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DESTILACION SENCILLA Jhan Carlos Benítez, Ruth Isabel Ceballos, Sara lucia Martínez, María Angélica polo. Universidad del Atlántico. Facultad de química y farmacia. Programa de química y farmacia. Laboratorio de química orgánica. Barranquilla, Colombia. Julio 3 de 2019 RESUMEN En las prácticas de laboratorio, se determinan, métodos convenientes para separar mezclas de sustancias orgánicas, teniendo en cuenta sus características y propiedades físicas, como la temperatura de ebullición y su volatilidad en este caso fue alcohol antiséptico y la cerveza, para ello se manejó un sistema de separación de dos tipos, la destilación sencilla para el alcohol antiséptico y destilación fraccionada para la bebida alcohólica (cerveza).

INTRODUCCION La destilación es el método más frecuente e importante para la purificación de líquidos estables en su punto de ebullición. La técnica puede adaptarse también para materiales inestables en las cercanías de sus puntos de ebullición y esta modificación (destilación al vacío) se trabajará más adelante. Se utiliza siempre para separar un líquido de sus impurezas no volátiles. Para estos fines se utiliza el aparato de destilación representado en la figura (1).

Con frecuencia se considera la destilación simple como aquélla que no requiere una columna de fraccionamiento o aquella en la que se separa un material esencialmente puro, ya sea de un componente no volátil o de otro muy minoritario. La destilación fraccionada se utiliza cuando la mezcla de productos líquidos que se pretende destilar contiene sustancias volátiles de diferentes puntos de ebullición con una diferencia entro ellos menor a 80°C. (Ver figura 2). Al calentar una mezcla de líquidos de diferentes presiones de vapor, el vapor se enriquece en el componente más volátil y esta propiedad de aprovecha para separar los diferentes compuestos líquidos mediante este tipo de destilación. El rasgo más característico de este tipo de destilación es que necesita una columna de fraccionamiento.

Fig. 1. Montaje de equipo de destilación sencilla.

Fig. 3. Montaje durante la práctica.

Fig. 2. Montaje de equipo de destilación fraccionada. METODOLOGIA En la primera experiencia que se llevó a cabo la destilación sencilla al inicio se hizo el montaje de practica como se muestra en la figura 1, en el cual se utilizó una muestra de alcohol antiséptico, (alcohol antiséptico al 96% v/v) luego fueron vertidos 100 ml en un matraz de Destilación, el cual estuvo conectado a un termómetro y un condensador por el cual corría agua en contraflujo por el tubo externo y en el tubo interno corría el tubo del destilado que se condensaba. Se procedió al calentamiento de la muestra, se tomó la temperatura cuando apareció la primera gota en el bulbo del termómetro y cuando cayó la primera gota del destilado. Seguido de esto se siguió destilando a una temperatura constante de 78 ºC estando muy pendiente de que al momento en que la temperatura empezara a subir nuevamente se detuviera el calentamiento puesto que al aumentar la temperatura se comenzaría a buscarse el punto de ebullición del agua.

En la segunda experiencia se basó en destilación fraccionada la cual tuvo en cuenta la primera experiencia, se utilizó como reactivo una muestra de 100 ml de la cerveza, se vertió en un balón de destilación, seguido se ajunto el tubo del agua (el que entra al condensador) de manera que fuera una corriente lenta hasta la parte superior posteriormente se sometió al calentamiento cuidadosamente por medio de un mechero así la mezcla se destilo lentamente.

RESULTADOS Y DISCUSION Cuando se armó el equipo de destilación se enfatizó que la entrada del agua en el condensador fuese en la parte inferior de este y que la salida fuese en la parte superior, esto con el fin que el destilado se enfriase más rápido ya que si el agua está a contracorriente con el destilado este se enfría más rápido porque de esta manera el agua absorbe mucho más calor, si se colocase en el mismo sentido el agua cae inmediatamente y no enfría el tubo interno del condensador lo que hace que no se condense correctamente el vapor del destilado. La primera gota que se formó en el bulbo del termómetro fue a 32ºC, cuando esta cayó se registró una temperatura de 64ºC, la primera gota destilada cayo cuando se alcanzó la

temperatura de ebullición del alcohol etílico es decir, a 78ºC, al final se destilaron 64 mL de alcohol etílico y se probó regando un poco en el piso y se prendió así verificando que el alcohol estaba puro.

