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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE GUADALAJARA
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA GENERAL
“SEPARACIÓN DE MEZCLAS”
NOMBRE: Madyurit Gisselle Ayvar Gama.
CARRERA:
Ingeniería en Alimentos y
Negocios.
GRUPO: 1010
PERÍODO: Primer cuatrimestre
No
REGISTRO:
PROFESOR: Berenice Prestegui Martel.
1. O B J E T I V O
- De enseñanza: Capacitar a los estudiantes en el manejo del material de laboratorio para la separación de mezclas en función a sus propiedades físicas y químicas.
- De aprendizaje:
- Selecciona adecuadamente los materiales necesarios para realizar separaciones de mezclas basándose en las propiedades físicas y químicas de las mezclas.
- Utiliza el material de laboratorio de forma adecuada para separar los elementos de la mezcla.
- Refuerza las competencias necesarias para el manejo del material y equipo de laboratorio.
2. P R E L A B O R A T O R I O
Lea nuevamente las reglas de seguridad del laboratorio indicadas en la sección de Introducción de este manual.
Lea todo el contenido de esta práctica incluyendo antecedentes y procedimientos.
2. 1 I N V E S T I G A C I Ó N.
Describa brevemente las siguientes técnicas.
a) Evaporación
Método físico que permite separar un sólido de un líquido en una mezcla homogénea.
Se basa en que el punto de fusión del sólido es mayor al punto de ebullición del líquido.
Se utiliza cuando no hay interés en el líquido que se evapora, ya que este no se
recupera, pasa a formar parte del medio. Esta operación se emplea para separar la sal
del agua de mar en las salinas.
b) Decantación
Separar dos líquidos (mezcla heterogénea), donde entre ellos no se disuelve uno con el
otro (como agua y aceite), es decir con diferentes densidades. O solidos insolubles en
un líquido (como agua y arena).
c) Filtración
Se trata de una operación que permite separar mezclas heterogéneas de un sólido
insoluble en un líquido o de una separación de un sólido con un líquido, por medio de
un papel filtro.
d) Filtración al vacío
Es una técnica de separación de mezclas sólido-líquido. La mezcla se introduce en un
embudo Büchner con el papel de filtro acoplado al fondo. El embudo Büchner se coloca
sobre un matraz Kitasato.
e) Precipitación
Proceso de obtención de un sólido a partir de una disolución. Puede realizarse por una
reacción química, por evaporación del disolvente, por enfriamiento repentino de una
disolución caliente, o por cambio de polaridad del disolvente.
f) Adsorción
Método donde entra el carbono activado, este se utiliza para separar una mezcla
homogénea, donde se encuentra un colorante. Es decir, las partículas del colorante se
van adhiriendo poco a poco a las capas de carbono activado que se pusieron en la
mezcla, ahora que se encuentran estas particular en el carbono activado,
continuaríamos con el método de filtración, ya que sería ahora un sólido y un líquido.
g) Cristalización
Es para separar sólidos disueltos en líquidos (sal en agua, azúcar en agua, etc.), consiste
en evaporar el líquido hasta obtener en el fondo del recipiente los cristales del sólido
disuelto. Es así como se obtiene la sal marina, por ejemplo. Dependiendo de la
velocidad de la evaporación, los cristales serán más grandes o más chicos.
h) Sublimación
Método utilizado en el tema de separación de mezclas que consiste en que un sólido
sea convertido en una sustancia en estado gaseoso, pero sin para por la sustancia en el
estado líquido.
Resultado final: Mg(OH) 2
Muestra problema (M1)- Aceite, MgCl 2 y
Colorante azul
2.3 Realiza un diagrama de flujo del procedimiento.
3. A N T E C E D E N T E S
Las mezclas no son únicas en química; las utilizamos y consumimos diariamente. Las bebidas que tomamos por las mañanas, el combustible de los automóviles y el suelo que pisamos son mezclas. Son muy pocos los materiales que podemos encontrar en forma pura. Cualquier material compuesto de dos o más sustancias que no se han combinado químicamente se denomina mezcla. La separación de los componentes puros de una mezcla requiere la separación de cada uno de sus componentes. Los químicos han desarrollado técnicas para lograr el objetivo anterior. Estos métodos se basan en las diferentes propiedades químicas de los componentes de las mezclas. Las técnicas que se demostrarán en este laboratorio son las siguientes: Centrifugación, destilación cristalización, sublimación, tamizado, extracción, decantación, recristalización, filtración y evaporación.
