CETIS No. 62

QUÍMICA 1

PRÁCTICA 2

Introducción

Aprendimos que existen diferentes tipos de separación de mezclas y las realizamos utilizando diferentes materiales de laboratorio y sustancias traídas de casa.

Cada método de separación depende de las propiedades de las sustancias que se van a utilizar. Para poder realizar esta práctica se necesita saber el significado de mezcla: Una mezcla es un material formado por dos o más componentes unidos, pero no combinados químicamente. En una mezcla no ocurre una reacción química y cada uno de sus componentes mantiene su identidad y propiedades químicas. No obstante, algunas mezclas pueden ser reactivas, es decir, que sus componentes pueden reaccionar entre sí en determinadas condiciones ambientales, como una mezcla aire-combustible en un motor de combustión interna.

La mayor parte de la materia que nos rodea consiste en mezclas así por ejemplo la atmosfera, la hidrosfera, y la porción exterior de la litosfera son mezclas de los recursos naturales para todas las actividades humanas. Usamos el oxígeno de la atmosfera, el agua de la hidrosfera y petróleo y minerales de la litosfera. Solo una pequeñísima parte de la materia terrestre se presenta en forma de sustancias elementales: los gases nobles, oro, plata, mercurio, antimonio, así como el carbono en diferentes formas.

Reglas de laboratorio

01.- Para permitir el acceso a los laboratorios, es indispensable el uso de la bata reglamentaria (blanca, de algodón y manga larga) y de su instructivo.

02.- La entrada a los laboratorios debe ser ordenada, conservándose este orden durante el desarrollo de las prácticas.

03.- El tiempo de tolerancia para llegar y entrar al laboratorio será fijado por el maestro (a) o el laboratorista.

04.- Dentro de los laboratorios y salones anexos, queda estrictamente prohibido fumar e introducir cualquier tipo de alimento o bebida; Salvo que se vayan a ocupar en el desarrollo de la práctica. Así mismo, se recomienda no utilizar lentes de contacto, zapatos abiertos (Tipo sandalias o huaraches), anillos, pulseras, dijes, aretes largos, etc., cuando trabajen en el laboratorio.

05.- Los útiles y pertenencias que no cumplan un contenido en la práctica, deberán ser colocados en el lugar indicado por el maestro (a) o laboratorista.

06.- Los alumnos ocuparán el lugar que se les asigne durante todo el curso en las mesas de trabajo y no deberán desplazarse a otras mesas a intervenir en el trabajo de sus compañeros.

07.-Las prácticas se realizarán en equipos, con un máximo de cuatro miembros cada equipo, nombrando un responsable.

08.-Jamás se debe iniciar una práctica sin estar seguro de lo que se va a hacer, por lo que se debe leer previamente el instructivo y escuchar las indicaciones del Maestro o Laboratorista.

09.- El trabajo en equipo no quiere decir que una persona haga todo; por lo que es obligación de todos participar en el desarrollo de los experimentos.

10.-Los alumnos aportarán los materiales o sustancias que algunas prácticas requieran, o lo que sea necesario para un mejor funcionamiento y seguridad del laboratorio y experimentos; para ello se recomienda al final de cada práctica, leer la próxima y cerciorarse si se requiere traer algún material o sustancia o en su defecto preguntarle al maestro(a) o al laboratorista.

11.- Todos los materiales, equipos y reactivos proporcionados, deberán ser utilizados de acuerdo a las indicaciones del instructivo de la práctica, del maestro (a) o laboratorista.

12.- Al finalizar la práctica, el material, equipo y la mesa de trabajo serán entregados perfectamente limpios.

13.- A los alumnos(as) que se les sorprenda rayando las mesas o butacas, además de limpiarlas serán suspendidos de la práctica o prácticas a criterio del maestro(a) o jefe del laboratorio.

14.- Las prácticas serán avaladas por el sello del laboratorio y su evaluación estará a cargo del criterio del maestro(a).

