Practica No.4 "Destilación Simple y Fraccionada"

PRÁCTICA No.4 DESTILACIÓN SIMPLE Y FRACCIONADA OBJETIVOS - Conocer el procedimiento de una destilación simple y una fraccionada, así como sus características y los factores que intervienen en ellas. - Separar los componentes de una mezcla binaria por medio de una destilación simple o fraccionada. - Elegir la técnica de destilación más adecuada, en función de la naturaleza del líquido o mezcla de líquidos que se van a destilar. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL. 1. Se montó el equipo como lo muestra la figura del manual agregando un poco de vaselina en todos los lugares donde el equipo tuviera que ensamblarse y una vez montado se agregaron 20 mL de la muestra experimental (ron) y se comenzó el calentamiento con una temperatura de 400°C. 2. Transcurridos de 5 a 10 minutos de calentamiento se observó el proceso de destilación, los primeros mL fueron la cabeza del destilado y una vez obtenidos se retiró la probeta en donde estaban contenidos y se colocó una nueva para obtener el cuerpo que fué la parte de interés, este cuerpo se identificaba de inmediato porque la temperatura se mantenía constante al momento de obtenerlo. 3. Lo siguiente fue obtener la fracción intermedia que también se desechó para poder obtener el segundo componente de interés que fué el agua y el resto que quedó fue la cola del destilado (la fracción que no se pudo destilar). RESULTADOS EXPERIMENTALES. Muestra a destilar: Ron con un contenido de 40% alcohol. Primera parte. Destilación Fraccionada de una mezcla Tabla 1. Destilación fraccionada de una mezcla. Volumen del Temperatura de destilado (mL) destilación (°C) 1 71 2 71 3 72 4 72 5 72 6 73 7 74 8 78 9 86 10 89 11 91 12 92 13 92 14 92 15 92 16 92 17 92 18 92 Tabla 2. Resumen de resultados Fracción de la destilación. Temperaturas de Volumen (mL) destilación. (°C) Cabeza 71 2 1er componente 72 5 Fracción Intermedia 86 3 2° componente 92 8 Cola 93 2 SEGUNDA PARTE. Destilación Simple. Tabla 3. Destilación Simple de una mezcla. Temp. de 74 75 76 76 76 78 81 85 90 91 92 92 92 92 92 destilación. Vol. de destilado 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Tabla 4. Resumen de resultados. Fracción de la destilación Temperatura de Volumen (mL) destilación (°C) Cabeza 74 2 Cuerpo 76 4 Cola ------------------------------------- - Gráfico 1. Destilación Fraccionada. Gráfico 2. Destilacion simple. ANÁLISIS DE RESULTADOS Como podemos ver en los resultados en la destilación fraccionada se recuperaron 5 mL de alcohol, de una muestra de Ron de 20 mL cuyo contenido de alcohol era del 40% vol. Esto quiere decir que se recuperó un 62.5 % de etanol en la destilación fraccionada. Mientras en la destilación simple se recuperaron 4 mL de alcohol, lo que significa que solo se recuperó un 50 % de etanol contenido en la muestra. Esta diferencia de volumen recuperado se debe a que en la destilación simple se utiliza cuando la diferencia entre los puntos de ebullición de los componentes es grande, mayor de 80 °C, y nuestra muestra se componía principalmente de agua y etanol, por lo que los puntos de ebullición no varían tanto y por lo tanto no era el método más adecuado. Por otra parte en la destilación fraccionada, es un método más eficiente, pues se recuperó un mayor volumen de alcohol debido a que se utiliza cuando la diferencia entre los puntos de ebullición es pequeña, por lo que es el método más adecuado para destilar nuestra muestra. CONCLUSIONES. La destilación simple es un método eficiente de separación y purificación cuando los líquidos mezclados difieren entre ellos en sus puntos de ebullición en 80ºC o más, mientras que la fraccionada para sustancias cuyas temperaturas de ebullición sean similares es decir; que difieran en unos cuantos grados °C (menos de 80ºC). La destilación fraccionada representa un método más preciso para este tipo de mezclas ya que equivale a realizar varias destilaciones simples; cada evaporación que se produce al ascender el vapor por la columna de fraccionamiento equivale a una destilación simple donde cada una de estas destilaciones separadas conducen a un condensado que es sucesivamente más rico en el componente más volátil, con lo que se pueden obtener productos puros. El tipo de destilación a realizar dependerá de las propiedades y características de las sustancias con las que se trabaja. REFERENCIAS. Gustavo Ávila Zaragoza “Química Orgánica Experimental con un Enfoque Ecológico” UNAM Dirección General de Publicaciones y Fomento Editorial, México 2009 pp. 63-66 https://ocw.unizar.es/ocw/ciencias-experimentales/tecnicas-basicas-de-laboratorio- quimico/teoria/Destilacion_teoria.pdf http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/CLASEPROPIEDADESCOLIGATIVAS_23101.p df CUESTIONARIO 1. Compare los resultados experimentales de las destilaciones y diga tres razones de aquella que le pareció más eficaz. La destilación fraccionada porque. a) Se utiliza la columna de destilación fraccionada. b) Se obtiene mayor cantidad de destilado puro. 2. ¿Cuándo es recomendable utilizar destilación simple y cuándo la destilación fraccionada? La destilación simple se utiliza cuando la separación de los líquidos en su punto de ebullición es menor a 150°C Y la fraccionada cuando la diferencia entre los puntos de ebullición de los componentes son menores a 80°C. 3. ¿Qué criterio siguió para separar las diferentes fracciones durante las destilaciones? Explique. La temperatura era un factor importante ya que al mantenerse las temperaturas constantes en la destilación se podía identificar fácilmente al primer y segundo componente que eran las sustancias de interés. En intervalos cortos de temperatura que no eran constantes encontrábamos la cabeza, fracción intermedia y la cola. 4. ¿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? Por destilación simple y destilación fraccionada podrían ser separados los líquidos ya que la diferencia de puntos de ebullición lo permite y el líquido que se obtendría primero es el de más bajo p. de ebullición (55°C) ya que hierve antes y se obtiene primero en la probeta. 5. ¿Qué finalidad tiene el plato teórico? Llevar a cabo de manera eficiente la separación de los compuestos por medio de la destilación promoviendo un reflujo de la condensación de los vapores que pasan a través de la columna; entre más reflujo, la separación de las sustancias a destilar será mejor, es decir, la destilación es más eficiente 6. ¿Qué establece la Ley de Raoult? Si un soluto tiene una presión de vapor medible, la presión de vapor de su disolución siempre es menor que la del disolvente puro y que la presión de vapor del disolvente en una disolución es igual a la presión de vapor multiplicada por la fracción mol del disolvente en la solución. 7. ¿Qué finalidad tiene conectar el agua a contracorriente en el refrigerante? Que la sustancia que está siendo destilada se enfríe y así no pasarán restos de la otra sustancia a través del tubo conector del refrigerante y en contracorriente no se calienta rapido. 8. ¿Cómo separaría los componentes de una mezcla de carbón activado, acetona y agua? Por medio de una destilación, la clave está en los diferentes puntos de ebullición, ya que el acetona tiene un punto de 55°C y el agua de 100°C entonces se obtendría primero el acetona y después el agua, el carbón activado puede obtenerse por una filtración. 9. 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 vapores calientes se encuentran en la parte superior, son los vapores que suben y se condensan haciendo que haya un intercambio de calor continuo.