SISTEMA DE GESTIÓN DE LABORATORIOS FACULTAD DE CIENCIAS INFORME DE LABORATORIO ELABORADO POR: ESTHEFANI SILVA JOHANA HU
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SISTEMA DE GESTIÓN DE LABORATORIOS FACULTAD DE CIENCIAS
INFORME DE LABORATORIO ELABORADO POR: ESTHEFANI SILVA JOHANA HUARACA TAMYA ILLICACHI VALERIA JAMA MA. AGUSTA TRUJILLO SAMANTHA MENA FECHA: 2018-05-31 REVISADO: DRA. PATRICIA LAYEDRA APROBADO: DRA. JENNY MORENO FECHA DE ELABORACIÓN DE LA PRÁCTICA: 2018-05-24 EDICIÓN : PRIMERA Página de Página 1 de 10
SUBLIMACIÓN
INFORME Nº4 SUBLIMACIÓN. 1. Objetivos: 1.1. General: Obtener la sublimación del ácido benzoico. 1.2. Específicos: Identificar el proceso por el que pasa el ácido benzoico para la sublimación. Observar el producto final de sublimación. Indicar las características del ácido benzoico para su uso adecuado.
2. Marco Teórico y Referencial: 2.1. Marco Referencial: La práctica de “Sublimación” se llevó acabo el día 24 de Mayo de 2018 en el Laboratorio de Química Orgánica de la Facultad de Ciencias de la Escuela de Ingeniería Química ubicada en la ESPOCH en la ciudad de Riobamba, ubicada en la panamericana Sur km 1 1/2 cuyas coordenadas son 78°40ꞌ20″ y una altura de 2815 msnm. 2.2. Marco teórico: 2.2.1 DEFINICIÓN La sublimación (fenómeno también definido como volatilización) es el procedimiento que se basa en modificar el estado sólido de un material por el de estado gaseoso, sin necesidad de llevarlo hacia el estado líquido. Es un método de separación de fases donde una de éstas debe poder pasar del estado sólido al gaseoso sin tener que pasar LABORATORIO
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por el líquido, como lo hacen el Yodo, la naftalina y el hielo seco. Cuando una de estas fases sublima, se separa de la otra. Solo se puede usar con sustancias que tengan esta propiedad (Helmestine, 2010).
2.2.2 TIPOS
2.2.2.1 SUBLIMACIÓN PROGRESIVA Los sólidos tienen presiones de vapor, características que oscilan con la temperatura como sucede con líquidos. Acrecentando la temperatura, aumenta también la presión de vapor del sólido. El suceso de la estabilización de un sólido con vapor saturado, que varía su presión con la temperatura, a esa inflexión se llama curvatura de sublimación.
2.2.2.2 SUBLIMACIÓN REGRESIVA Es el proceso inverso a la sublimación progresiva, es decir, el paso directo de gas a sólido. Por ejemplo, cuando se producen vapores al calentarse cristales de yodo y luego se pone sobre ellos un objeto que está muy frío; entonces, los vapores se transformarán nuevamente encristales de yodo “ (Mendéz, 2017)”.
2.2.3 EJEMPLOS DE SUBLIMACIÓN Las siguientes sustancias son conocidas por su capacidad de sublimarse:
Dióxido de carbono o Hielo seco: se trata de CO2 en estado sólido que se sublima a temperaturas por debajo de su punto triple (-56ºC a presión atmosférica).
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Hielo o nieve: el agua en estado sólido también se puede sublimar a temperaturas por debajo de 0ºC. Parte de la disminución del tamaño de los glaciares y de la nieve de las montañas se produce por sublimación a temperaturas inferiores a 0ºC.
Naftalina: es un compuesto formado por dos anillos de benceno
Yodo: produce vapores por sublimación al calentarse
Azufre: en la purificación del azufre este es sublimado
Arsénico: el arsénico es un elemento sólido que se sublima a 615ºC
Ácido Benzoico: es un compuesto formado por un grupo carboxilo unido a un anillo de benceno” (Williams, 2010).”
2.2.4 SUSTANCIAS Y REACTIVOS 2.2.4.1 ÁCIDO BENZOICO El ácido benzoico es un ácido aromático, cuya fórmula molecular es C6H5-COOH, es un ácido carboxílico, que posee un grupo carboxilo que se encuentra unido a un anillo fenólico. En normales condiciones, el ácido benzoico se encuentra en estado sólido, sin color y con un característico, pero ligero olor. No es muy soluble en el agua fría, pero en cambio, su solubilidad es muy buena en el agua caliente o también, en disolventes de tipo orgánicos (Helmestine, 2010).