15.- Las faltas de indisciplina, según su gravedad, pueden ocasionar la suspensión temporal o definitiva del alumno

(a) a criterio del maestro(a) o del jefe del laboratorio y estas pueden ser: a) No prestar atención a las indicaciones del maestro(a) o laboratorista.

b) No utilizar los reactivos, materiales o equipo de acuerdo a las indicaciones.

c) Negarse a reintegrar materiales o equipo cuando las causas sean imputables a un uso inadecuado.

d) Andar molestando a sus demás compañeros impidiéndoles trabajar adecuadamente.

e) Llevarse de manos o estar jugando durante el desarrollo de las prácticas.

f) La falta de cumplimiento de los avisos y señalamientos de seguridad del laboratorio.

g) Las demás que considere inapropiadas el maestro(a) o laboratorista.

Integrantes

1. Karla Paola Razo Sánchez

2. Jazmín Guadalupe Robles Ramírez

3. Jennifer Ramírez Razo

4. Victoria Guadalupe Salazar Ayala

5. Axel Fernando Rojas Martinez.

“Métodos para la separación de mezclas”

Decantación

Es el procedimiento que se utiliza para separar una sustancia solida mezclada con una liquida. Primero se deja reposar la mezcla hasta que las partículas de la sustancia solida se depositan en el fondo del recipiente y después se escurre la sustancia liquida inclinando lentamente el recipiente sin agitar su contenido.

Filtración

Es el proceso que se utiliza para separar mezclas por medio de un embudo y papel filtro. Una vez que se coloca el papel filtro en el embudo se vierte en este la mezcla; el líquido atraviesa el papel filtro mientras que el sólido permanece en él. El primero se llama filtrado y el segundo residuo, precipitado o simplemente parte sólida.

Un papel filtro tiene orificios finos, que permiten que algunas partículas lo penetren, mientras que tras quedan retenidas, según su tamaño.

El papel filtro se dobla en forma de cono y este se coloca en el embudo de vidrio de tal manera que se adhiera toda su superficie a la pared del mismo. El embudo con el filtro se introduce en el cuello de un matraz o en el anillo del soporte universal.

Para filtrar la mezcla, con la mano izquierda se sujeta la varilla de vidrio en posición vertical, mientras con la derecha se toma el vaso con el pico hacia la izquierda, después se inclina el vaso hasta que el líquido se vierta con la varilla. Al terminar la operación se enjuaga el vaso con líquido utilizando el frasco lavador.

Destilación

Un líquido se evapora cuando se calienta en un recipiente abierto y los vapores se difunden en la atmosfera. Cuando estos vapores pasan nuevamente al estado líquido por enfriamiento, se dice que se condensan. Por destilación se entiende e proceso que consiste en calentar líquidos y obtener vapores que se recogen en algún recipiente para que se condensen nuevamente.

La destilación es un procedimiento de separación de mezclas que se basa en los diferentes puntos de ebullición de sus componentes. Primero se evapora el componente de menor punto de ebullición y

luego continúa en orden ascendente. Este procedimiento lo emplean los fabricantes del whisky y utilizando alambiques; también las grandes plantas petroquímicas lo usan para separar los componentes del petróleo en fracciones bien conocidas por todos como la gasolina, el queroseno o los aceites lubricantes.

Destilación simple

La operación se efectúa a la presión ambiente y la mezcla sufre únicamente la evaporación y una condensación.

La mezcla se introduce en el matraz de destilación mediante un embudo de tallo largo. Se utilizan matraces de fondo redondo y solo deben llenarse a la mitad o dos terceras partes de su capacidad. Para evitar sobresaltos durante la destilación se agregan, antes de calentar, unos cuantos cuerpos de ebullición (pedacitos de porcelana porosa). Se calienta la mezcla hasta que hierva. El componente con el punto de ebullición más bajo se evapora, y el termómetro marca una lectura constante, correspondiente al punto de ebullición de dicho componente. El vapor pasa a un tubo condensador (tubo refrigerante) enfriado por agua y sale como liquido puro, separado de los demás componentes de la mezcla.

