INSTITUCION EDUCATIVA SAN PEDRO CLAVER
LABORATORIO DE QUIMICA
METODOS DE SAPARACION DE MEZCLAS
Lic. SANDRA PATRICIA IDARRAGA – Lic. JESUS A. AGUIRRE
NOMBRE(S) __________________________________________GRUPO_________FECHA____________
Esta práctica de laboratorio ha sido diseñada con el propósito de que el estudiante aprenda a reconocer y diferenciar diferentes tipos de materia, y de que se familiarice con algunos de los procedimientos comunes de separación de mezclas y/o descomposición de substancias químicas en sus elementos de composición.
OBJETIVOS
· Renocer y aplicar algunos de los principales métodos de separación de mezclas empleados en el laboratorio, para poder diferenciar el más adecuado y emplearlo correctamente en la purificación de algunas mezclas específicas.
· Inculcar en los estudiantes hábitos de seguridad, puntualidad, seriedad, orden, limpieza y rigurosidad científica en el trabajo de laboratorio.
· Desarrollar en los estudiantes su capacidad para el diseño y realización de montajes de laboratorio.
· Desarrollar en los estudiantes su capacidad crítica para observar, analizar y extraer conclusiones a partir de datos experimentales.
MATERIALES
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· So (azufre) Pinzas de sujeción para soporte universal · Limaduras de Fe Soporte universal · 1 Vidrio de reloj Embudo de separación. · 2 tubos de ensayo Gradilla porta tubos de ensayo. · Arena Vidrio de reloj. · Becker de 100 mL Aceite · Pipeta de 10 mL · Varilla de vidrio · Embudo de vidrio · Papel de filtro · Soporte para embudo
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INTRODUCCIÓN:
En la fabricación de medicinas, alimentos y otros productos químicos la pureza de las sustancias es esencial. La pureza es una de las ideas mas antiguas y recurrentes; pues el grado de pureza de una sustancia y su determinación es fundamental. En el laboratorio es necesario - la mayoría de las veces- trabajar con sustancias puras, para que alguna impureza no interfiera en el experimento planeado. Obtener sustancias puras significa haber eliminado otras sustancias, al separarlas de la primera.
Para lograr una separación se aprovecha el hecho de que los diversos componentes de una mezcla tienen diferentes propiedades físicas y químicas. En general, una separación es la operación por la cual una mezcla se divide en al menos dos fracciones de diferente composición.
MÉTODOS DE SEPARACIÓN FÍSICA
La mayoría de la materia que nos rodea se presenta en forma mezclada y para poder separar sus componentes utilizamos diferentes métodos los cuales se basan en cambios físicos de la materia que no afectan su constitución.
Algunos de los principales métodos que se utilizan para separar sustancias son:
Decantación: Se utiliza para separar un líquido de un sólido o un líquido de otro líquido con diferentes densidades. Para el caso de un líquido y un sólido, el sólido debe ser insoluble y más denso que el líquido. El procedimiento consiste en agitar la mezcla y dejarla en reposo para que ocurra sedimentación por diferencia de densidad. En un frasco recolector se desliza suavemente todo contenido líquido de la mezcla. En el caso de dos o más líquidos, estos deben tener diferentes densidades. Se utiliza un embudo de separación que permite la salida controlada del líquido más denso.
Evaporación: La mezcla debe ser una disolución de sólido en un líquido, el líquido generalmente es el agua. El procedimiento consiste en calentar la disolución hasta el punto de ebullición del líquido y dejar ebullendo hasta que el líquido se evapore por completo y el sólido quede en el recipiente.
Magnetismo: Este método se utiliza para separar mezclas heterogéneas sólidas en donde uno de los componentes debe tener la propiedad de ser atraído por el imán.
Filtración: Se utiliza para separar los componentes sólidos insolubles de las mezclas heterogéneas. El requisito es que las partículas sólidas no atraviesen el medio poroso utilizado para filtrar; generalmente se utiliza papel filtro, pero las telas también se pueden usar. Para filtrar se construye un equipo sencillo con papel filtro, embudo y soporte. En un beaker se coloca la mezcla que se vierte sobre el medio poroso lenta y suavemente para que la filtración sea exitosa.