3. Parte Experimental: 3.1. Sustancias y Reactivos: Acido benzoico. 3.2. Materiales y Equipos: Vaso de precipitación 50 ml LABORATORIO
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Vidrio reloj Rama seca de 8 cm con ramificaciones 3.3. Desarrollo experimental: Se pesó 0,5 g de ácido benzoico en la balanza y colocó en el vaso de 250 ml. Una vez que se puso el ácido benzoico se introdujo la rama dentro del vaso y se tapó muy bien con un guante para que no tenga fugas. Se calentó en el reverbero hasta su ebullición. Paulatinamente se retiró del reverbero, pero no de destapó hasta la formación de los cristales. Finalmente, se observó los resultados obtenidos. 4. Reacciones y Resultados: 4.1. Reacciones: Tabla N1: Datos del reactivo.
SUBLIMACIÓN Reactivo
Cantidad
Tiempo de Ebullición
Acido benzoico
0.5g
3 min
Elaborado por: Grupo de trabajo (2018)
4.2. Resultados:
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Tabla N2: comparación de resultados.
SUBLIMACIÓN Resultados según Laura Andrea Soto
Resultados obtenidos en el laboratorio
La mezcla se calienta produciendo que el Al colocar en el vaso de precipitación de sólido que sublima pase ha estado 500 ml, la rama con los 0,5 gramos de gaseoso, los vapores se vuelven a ácido benzoico; y al cerrarla bien con solidificar al chocar con una superficie ayuda de un guante, se la sometió al calor fría y de este modo, los gases al durante 3 minutos observando que dicho condesarse, se depositan en la base de la ácido
empezaba
a
evaporarse
(gas
superficie fría en forma de cristales (Soto, blanquecino), notándose en la rama como 2016).
cristales
blanquecinos;
finalmente al
destapar el vaso de precipitación se notó claramente un olor muy tóxico. Comparando los dos resultados se nota claramente similitudes que hacen que la práctica de laboratorio sea eficiente; pues el ácido benzoico claramente pasó de estado sólido a gas formando cristales blanquecinos. Elaborado por: Grupo de trabajo (2018)
5. Conclusiones y Recomendaciones: 5.1. Conclusiones: Se obtuvo la sublimación esperada del ácido benzoico, el cual al estar en condiciones favorables como lo es la temperatura y el vaso de precipitación cubierto para evitar que el vapor se escape en 3 minutos se presentó la sublimación. Se identificó el proceso por el que pasa el ácido benzoico ya que al calentarlo este LABORATORIO
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desprendía todo su vapor el cual pudo concentrarse en la rama seca y sus ramificaciones, pudiendo observar claramente la sublimación esperada. Se observó al concluir la sublimación que en la rama se concentró el ácido benzoico con coloración blanquecina y un aspecto parecido a la nieve, al momento de destapar el vaso de precipitación desprendía un olor demasiado fuerte característico del ácido que se utilizó, por tal razón, el proceso mencionado anteriormente se lo hizo al aire libre. Es necesario conocer las características del ácido benzoico, ya que al ser un ácido puede ser dañino para nuestra salud, así mismo conocer las características que este nos proporciona para poder entender la reacción que produce sobre la rama por ejemplo que es poco soluble a temperaturas frías por lo que fue necesario someterlo al calor para poder obtener los resultados de la sublimación deseada. 5.2. Recomendaciones: No descuidarse cuando el vaso de precipitación este en el reverbero ya que el guante (material con el que se tapó el vaso de precipitación) no resista más, es seguro que existe una fuga de gas. Es conveniente destapar el vaso de precipitación en un ambiente natural y amplio, ya que esta formación de cristales por medio de la sublimación, se está tratando con el ácido benzoico y puede ser perjudicial para nuestra salud. Es necesario usar una rama que tenga muchas ramificaciones, para así poder observar de mejor manera como se da el proceso de sublimación. Es de suma importancia tomar en cuenta la cantidad de sustancia que nos pide la práctica, no se debe alterar ninguno de ellos, para que así se obtenga mejores resultados y llegar al objetivo del mismo. LABORATORIO
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6. Referencias Bibliográficas: 6.1. Citas:
Beyer, D. (1987). Manual de Química Orgánica. Barcelona-Bogotá: Reverte S.A. Marker L., Hay P.M., Tilley G.P. (1972) Proceso de la Sublimación. México: Labkem.
