Fernanda Esalethsy Pichardo Mejía
22/10/16
1a. Parte: Cristalización
Objetivo:
Obtener un gran cristal de sulfato ferroso a partir de una disolución sobresaturada.
Investigación:
Explica en qué consiste la cristalización como método de separación y su uso en la industria. ¿Cómo se forman cristales en la naturaleza?
Cristalización
En éste proceso los iones, moléculas o átomos que forman una red en la cual van formando enlaces hasta llegar a formar cristales. Para poder usar ésta técnica de purificación debe existir un cambio importante de solubilidad con respecto a la temperatura, cosa que no ocurre siempre.
Los cristales se forman debajo de la superficie de la Tierra. La creación ígnea se produce cuando los minerales se cristalizan a partir de fusión de rocas. La creación metamórfica se produce cuando los minerales se forman debido a la presión excesiva y al calor excesivo. Los minerales sedimentarios se forman por la erosión y la sedimentación.
Crecimiento sólido-sólido o recristalización, el sólido inicial y final tienen la misma estructura cristalina y la misma composición química. Solo se produce un incremento de tamaño de grano a través de movimientos de borde de grano. Esto ocurre cuando se activa la energía que encierra todo borde de grano mediante estimulación térmica. No hay líquido alguno en el borde de grano sino reajustes de dislocaciones. Se produce una distribución equidimensional de los granos. Ejemplos en la naturaleza lo serian el Mármol creciendo a partir de la Caliza, o la Cuarcita a partir de las Areniscas. Pero salvo estos casos, su uso es muy restringido en la naturaleza.
Fuentes:
Mi cuaderno.
http://www.ehowenespanol.com/forman-cristales-naturaleza-sobre_471139/
http://pendientedemigracion.ucm.es/info/investig/divulgacion/Crecimiento_cristales_naturaleza2.htm
Hipótesis:
- Creía que los cristales estarían grandes.
- Pensaba que éste método de separación sería tardado, y así fue.
Material:
- Sistema de calentamiento (soporte universal con anillo, tela de alambre con asbesto, mechero bunsen)
- 1 vaso de precipitado 250 ml
- Balanza granataria
- Agitador
- Mortero con pistilo
- 1 vaso desechable pequeño para gelatina
- Masking tape
Sustancias:
- Agua de la llave
- Sulfato de cobre (II): su solubilidad es de 5 gr en 20 ml a 20ºC
Procedimiento:
- Calienta 20 ml de agua sin que llegue al hervor
- Pesa 10 gr de sulfato ferroso
- Recuperen y saquen los cristales de sulfato de cobre que serán nuevamente almacenados. Permitan que el resto de la disolución se evapore para que rescaten lo más posible y no se desperdicie esta sustancia.
Observaciones:
Primero, en un vaso de precipitado pusimos 20 ml de agua y la calentamos.
Después agregamos el sulfato ferroso que nos entregó la maestra en el agua y la disolvimos, creando una mezcla homogénea.
Una vez terminado ésto, le pusimos etiqueta al vaso, y lo dejamos reposar varios días. El resultado fue el siguiente:
Análisis:
- ¿Por qué es conveniente sembrar el cristal en una mezcla saturada y sólida? Para acelerar el proceso y obtener más rápido los resultados.
- ¿Hay alguna relación entre la cristalización que se lleva a cabo en la naturaleza y la que realizaron en el laboratorio? En ambos procesos, se evapora el liquido dejando solo al componente solido en forma de cristal, por ejemplo el agua de mar, se evapora, dejando sola a la sal.
- Da 3 ejemplos de mezclas que existan en la vida cotidiana y que podrían separar a través de este método.
- Agua con sal
- Agua con azucar
- Camote
Conclusión:
Cuando terminamos el procedimiento, nos quedamos ansiosos por saber los resultados, porque para poder observarlos teníamos que esperar varios días; cuando al fin nos entregaron el resultado, pudimos ver cómo quedaron los critales, yo pensaba que estarían más grandes, pero aún así me sorprendí al ver que nuestro trabajo quedó como debió.
2a. Parte: Extracción y cromatografía.
Objetivo:
Aplicar los métodos de extracción y cromatografía en mezclas homogéneas.
Investigación:
En qué consisten los métodos de extracción y cromatografía. Usos en la vida cotidiana.
Extracción:
La extracción es la técnica empleada para separar un producto orgánico de una mezcla de reacción o para aislarlo de sus fuentes naturales. Puede definirse como la separación de un componente de una mezcla por medio de un disolvente.
En la práctica es muy utilizada para separar compuestos orgánicos de las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran. El procedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgánico inmiscible con el agua y dejar separar ambas capas. Los distintos solutos presentes se distribuyen entre las fases acuosas y orgánica, de acuerdo con sus solubilidades relativas.
De este modo, las sales inorgánicas, prácticamente insolubles en los disolventes orgánicos más comunes, permanecerán en la fase acuosa, mientras que los compuestos orgánicos que no forman puentes de hidrógeno, insolubles en agua, se encontrarán en la orgánica.
En la industria puede utilizarse en la tecnología de alimentos y productos naturales, puede realizarse la caracterización de Aceites Esenciales y Aromas, los cuales son empleados en la elaboración de saborizantes, aromatizantes, licores, perfumes, artículos de aseo, y como materias primas para productos farmacéuticos; en el control ambiental, dentro de los contaminantes posibles de ser estudiados están: los hidrocarburos aromáticos, BTEX, pesticidas organoclorados y organo-fosforados en muestras de aguas superficiales, subterráneas, suelos y lodos; en la química forense, es posible la aplicación de la cromatografía de gases y la espectrometría de masas en la detección y cuantificación de analitos de interés en la química forense. Por ejemplo la determinación, cuantificación de alcohol en sangre, análisis de licores, entre otros.