Destilación simple: Es una técnica basad en las diferencias de punto de ebullición de los componentes de una disolución. mezcla debe ser una disolución de líquidos miscibles con puntos de ebullición diferentes para lograr evaporar y condensar en forma separada.
Cromatografía de papel: Se utiliza para separar e identificar sustancias que forman parte de mezclas complejas como los pigmentos de las plantas. Con la cromatografía de papel se pueden separar los componentes líquidos por ascenso (Capilaridad) a través de un papel filtro o poroso.
Experimento N° 1.1 Preparación de una mezcla de (SiO2) y sal (NaCl).
1. En un Becker pese 5 gr. de NaCl y 5 gr. de arena.
2. Añada 20 mL de agua y mezcle con el agitador. Observe como cambia
la apariencia de la arena y el cloruro de sodio al combinarlos con agua.
3. Doble el papel de filtro previamente pesado en cuartos, ábralo formando un cono y colóquelo en el embudo humedeciendo con agua para fijarlo.
4. Coloque el embudo en un porta embudos e introduzca el tallo del embudo en un Becker. Vierta la mezcla preparada sobre el papel cuidadosamente, transfiera todos los residuos de arena arrastrando con agua.
5. Al final vierta agua sobre el papel de filtro para que baje hasta el Becker.
6. Vierta el líquido filtrado en un balón de fondo redondo. (debe pesarlo previamente) e
Introdúzcalo en la estufa por 15 min aproximadamente hasta alcanzar
la sequedad. Deje enfriar y péselo. Anote sus observaciones.
7. Coloque el papel de filtro con la arena en un vidrio de reloj e introdúzcalo en la
estufa junto . Deje enfriar y péselo. Anote sus observaciones.
En su Informe:
· Indique el nombre y el principio del método de separación utilizado.
· Reporte la cantidad en gr. de las sustancias separadas.
Diseñe una tabla para presentar la información.
Responde:
1. ¿Se logró separar bien la mezcla por medio de este procedimiento? ¿Por qué?.
2. ¿Qué utilidad tiene este método separación?
3. ¿En qué actividades cotidianas utilizamos este método?
4. ¿Podría utilizar este método de separación si el soluto fuera corcho?
Experimento N° 1.2 Preparación de una mezcla de aceite, agua y alcohol.
1- Deposite 10 ml de agua coloreada en el embudo de separación.
2- Agregue 10 ml de aceite al embudo de separación. Utilice una jeringa para hacerlo, de modo que sea lenta y suavemente.
3- Agregue 10 ml de alcohol al embudo de separación de la misma forma que en el paso anterior.
4- Decante suavemente el agua en un tubo de ensayo. Regule la salida del líquido a través de la llave del embudo hasta que este salga en su totalidad.
5- Repita el paso anterior para el aceite y el alcohol.
En su Informe:
· Indique el nombre y el principio del método de separación utilizado.
· Reporte la cantidad en gr. de las sustancias separadas. Diseñe una tabla para
Presentar la información.
Responde:
1. ¿Se logró separar bien la mezcla por medio de este procedimiento? ¿Por qué?
2. ¿Qué equipo casero podría sustituir el utilizado en esta experiencia de laboratorio?
3. ¿Organice los tres líquidos utilizados en esta experiencia en orden decreciente de densidad?
EXPERIENCIA N0 1.3
1. Haga una mezcla de azufre (S0), con limaduras de hierro (Fe2+) y sal (NaCl) en un vidrio de reloj Anote lo siguiente: número de componentes y de fases.
2. Se pasan los imanes envueltos en papel de filtro (para facilitar después la separación del hierro de ellos) por toda la mezcla. Se repite esta operación una vez más para conseguir separar la máxima cantidad de hierro posible.
3. Se debe dar cuenta que es necesario añadir agua destilada al resto de la mezcla ( sal y sulfato) para poder proceder a la separación por filtración.
4. Se realiza un filtro sencillo con el papel milimetrado del tamaño adecuado al embudo disponible para separar el azufre.