dependiendo de que mezcla sea. De acuerdo a las proporciones se le halla la concentración. Fracción: es una cantidad recogida de una muestra, en un proceso de separación. En el proceso una mezcla se separa en las fracciones que tienen composiciones que varíen según un gradiente. Mezcla homogénea: una mezcla homogénea es aquella en que los componentes no se pueden identificar a simple vista, solo se nota una fase, pero el hecho que solo se note una fase no quiere decir que los compuestos estén reaccionando de hecho estos se pueden separar por métodos físicos dependiendo la mezcla que sea.

Fig. 4. Combustión del alcohol destilado. PREGUNTAS DESTILACIÓN SENCILLA 1. Principios fisicoquímicos destilación simple

Cambio físico: es el que ocurre externamente, lo que quiere decir que no existe alteración de su estructura, ósea no hay reacción química, no se reordenan los átomos y no se forman sustancias nuevas. Cambio químico: en este si hay una reordenación de los átomos, lo que quiere decir que hay formación de nuevas sustancias, los cambios ocurren externamente.

de

El proceso de destilación simple se basa en el punto de ebullición de los compuestos que se encuentran en una mezcla ya que estos deben ser diferentes para que así el compuesto con menos punto de ebullición se vaporice y por medio del condensador vuelva al estado líquido. Este proceso es de gran utilidad ya que se pueden tanto separar mezclas, como se pueden purificar las mismas 2. Consulte los siguientes conceptos y relaciónelos con el experimento. Soluciones: son mezclas homogéneas las cuales entran formadas por 2 o más compuestos, los cuales no reaccionan entre si lo que quiere decir que cada uno tiene propiedades químicas diferentes y se encuentran en proporciones diferentes

Liquido homogéneo: es aquel que todos sus componentes se encuentran completamente diluidos, es decir, no hay partículas sólidas ni en ningún otro de los estados en q la materia se puede encontrar.

Si relacionamos los conceptos antes definidos tenemos que están todos muy ligados a la experiencia en este caso el agua con sal (NaCl) es una solución ya que es una mezcla homogénea a la vez tenemos un líquido homogéneo ya que como vimos todos sus componentes estaban diluidos, al calentar esta mezcla sufre cambios físicos separando la sal del agua y este a su vez vendría siendo una fracción de la muestra. 3. Porque no se evaporan de repente todo el líquido del matraz de destilación cuando se alcanza el punto

de ebullición. Precisamente si se evapora todo el líquido no podría haber separación y de hecho en eso consiste la técnica separar líquidos los cuales sean homogéneos pero que sus compuestos tengan diferentes puntos de ebullición por ende no bulle el líquido totalmente, lo que no bulle es simplemente porque tiene un punto de ebullición mucho mayor al líquido que se alcanza a destilar. 4. Porque no se debe llenar el balón de destilación mucho de la mitad de su capacidad. La principal razón es que si se llena el balón el líquido va a saturar el refrigerante lo que hace que pueda salir liquido sin ser destilado, otra de las razones es porque si se llena al empezar a bullir se forman burbujas, que se pueden evitar con piedritas de ebullición, estas también pueden salpicar y colarse en el destilado. 5. Cuál es la desventaja de utilizar un matraz cuya capacidad es cuatro, cinco o más veces el volumen del líquido que se va a destilar. La desventaja seria que se tendría problemas para recoger el destilado, en qué sentido, cuando se calienta la muestra a separar el primer líquido que se vaporice al ser un gas debe esparcirse por todo el recipiente para así empezar el proceso de destilación,

si tenemos un muestras muy grande el gas se esparcirá mucho más, abra menos presión, lo que hace que sea poco el destilado que se recoja, además si se quiere obtener más destilado, tendría que postergar el calentamiento y si hacemos esto corremos el riesgo de que otro liquido con un punto de ebullición un poco más alta que la del primer líquido y entonces tendríamos dos destilados en uno. 6. Un líquido orgánico comienza a descomponerse a 80°C. Su tensión de vapor es entonces de 36 mm ¿cómo se puede destilar el líquido?.