Para controlar la temperatura durante la destilación, se emplea el baño maría, que contendrá agua en caso de que el punto de ebullición del líquido que se va a destilar sea menor de 80°C, y aceite mineral o glicerina si dicho punto se encuentra entre 80 y 180°C. Cuando se trata de líquidos inflamables se debe emplear como medio de calefacción una canastilla eléctrica.

Destilación a presión reducida o al vacío

Un líquido puro posee un punto de ebullición característico que depende de la presión exterior. El agua, por ejemplo, hierve a 100°C a la presión de 760 mm de Hg, a 66°C a 200 mm de Hg, y a 92.5°C a 586 mm de Hg (que es la presión de la ciudad de México). Las sustancias que se descomponen a la temperatura necesaria para la destilación a presión atmosférica, se pueden destilar a presión reducida, a la que hierven a menor temperatura.

Destilación fraccionada

Se fundamente en el hecho de que el vapor separado durante la ebullición de la mezcla inicial se condensa y la mezcla liquida que se obtiene se destila otra vez. El vapor separado en este caso será más rico en componente volátil. Al repetirse esta operación unas cuantas veces puede obtenerse el componente volátil puro o casi puro en el producto de condensación. El proceso de fraccionamiento será tedioso si cada fracción requiriera una separación del vapor de la solución mediante la condensación, seguida de la re destilación. Para evitar esto, se utiliza una columna de fraccionamiento, que es un aparato de destilación en el cual se producen comúnmente muchas destilaciones.

Sublimación

Otro método de separación de mezclas constituidas por componentes sólidos es la sublimación. Algunas sustancias solidas se evaporan si se mantienen en un recipiente abierto. El hielo seco (CO2 Solido) y la naftalina son dos ejemplos. Estas sustancias sufren el intercambio directo del estado sólido al gaseoso sin pasar por el estado líquido, fenómeno conocido como sublimación. Al calentar una mezcla que contenga una sustancia sublimable, esta pasa de solido a vapor sin pasar por el estado líquido.

Cromatografía

La cromatografía es un procedimiento físico dinámico en el cual las sustancias que componen una mezcla son separadas debido a sus diferentes afinidades con dos sustancias a las que se denomina fases, una es fija o estacionaria y la otra móvil. La primea puede ser un sólido o un líquido; la segunda, un gas o un líquido.

Según el mecanismo de separación se distinguen, principalmente, dos tipos de cromatografía: por adsorción y por partición:

Tipo de cromatografía

Fases: móvil/estacionaria

técnica

Por adsorciónLiquido/solido Cromatografía en

columnaSolución de

electrolito/polímero iónico

Cromatografía de intercambio iónico

Por partición Liquido/liquidoCromatografía sobre

papelCromatografía en

capa fina

Cromatografía en columna

Cromatografía gas/liquido

La cromatografía por adsorción se basa en la capacidad selectiva de adsorción de los componentes individuales de la mezcla por los correspondientes adsorbentes. Este método consiste en hacer pasar la mezcla que se desea separar a través de un tubo de vidrio lleno de adsorbente líquido. Este tubo de vidrio se denomina columna de adsorción.

La cromatografía por partición se basa en la diferencia entre los coeficientes de partición de los componentes individuales de la mezcla en dos líquidos inmiscibles. Uno de los líquidos (estacionario) está distribuido en una sustancia porosa (portador), y el segundo (móvil) representa un disolvente inmiscible con el primero. Este disolvente se deja pasar a baja velocidad a través de la columna.