4. M A T E R I A L , S U S T A N C I A S Y E Q U I P O
M5- MgCl 2 y NaOH
Residuo: Agua
Residuo: muestra incolora
Residuo: Aceite Separación de MgCl 2 y el colorante azul
Técnica de separación: Decantación.
M3- MgCl 2 y colorante
azul
M2 - Aceite
Técnica de separación: Filtración.
Desecho M4- MgCl 2
H 2 O
Técnica de separación: Evaporación.
Lista de material a utilizar. Lea el procedimiento completo y determine la lista de material necesario.
MATERIAL CANTIDAD Embudo de decantación. 1 Soporte universal. 1 Anillo metálico. 1 Vaso de precipitado - 50 ml. 2 Vaso de precipitado - 100 ml. 1 Matraz Erlenmeyer. 1 Piseta 1 Baño María. 1 Plancha de calentamiento 1 Varilla de vidrio. 1 Embudo de rama corta, 1
5. S E G U R I D A D
Durante la realización de este método de prueba use: a. Utilice siempre su bata de laboratorio limpia, bota cerrada y pantalón reglamentarios b. Evitar joyería y accesorios de cualquier otro material en las manos c. Cabello recogido hacia atrás d. Guantes de látex y lentes de seguridad
D i s p o s i c i ó n d e r e s i d u o s :
a. Los residuos de este experimento no son tóxicos. Se colectarán en el recipiente proporcionado por el profesor.
6. D E S A R R O L L O E X P E R I M E N T A L
6.1. Separación de mezclas utilizando sustancias químicas 6.1.1. Describir la muestra problema. 6.1.2. De acuerdo con las técnicas investigadas proponga el procedimiento para separar la muestra en sus componentes. 6.1.3. Al terminar las separaciones físicas de la muestra problema, adicione a la fase acuosa obtenido 1 mL de una disolución de hidróxido de sodio 2N. 6.1.4. Separe el sólido formado y entregue al profesor.
D e c o l o r a c i ó n. U s o d e l c a r b ó n a c t i v a d o
Es un polvo finamente pulverizado que sirve como adsorbente eliminando impurezas y color en las muestras.
Ya pulverizado posee una cantidad muy grande de microporos (poros menores a 2 nanómetros de radio). A causa de su alta microporosidad, el carbón puede poseer una superficie de 50 m²/g o más si es activo, llegando a valores de más de 2500 m²/g.
6. 3. B a l a n c e d e m a s a 6.3.1. Determine la masa recuperada ya seca.
M3: Mezcla homogénea, Colorante azul, MgCl 2 M4: Mezcla homogénea, NaOH, MgCl 2 M5: Mezcla homogénea, Mg(OH) 2 M a t e r i a l e s y m é t o d o s
M 1. T é c n i c a d e s e p a r a c i ó n : D e c a n t a c i ó n -Primero unimos el soporte universal con el anillo metálico. -Utilizamos el embudo de decantación, la llave se colocara de manera horizontal. Esto nos ayudara a separar nuestras 2 fases, que como mencionamos anteriormente esto se debía a la densidad de cada componente. -Se colocara el matraz Erlenmeyer (la punta del embudo debe quedar dentro del matraz) -Al vaciar se observa que la parte azulada queda al fondo y la aceitosa en la superficie. -Se abre poco a poco la llave para vaciar cuidadosamente la mezcla azulada en el matraz, cuidando de no vaciar la mezcla aceitosa. Obtendremos: M2(Aceite) M3 (Mezcla homogénea color azul) M 3. T é c n i c a d e s e p a r a c i ó n : F i l t r a c i ó n
- Con ayuda del carbón activado (ayuda a retener en su superficie algún contamínate) podremos retener el color azul ayudándonos de un filtro. -Usaremos el soporte universal, el anillo metálico, un embudo de rama corta con un filtro. -Poco a poco vaciaremos la mezcla azulada en el filtro el cual tiene 1mg de carbón activado, para evitar el riego de la mezcla nos ayudaremos con la varilla. -Pasado el tiempo y ya que la mezcla callo en el vaso precipitado obtendremos M4 la cual tiene una apariencia liquida, homogénea y transparente. Residuos: carbón activado con colorante.