En estos casos, se utiliza una destilación al vacío, ya que un líquido bulle cuando su presión de vapor se iguala con la P externa. Si uno baja la presión, hace que la presión de vapor se iguale con la externa a una temperatura menor que la de ebullición normal, que es a 1atm de presión. Entonces, se puede destilar con una temperatura menor a la cual descompone. En este caso por medio del vacío se hace que la presión baje por ende la temperatura de ebullición también disminuirá. 7. Si el bulbo termométrico no se mantiene húmedo con condensado durante la destilación, la lectura del punto de ebullición será más alta o más baja. La temperatura sería más alta, ya que al obtener el vapor del líquido este tiene su temperatura de ebullición que va a ser menor que el residuo óseo de lo que aún no ha alcanzado su punto de ebullición, mientras que si no estuviese húmedo por el condensado el termómetro marcaria la temperatura de la muestra que aún se está calentando Y por ende sería más alta. 8. Cítense 2 razones que justifiquen el que el agua fría en un refrigerante se haga circular en sentido ascendente desde la tabuladora inferior a la superior y no en sentido contrario

• Si se realiza el recorrido del agua en contracorriente con el vapor destilado el agua logra absorber todo el calor esto hace que el vapor del destilado se convierta rápidamente en liquido • Si se coloca de arriba hacia abajo el agua va a caer sin hacer ninguna presión, lo que hace que el tubo interno del condensador por donde va a pasar el vapor del destilado no se enfría lo suficiente esto hace que del condensador salga el vapor de lo que se pensaba destilar.

DESTILACIÓN FRACCIONADA

ebullición muy cercanos, ya que la primera lleva a cabo un proceso de condensación más extenso en la columna, permitiendo que el componente más volátil (etanol) pase al condensador es por ello que en la

CONCLUSION En la etiqueta del frasco de alcohol antiséptico se observa que informa que es impotabilizado 95 % 73,7 mL por cada 100 mL de solución, por lo tanto al finalizarse la destilación se tuvieron que haber obtenido entre 73 o 74 mL, lo cual no fue así, por lo tanto se puede concluir que la destilación simple es una técnica muy útil en el momento de separar gases, que está fuertemente ligada a los diferentes puntos de ebullición de los líquidos que compongan la mezcla a destilar, los resultados de la destilación dependen tanto de la muestra que se esté utilizando para este procedimiento y de los implementos de laboratorio ya que si utilizamos implementos con una capacidad que no sea la adecuada para la muestra se pueden alterar la solución destilada como en este caso algunas de las razones anteriores afectaron el resultado final de la practica donde se obtuvieron 10 mL menos de lo esperado. En la destilación fraccionada se separó el etanol del resto de componentes. Se observó un mayor efectividad de la destilación fraccionada se separó el etanol del resto de componentes, Se observó una mayor efectividad de la destilación fraccionada con respecto a la simple para separar sustancias con puntos de

industria petroquímicas la destilación fraccionada es muy usada para separar todos los hidrocarburos útil del petróleo obteniendo diferentes temperaturas a la cual cada componente se va separando

ALCOHOL ETILICO (Etanol, alcohol anhidro, metil carbinol, alcohol desnaturalizado)

PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS

APARIENCIA

Líquido incoloro volátil de olor característico y agradable.

PH

7

SOLUBILIDAD

Soluble en agua, alcohol metílico, cloroformo, acetona y benceno.

PUNTO DE EBULLICION

78 - 79 ºC

PUNTO DE FUSION

-114 ºC

DENSIDAD

789 kg/m³

éter,

BEBIDA ALCOHÓLICA (cerveza)

PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS

APARIENCIA

Líquido de color amarillo volátil de olor característico.

GRADUACION ALCOHOLICA

4.7%

SOLUBILIDAD

PUNTO DE EBULLICION

PUNTO DE FUSION

DENSIDAD

altitud baja a 98ºC; y a 95ºC