En lugar de la columna, se pueden emplear tiras u hojas de papel filtro como portador para disolvente fijo. Se aplica en el extremo de la tira de papel una gota de la disolución que se desea separar, y este extremo se sumerge en un disolvente dentro de un recipiente cerrado (vaso, frasco). El disolvente se mueve a través del papel mojándolo, y cada sustancia de las que se encuentran en la mezcla sigue, con su velocidad propia, la misma dirección que el disolvente. Este tipo de cromatografía por partición se denomina cromatografía sobre papel.

Objetivo

Aplicar diferentes métodos de separación de mezclas para obtener sustancias puras.

Material

- 6 tubos de ensayo- 2 vasos de precipitados de 100mL- Colador- Embudo- Equipo para destilación simple- Gradilla- Papel filtro- Pinza para tubo de ensayo- Pipetas- Rayador- Ácido acético al 25%- Leche descremada- Papa

- Tepache- Solución de cloruro de sodio (NaCl)- Yodo

Desarrollo

EXPERIMENTO 1. Obtención de alcohol a partir del tepache.

Arma el aparato de destilación y deposita 100mL de tepache en el rasco de destilación. Abre la llave para que circule el agua y después prenda el mechero. Calienta con llama moderada. Cuando tengas un poco de destilado, apaga el mechero y cierra la llave del agua. Agrega unos granitos de yodo al destilado obtenido. Anota tus observaciones y conclusión sobre el tipo de sustancias que separaste.

Observaciones:

Se separó el alcohol del tepache y el color del tepache se empezó a diluir.

Conclusiones:

Al someter el tepache en un aparato de filtración se separó la mezcla obteniendo el alcohol.

EXPERIMENTO 2. Separación de la caseína de la leche

La leche es una mezcla de agua, grasas, proteínas, azucares, minerales, y otras sustancias que se encuentran en menor proporción. La caseína es la principal proteína de la leche (hasta 85% de las proteínas totales) y precipita cuando aumenta la acides de la leche. En esta propiedad se basa la siguiente separación.

Procedimiento

Vierte 25mL de leche descremada en un caso de precipitado, agrega 2mL de ácido acético al 25% y deja reposar unos segundos. En caso de que no se observe una clara separación de la caseína, agrega 1mL más de ácido acético. Filtra el contenido del vaso y recibe el suero de la leche en otro vaso de precipitados. Observa cuidadosamente el suero y la caseína y describe la apariencia física de ambos.

Suero:

Estaba transparente de forma liquida

Caseína:

Se hizo espeso de color blanco y con olor a comida echada a perder.

EXPERIMENTO 3. Obtención de almidón de la papa

El almidón es un polisacárido (carbohidrato) se encuentra en mayor proporción de la papa, la cebada, la yuca, el trigo, el maíz y el arroz. Es un polvo blanco insoluble en agua y alcohol y la forma de soluciones coloidales en agua caliente. Reacciona el yodo formando yoduro de almidón de color azul.

Procedimiento

Ralla una papa mediana y luego remójala en 150mL de agua. Agita durante un minuto. Separa las partículas grandes de la papa utilizando un colador o tamiz. Deja reposar el filtrado hasta que

observes un sedimento blanco. Por decantación, separa el agua del almidón obtenido y frótalo suavemente entre las yemas de tus dedos. Vierte en un tubo de ensayo unos mililitros del filtrado y calienta con la llama moderada.

Observaciones:

Al dejar reposar el agua se obtuvo el almidón y al calentar el almidón se convirtió gelatinoso.

EXPERIMENTO 4. Separación del cloruro de sodio

La sal de mesa se extrae por diversos procedimientos; uno de ellos consiste en inundar extensiones costeras que se transforman en lagunas cerradas de poca profundidad y gran superficie de evaporación; se deja que la energía solar evapore el agua por completo y la separe así de la sal.

En México, la extracción de la sal constituye una importante industria. Las principales regiones salineras son: Guerrero Negro y Ojo de Liebre, en Baja California; San Francisco Soto la Marina, en Tamaulipas; Real de Santiago, en Campeche; Celes tun, Sisal y Rio lagartos, en Yucatán; Salina Cruz y Juchitán, en Oaxaca.