Rodriguez, D. (2009). PRÁCTICA 8: CRISTALIZACIÓN. Retrieved from https://www.upo.es/depa/webdex/quimfis/docencia/basesFQ/Pract/ ochoynueve.pdf
Sonoras Jhon K. (2008).Operaciones básicas en el laboratorio de química. D.F. México
6.2. Bibliografía:
Martínez Grau, M. A.; Csákÿ, A. G. Técnicas experimentales en síntesis orgánica, Cap. 10, Ed.Síntesis, 1998.
6.3. Internet:
Córdova J. K. (18 de Agosto de 2009). Química Orgànica. Recuperado el 28 de Mayo de 2018, de cristales obtenidos por sublimación:
http://tertuliadeamigos.webcindario.com/practicas01.html
Helmestine. (14 de Junio de 2010). Ecured . Recuperado el 29 de Mayo de 2018, de Química para todos : https://www.ecured.cu/Sublimaci%C3%B3n
Mendéz. (14 de Abril de 2017). SCRIBD. Recuperado el 29 de Mayo de 2018, de Tipos de Sublimación: https://es.scribd.com/document/205291071/Sublimaciónpdf
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Williams. (6 de Noviembre 1 de 2010). UNIZAR. Recuperado el 29 de Mayo de 2018,
de
La
Destilación:
https://ocw.unizar.es/ocw/ciencias-
experimentales/tecnicas-basicas-de-laboratorioquimico/teoria/Sublimación_teoria.pdf
7. Cuestionario: 7.1. Importancia de la sublimación. La sublimación es un proceso muy fácil para aquellos materiales que no poseen fuerzas intermoleculares fuertes. La importancia de este proceso radica en que un sólido puede igualar su presión de vapor rápidamente con la presión atmosférica sin pasar por el estado líquido. Este tipo de separación tiene la ventaja de no usar reactivos químicos, sino únicamente calor controlado. (Marker, 1972)
7.2. Nombre los cristales más comunes obtenidos por sublimación. Cristales de naftalina Cristales de NaCl o sal común Cristales del Yodo Cristales del ácido benzoico Cristales del azufre Cristales de rocas magmáticas formados a partir de los gases del magma (Córdova, 2009)
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7.3 Explique el porcentaje de pureza que se obtiene por sublimación. % 𝑑𝑒 𝑝𝑢𝑟𝑒𝑧𝑎 =
0.5 𝑔 𝑑𝑒 𝑎𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑏𝑒𝑛𝑧𝑜𝑖𝑐𝑜 x 100 100 𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛
% 𝒅𝒆 𝒑𝒖𝒓𝒆𝒛𝒂 = 5𝑥10−3 %
Para la purificación de nuestra muestra de ácido benzoico, se lleva a cabo una sublimación ya que se libera con relativa facilidad de impurezas iónicas o no volátiles, si este proceso se conduce en condiciones de equilibrio, la tendencia de las moléculas a depositarse en las superficies compuestas por moléculas semejantes produce un notable incremento en la pureza del material. (Sónoras, 2008)
8. Anexos: 8.1. Esquema del equipo. RESUMEN La sublimación es una técnica empleada en laboratorio para purificar compuestos mediante la sublimación en vacío. De esta manera las impurezas pueden ser separadas de la superficie del material. Este tema se llevó a la práctica, de la cual se tomó una pequeña rama de árbol con ramificaciones para así facilitar nuestro estudio ahí se la colocó en un vaso de precipitación con 0.5 gr de ácido benzoico y se lo cubrió con un guante de manera que se evite algún tipo de fuga y se puso a fuego lento por 30 mins en la cual pudimos denotar el paso de estado sólido de nuestra muestra en estado gaseoso. Realmente, todas las sustancias presentan una determinada cantidad de vapor a una determinada presión y temperatura. Aquellas sustancias cuya presión de vapor sea apreciable poseen LABORATORIO
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la capacidad de sublimarse. Por lo general este proceso requiere de la aplicación de energía, sin embargo, existen sustancias que se subliman fácilmente ya sea a temperatura ambiente o con un ligero aumento de la misma. Esto se debe a que poseen una presión de vapor alta, lo cual provoca que las moléculas aumenten su entropía y pasen del estado sólido al gaseoso. DESCRIPTORES Sublimación// Estado Gaseoso// Estado Líquido//Purificación// Temperatura
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