Una de las funciones que se le da en la vida cotidiana a este método es el lavado de ropa, ya que la ropa sucia se considera una mezcla entre la mugre y la ropa, y tal y como es en este método se necesita que en la mezcla haya un elemento soluble en este caso la mugre, uno que no sea soluble, en este caso la ropa, y un elemento que cumpla el papel de disolvente, en este caso es el agua con la que se lava la ropa, y justo como es en el proceso de extracción, se pone la mezcla en el disolvente, disolviendo el componente soluble y dejando solo al componente insoluble.
Cromatografía
La cromatografía es uno de los principales métodos para la separación de especies químicas estrechamente relacionadas en mezclas complejas. La cromatografía es un método físico de separación basado en la distribución de los componentes de una mezcla entre dos fases inmiscibles, una fija o estacionaria y otra móvil.
En todas las separaciones cromatográficas la muestra se disuelve en una fase móvil, que puede ser un gas un líquido o un fluido supercrítico. Esta fase móvil se hace pasar a través de una fase estacionaria inmiscible, la cual se mantienen fija en una columna o sobre una superficie sólida. Las fases se eligen de tal forma que los componentes de la muestra se distribuyen de modo distinto entre la fase móvil y la fase estacionaria. Aquellos componentes que son retenidos con más fuerza por la fase estacionaria se mueven lentamente con el flujo; por el contrario los componentes que unen débilmente a la fase estacionaria, se mueven con rapidez. Como consecuencia de la distinta movilidad, los componentes de la muestra se separan en bandas discriminadas que pueden analizarse cualitativa y/o cuantitativamente.
En la industria puede utilizarse en la tecnología de alimentos y productos naturales, puede realizarse la caracterización de Aceites Esenciales y Aromas, los cuales son empleados en la elaboración de saborizantes, aromatizantes, licores, perfumes, artículos de aseo, y como materias primas para productos farmacéuticos; en el control ambiental, dentro de los contaminantes posibles de ser estudiados están: los hidrocarburos aromáticos, BTEX, pesticidas organoclorados y organo-fosforados en muestras de aguas superficiales, subterráneas, suelos y lodos; en la química forense, es posible la aplicación de la cromatografía de gases y la espectrometría de masas en la detección y cuantificación de analitos de interés en la química forense. Por ejemplo la determinación, cuantificación de alcohol en sangre, análisis de licores, entre otros.
Fuentes:
http://www.quimicaorganica.net/extraccion.html
https://mx.answers.yahoo.com/question/index?qid=20070626183133AA7nkLT
http://www.ecured.cu/index.php/Extracci%C3%B3n_L%C3%ADquido-L%C3%ADquido#Aplicaciones
http://laboratoriotecnicasinstrumentales.es/cromatografa
https://mx.answers.yahoo.com/question/index?qid=20130520160033AAh9wts
http://www.unsaac.edu.pe/centrosproduccion/laboratorio/aplicaciones.php
Hipótesis:
- Creía que se observaba la extracción en el vaso de precipitado y no en el filtro.
- Creía que el filtro se iba a romper una vez estando en el agua.
Material:
- Mortero con pistilo
- Embudo de plástico
- 2 vasos de precipitado
- 2 papel filtro (de los que se utilizan en las cafeteras eléctricas)
- 3 plumones de agua de diferentes colores, pudiendo ser negro, morado, café, verde, etc
- Cubrebocas
Sustancias:
Procedimiento:
- En el mortero, machaquen 3 hojas de espinacas con un poco de acetona. Luego filtren la mezcla en el vaso de precipitado utilizando el embudo y el papel filtro.
- Una vez que tienen la disolución de acetona y esoinaca en el vaso, coloquen de manera vertical una tira de papel filtro y déjenla reposar, observen y describan los resultados.
- Por otro lado, cortrn el papel filtro de tal manera que quede como un rectángulo
- Pinten en uno de los extremos puntos con los plumones separado por más de 1 cm entre uno y otro: enrollen el papel, formando un cilintro y colóquenlo en un vaso de precipitado que tenga un poco de agua. Dejen reposar y regístren sus observaciones.
Observaciones:
Primero, machacamos las espinacas con la acetona, para quitarle lo mejor que se pueda el color.
Después hicimos un filtro, y lo pusimos dentro del embudo, para poder filtrar la mezcla al vaso de precipitado.
Después en un lápiz enrollamos un filtro.
Colocamos ese filtro en el vaso de precipitado. Éstos son los resultados.
Por otro lado, en 3 tiras de papel filtro, pintamos puntos en cada uno de los extremos de las tiras puntos de colores.
Después de éste paso, los colocamos en agua. Así quedó el resultado.
Análisis:
- En el caso del papel filtro, las espinacas y la acetona ¿Qué propiedades ayudaron para poder separar los colores? Solubilidad y porosidad.
- En el caso del papel filtro, el agua y los plumones ¿Qué propiedades de la materia ayudaron a poder separar los colores? Solubilidad, absorción y porosidad.
- ¿Cuál es la importancia de la acetona y el agua en cada caso? Extraer y absorber el color del material, respectivamente.
Conclusión:
Cuando terminamos éste método nos quedamos observando a detalle el resultado, ya que se veía muy sorprendente cómo el filtro se fue llenando de color verde, sólo que en distintas tonalidades.