Procedimiento

En la mesa tienes una mezcla de sal de mesa (NaCl) y agua. Presenta al maestro una propuesta de cómo separar la mezcla, y llévala a cabo si el maestro la aprueba. Describe tu experimento y tus observaciones.

Observaciones:

Se evaporo el agua que se vertió con la sal y nada más se obtuvo la sal sin agua.

EXPERIMENTO 5. Separación de los colorantes de la tinta negra

Vierte en pequeños tubos de ensayo separados 0.5 mL de las siguientes sustancias: benceno (C6H6), Alcohol etílico (C2H5OH❑), Tetracloruro de carbono (CCl4) y una mezcla 1:1 de acetona (CH 3COCH 3) y alcohol etílico.

Corta cinco tiras de papel filtro de 1cm de ancho y largo iguala a la longitud de los tubos de ensayo. Marca cada tira con una pequeña mancha de tinta negra a 1cm de cada uno de sus extremos y colócala dentro de un tubo de ensayo de manera que el extremo con la mancha de tinta este apenas sumergido en el líquido. Si es necesario sujétala con un clip a la boca del tubo de ensayo. Observa que sucede con el disolvente y con la mancha de tinta. ¿Cuál de los disolventes separo más color?

Observaciones:

No en todas las sustancias que se utilizaron la tinta se escurrió pintando el agua solo en una sucedió eso.

¿Qué solventes utilizarías para hacer la cromatografía en papel de los colorantes de los plumones de agua?

Acetona, alcohol y el ácido acético.

Conclusión:

No todas las sustancias pueden quitar la mancha del papel filtro.

ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS

1. Busca información sobre el uso de la caseína en la producción de plásticos.

Además de usarse directamente como adhesivo en la elaboración de productos alimentarios, la caseína se utiliza en la elaboración de productos no alimentarios: pegamentos y pinturas, cubiertas protectoras, plásticos. Sus usos tecnológicos son la clarificación de vinos o como ingrediente en preparados de biología molecular y microbiología.

En la alimentación especial, la caseína sirve para la elaboración de preparados médicos y concentrados proteicos destinados a la alimentación de los deportistas, especialmente después de su entrenamiento. Así, se ha observado que la digestión de las caseínas es más lenta que la de las lacto proteínas solubles, por ello, más apropiada para reparar el anabolismo de los aminoácidos durante el período que sigue a una comida.

2. Investiga el proceso de obtención del azúcar de caña señala los pasos que sean procedimientos de separación de mezclas.

Proceso de fabricación del azúcar de caña El azúcar se obtiene de la planta de caña por la reacción de fotosíntesis debiéndose separarse en el proceso de fabricación otros componentes como pueden ser la fibra, las sales minerales,

ácidos orgánicos e inorgánicos y otros, obteniéndose una sacarosa de alta pureza en forma de cristal.El azúcar es un producto básico, esencial y necesario en la dieta alimenticia y constituye la materia prima para numerosas industrias, tales como confiterías, panaderías, bebidas no alcohólicas y alcohólicas.

1. ¿Cuál de las siguientes mezclas no es homogénea?a) Leche entera

2. ¿Qué procedimiento de separación emplearías en una mezcla que contiene un líquido y un sólido insoluble?

a) Destilación

3. Con un embudo y una servilleta o una coladera es posible separar algunas mezclas formadas por líquidos y sólidos insolubles, como sucede con el café, la nata de la leche, la arena y el agua, etc. ¿Cómo se llama este método de separación de mezclas?

a) Filtración

4. Es el método de separación de mezclas que aprovecha que algunas sustancias, como los desodorantes, tienen la propiedad de pasar del estado sólido al gaseoso sin transformarse previamente en liquido:

a) Sublimación

5. Es el método de separación de los componentes del petróleo:a) Cromatografía e capa fina