: Volumen del destilado (ml) 3.7ml alcohol 1ml agua Fracción de la destilación Cabeza 1° componente Fracción intermedia 2° componente Cola

Temperatura de destilación (°C) 71°C 92°C Temperaturas de destilación 70°C 71°C 91°C 92°C -

Volumen 1ml 3.7ml 0.1ml 1ml -

% teórico de alcohol 38% % de recuperación 37% % error 2.6% Análisis de resultados: Se puede observar que el líquido que se condensa antes de llegar al equilibrio térmico no es el componente puro, hasta que la temperatura no se eleva ni se disminuye es cuando se obtiene el componente puro. Conclusiones:

La destilación fraccionada es un buen método para separar sustancias con puntos de ebullición similares ya que como lo vimos en el experimento, se pueden separar cada una de las sustancias presentes en la mezcla de una forma eficaz.

Cuestionario: 1. ¿Cuándo es recomendable utilizar destilación simple y cuándo la destilación fraccionada? La destilación simple se usa cuando los puntos de ebullición de las sustancias presentes en la mezcla son mayores a 80 ° C y en la destilación fraccionada sus puntos de ebullición son menores a 80°C 2. ¿Qué criterio siguió para separar las diferentes fracciones durante las destilaciones? Explique. Sus puntos de ebullición ya que son similares entre si por una diferencia de 20°C aproximadamente. 3. ¿Se podría separar por destilación simple una mezcla de dos líquidos de puntos de ebullición de 55 °C y 76 °C? y ¿por destilación fraccionada? Finalmente, ¿qué líquido se obtendría primero? No. Si. Se obtendría primero el líquido cuyo punto de ebullición es de 55°C y posteriormente el de 76°C. 4. ¿Qué finalidad tiene el plato teórico? Conocer qué sustancia se obtendrá primero al momento de destilar. 5. ¿Qué establece la Ley de Raoult? La ley de Raoult establece que la relación entre la presión de vapor de cada componente en una solución ideal es dependiente de la presión de vapor de cada componente individual y de la fracción molar de cada componente en la solución. 6. ¿Qué finalidad tiene conectar el agua a contracorriente en el refrigerante? Que el vapor que se empieza a desprender de la mezcla se pueda condensar.

7. ¿Cómo separaría los componentes de una mezcla de carbón activado, acetona y agua? Primero a través de un papel filtro y un embudo separaría el carbón activado de la mezcla dejando la acetona y el agua en un matraz. Posteriormente por medio de la destilación fraccionada separaría la acetona del agua ya que la diferencia entre sus puntos de ebullición es menor a 80°C. 8. Por destilación fraccionada de dos componentes líquidos de p. eb. diferentes, ¿cómo son las composiciones de los líquidos en la parte superior de la columna Vigreaux en comparación con los de la parte inferior? Los líquidos que se encuentran en la parte superior son más puros que los que se encuentran en la parte inferior Bibliografía: Mayo D., Dike R., Forbes D., Microscale Organic Laboratory: with Multistep and Multiscale Syntheses, 5 ed., USA, Wiley, 2011 Pedersen S. F., Myers A. M., Understanding the Principles of Organic Chemistry: A Laboratory Course, Brooks and Cole, USA, 2011. Pavia D. L., Lampam G. M., Kriz G. S. Engel R., A Small Scale Approach to Organic Laboratory Techniques, 3 ed., Brooks and Cole, USA, 2011.