M 4. T é c n i c a d e s e p a r a c i ó n : E v a p o r a c i ó n
- Conectaremos la parrilla de calentamiento, usaremos el método “baño maría”, el cual consiste en calentar una sustancia líquida o sólida, uniforme y lentamente, sumergiendo el recipiente que la contiene en otro mayor con agua u otro líquido que se lleva a ebullición. -Evaporaremos la mezcla mediante el baño maría. -Introduciremos el matraz con la mezcla en el agua. El agua comenzara a evaporarse. -A lo que se está calentando se le agregara 1ml de hidróxido de sodio. -El calentamiento favoreció en la precipitación del componente. -Se solidificaran los componentes. Obtendremos M5 (hidróxido de magnesio).
R e s u l t a d o s Conforme hacíamos un método de separación distinto podíamos observar que cada componente de la mezcla original se iba separando, lo cual nos resultó bastante interesante.
-Los resultados de la primera técnica de separación (Decantación): M2: Aceite M3: Cloruro de magnesio con colorante azul
-Los resultados de la segunda técnica de separación (Filtración): M4: Cloruro de magnesio. Desecho: Carbón activado con colorante azul.
-Los resultados de la tercera técnica de separación (Evaporación): M5: Hidróxido de magnesio.
D i s c u s i ó n Cada método utilizado en nuestras mezclas resulto efectivo y comprobamos lo visto de manera teórica en clase con el profesor. Estos métodos de separación fueron los más adecuados para el tipo de mezcla.
Decantación: para separar dos líquidos que no son solubles, el líquido con mayor densidad se mantiene en la superficie y el de menor es el que se deposita en el matraz.
Filtración: El profesor nos propuso utilizar Carbón activado, este tiene una gran capacidad de absorción, en esta mezcla se buscaba absorber el color. (Oocities, 2009)
Evaporación: Se utilizó un baño maría para eliminar el H 2 O del MgCl2 y se le añadió NaOH (hidróxido de sodio) es una sustancia altamente alcalina y se disocia en agua es por esto que ayuda a que el MgCl2 se solidifique. (Ecosmep, 2010)
E x p e r i e n c i a p e r s o n a l.
Mi experiencia personal creo que no fue la mejor, ya que estuve de manera virtual y por ende me dificulto un poco el realizar la práctica, cosas como la visualización de los componentes y como se comportaban los materiales no se apreciaba de una forma nítida por medio de la clase en línea, sugiero que a los resultados y a cada muestra se le tomen fotos con una mejor resolución para que de esta manera se nos facilite a los que no estamos de manera presencia el reporte de la práctica, de igual manera me gustaría que las clases sean grabadas, por motivo de que el internet falla y hay cosas que no se alcanzan a escucha y/o observar. Me gustó mucho la práctica ya que fue una nueva experiencia para mí, espero pronto poder estar de manera presencial.
Bibliografía
Ecosmep. (2010).
GIDOLQUIM. (25 de 04 de 2014). GIDOLQUIM. Obtenido de http://www.ub.edu/talq/es/node/
Oocities. (Octubre de 2009). Oocities. Obtenido de
https://www.oocities.org/edrochac/sanitaria/carbonactivado.htm
simarsa. (01 de 12 de 2010). Obtenido de Ecosmep:
https://www.ecosmep.com/cabecera/upload/fichas/8731.pdf
Uabc. (2017). Obtenido de http://iio.ens.uabc.mx/hojas-seguridad/carbon%20activado
UNAM. (s.f.). bunam. Obtenido de
http://uapas2.bunam.unam.mx/ciencias/metodo_separacion_mezclas/