5. Se procede al filtrado de la mezcla dejando que resbale ésta sobre una varilla en el interior del embudo (con filtro). Hay que ayudarse con una espátula para que la salga en su totalidad del vaso de precipitados. La disolución de sulfato filtrada se recoge en un vaso de precipitados.
6. Una vez ha finalizado la filtración, se hace una evaporación para obtener sal (NaCl).
Observe. Interprete y anote sus conclusiones.
En su informe:
1. Indique el nombre y el principio del método de separación utilizado.
2. ¿Se logró separar bien la mezcla por medio de este procedimiento? ¿Por qué?
3. ¿Qué utilidad tiene este método separación?
4. Describe las características de las sustancias que forma la mezcla anterior y las propiedades que hacen posible la elección del método de separación propuesto.
5. Plantea un comentario respecto al porqué del orden de los métodos anteriormente descritos.
EXPERIENCIA N0 1.4
1. Recorta una tira del papel poroso que tenga unos dos o tres dedos de ancho y que sea un poco más larga que la altura del vaso.
2. Enrolla un extremo en un bolígrafo (puedes ayudarte de cinta adhesiva) de tal manera que el otro extremo llegue al fondo del vaso. (ver dibujo)
3. Dibuja una mancha con un rotulador negro en el extremo libre de la tira, sin tocar el borde, de forma que no quede sumergida en el alcohol (ver paso siguiente). Procura que sea intensa y que no ocupe mucho (ver dibujo)
4. Echa en el fondo del vaso alcohol, hasta una altura de un dedo aproximadamente.
5. Sitúa la tira dentro del vaso de tal manera que el extremo quede sumergido en el alcohol pero la mancha que has hecho sobre ella quede fuera de él.
6. Puedes tapar el vaso para evitar que el alcohol se evapore.
7. Observa lo qué ocurre: a medida que el alcohol va ascendiendo a lo largo de la tira, arrastra consigo los diversas pigmentos que contiene la mancha de tinta. Como no todos son arrastrados con la misma velocidad, al cabo de un rato se ven franjas de colores.
En su informe:
1. ¿Cuantos componentes distingue en este cromatograma?.
2. ¿Podrían separarse los componentes de una mezcla de sólidos por cromatografía? Razone su respuesta.
3. Los estudiantes deben hacer las separaciones de los respectivos puntosny medir el Rf (Factor de retención) de cada compuesto o mancha individual.
Actividad de Clase:
Los estudiantes deberán reflexionar sobre las siguientes preguntas que presentaran en grupo de trabajo:
1. ¿Cómo se pueden diferenciar una mezcla homogénea de una sustancia pura?
2. Define mezclas hetereogéneas.
3. Señala cuáles de las siguientes sustancias son componentes del aire limpio y seco y cuáles no lo son:
(nitrógeno, monóxido de carbono, radón, dióxido de carbono, dióxido de azufre, argón, oxígeno y monóxidode nitrógeno).
4. ¿Qué es la solubilidad?
5. Razona si son válidas las siguientes afirmaciones:
- · Un compuesto puede descomponerse en elementos utilizando métodos físicos.
- · Un compuesto es una combinación de distintos elementos y por ello, no puede ser una sustancia pura.
- · Los compuestos son todos sustancias puras.
- · Los elementos se combinan entre sí, químicamente, para formar mezclas homogéneas.
ACTIVIDAD EXTRACLASE: (8 días hábiles para su presentación).
Los estudiantes deberán presentar un informe con las normas presentes de redacción para trabajos escritos: Portada, Introducción, marco teórico, solución a las preguntas de cada experiencia (presentes al final de cada práctica), análisis para cada experimento, posibles causas de error, bibliografía y actividad extraclase.
1- 1-Elaborar los diagramas de cada práctica.
2- 2-Mencione y explique 3 tipos de industrias en donde la destilación constituya una de las operaciones básicas.
333 3-Clasifique la siguiente lista de mezclas entre homogeneas y hetereogeneas y menciona por que clasificaste
de esta manera cada una.
MEZCLA CLASIFICACION RAZON DE CLASIFICACION
Refresco
Aciete de cocina
y agua.
Agua de mar
Mayonesa
Arena en agua
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1
