Separación de una mezcla de Arena y Cloruro de Sodio

Trabajo Práctico I

1. Objetivos
2. Introducción teórica
3. Informe

2. OBJETIVOS

1. Identificar el material de uso común de laboratorio.
2. Utilizar el material de uso común de laboratorio.
3. Ejecutar algunas operaciones básicas de laboratorio.
4. Separar las fases de un sistema heterogéneo dado.
5. Aplicar un método de fraccionamiento a una solución obtenida.

1. INTRODUCCION TEORICA

2. El ingeniero puede encontrarse frente a la necesidad de separar las distintas fases de un sistema heterogéneo o de fraccionar soluciones para obtener sus componentes.

   Dispone, en el primer caso, de métodos mecánicos como la sedimentación, decantación, filtración, etc., los cuales los componentes del sistema no sufren transformaciones ni físicas ni químicas.

   Para el fraccionamiento de componentes, se utilizan métodos como la destilación y la cristalización, en los cuales uno o mas de los componentes cambian de estado de agregación.

3. INFORME

(D1) MEZCLA DE ARENA Y CLORURO DE SODIO

Ensayos preliminares

1. La mezcla presenta aparentemente una sola fase se pueden apreciar formas cristalinas propias del NaCl. Toda la mezcla se encuentra en estado solido.

2. Observe atentamente la mezcla (color, olor, cantidad posible de fases, estados de agregación de las mismas, formas cristalinas).
3. Ensaye la solubilidad del sistema en:

1. agua
2. etanol
3. tetracloruro de carbono

Observación:

Mezcla	Arena y H2O	Arena y etanol	Arena y Tetracloruro de Carbono
Color	Incoloro	Incoloro	Incoloro
Olor	Inodoro	Olor a alcohol	Presenta un aroma no identificado
Fases	2 Fases (liquida y solida)	2 Fases (liquida y solida)	2 fases (liquida y solida)
Formas cristalinas	No presenta ya que estan disueltas en solución acuosa.	No presenta ya que estan disueltas en solución.	Se pueden apreciar las formas cristalinas del NaCl.

El solvente mas adecuado en este caso es el Agua destilada. Creemos que otra forma

de separar el sistema seria a través de una destilación.

1. Nombre todas las operaciones unitarias en el orden en que fueron efectuadas.
2. Dibuje los dispositivos y nombre todos los materiales utilizados en las operaciones de :

• Filtración
• Cristalización

Muestre en un dibujo el aspecto del contenido del vidrio de reloj al concluir la cristalización.

Dispositivo para Filtración

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Contenido del vidrio de reloj luego de la cristalización

 3) Explique cuales son los objetivos del lavado de torta. Escriba las ecuaciones molecular e iónica correspondientes a la reacción efectuada para reconocer el ion eliminado en esta operación.

El objetivo del lavado de torta es eliminar los restos de ion cloruro del sólido (en este caso la arena). Para ello se procedió a filtrar varias veces la mezcla con agua destilada luego de la primera filtración.

Para poder establecer si han sido eliminados todos los iones residuales de la torta se recurrio a la utilización de AgNO3, que presenta un presenta un precipitado color blanco debido a la presencia de iones cloruro.

Las ecuaciones iónicas son:

AgNO3 + NaCl AgCl(s) + NaNO3

Ag+ + NO3- + Na+ + Cl- Ag+ + Cl- + Na+ + NO3-

4. Describa las operaciones que debería realizar para obtener al final del trabajo, la totalidad de la arena y del cloruro de sodio libres de agua.

Las operaciones en este caso serian:

• Calcinación :

 Para el secado de la arena se utilizo esta operación en la cual mediante el dispositivo dispositivo de la figura se sometió a la arena a altas temperaturas para evaporar el agua residual en ella y a su vez poder obtener la arena seca.

• Calcinación en Crisol (Cristalizacion):

Mediante esta operación el objetivo es evaporar el agua destilada presente el la solución de NaCl obtenida de la filtración a fin de separar el NaCl de la misma. Esto se realiza mediante la coloración del vidrio de reloj en un dispositivo armado al estilo Baño Maria el cual se muestra en la figura.

(D2) EXTRACCION DE YODO DE UNA SOLUCIÓN ACUOSA CON UN SOLVENTE ORGÁNICO POCO POLAR

Esquema del dispositivo utilizado

Comprobaciones de los resultados obtenidos:

Reacción de Doble Descomposición con la obtención de un precipitado que me indica la presencia de cationes y aniones.

El sulfato de cobre cuando reacciona con el Hidróxido de Sodio forma un precipitado azul llamado Hidróxido de cobre. En este caso esta reacción nos sirve para verificar si todavía existen restos de Cobre en el agua.

Para ver si hay presencia de Sulfatos se utiliza Cloruro de Bario que da como resultado Cloruro de Cobre (liquido) y Sulfato de Bario (sólido blanco).

5. El yodo pasa de la solución acuosa al solvente orgánico porque este al igual que el yodo también es poco polar ya que es un solvente orgánico.

6. Explicar por qué el yodo pasa de la solución acuosa al solvente orgánico.

   El componente que se ubica en la fase inferior es la solución de yodo y tetracloruro de carbono. Esto ocurre porque esta solución es más densa que el agua destilada que queda en la parte superior.

   DESTILACION SIMPLE DE UNA SOLUCIÓN ACUOSA DE SULFATO(VI) DE COBRE (II)

   Esquema del dispositivo utilizado

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7. Qué componentes tiene la fase inferior y porque se ubica en esa posición?

   En la destilación podemos observar los siguientes cambios de estado:

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8. Que cambios de estado se verifican en la destilación?
9. Escribir las ecuaciones iónicas de reconocimiento de los iones sulfato y cobre II con cloruro de bario e hidróxido de sodio, respectivamente. Indicar su estado de agregación y el color del producto en cada caso.

Verificación de la destilación:

Para los Sulfatos (SO42-)

BaCl2 (ac) + CuSO4 (ac) BaSO4 (s) + CuCl2 (ac)

Si existen Sulfatos se va a ver un producto de tono Blanco, de lo contrario no, en ese caso significa que se produjo una buena destilación.

Para los Cobres (Cu2+)

CuSO4 (ac) + NaOH (ac) Cu (OH)2 (s) + Na2SO4 (ac)

El Cu (OH)2 es de color celeste, si este color aparece en los productos nos indica la presencia de iones Cu2+, por lo tanto la destilación no ha resultado del todo exitosa.

 

Debra C.

República Argentina