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• Elmer Morales

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1. RESUMEN

Se logró diferenciar entre mezclas homogéneas y heterogéneas definiendo la diferencia entre estas, en una mezcla homogénea no se puede separar ni distinguir a simple vista y la mezcla heterogénea se puede separar además se pueden distinguir a simple vista además presentan un aspecto no uniforme. La práctica consistió en dos fases la primera fue realizar una mezcla homogénea con agua y arena; y se empleó el método de decantación. En la segunda fase se realizó una mezcla heterogénea de agua, sal y arena; en esta se emplearon los métodos de filtración, evaporación y condensación para poder observar los principios físicos por los cuales se dan dichos métodos de separación. Por último se tararon las cantidades recuperadas en cada método, se calculó el porcentaje recuperado y el error relativo de cada una.

1

2. RESULTADOS

2.1

Tabla No. 1: Cantidades recuperadas comparadas con el porcentaje recuperado para cada método utilizado.

Método empleado

Cantidad recuperada (g) o (mL)

Porcentaje recuperado

Decantación

4 mL

92 %

Filtración

2.332 g

116.5 %

Evaporación

2.452 g

122.5 %

Condensación

1 mL

10 %

2.2

Tabla No. 2: Otros métodos de separación que se pudiesen haber utilizado para cada uno

de los métodos empleado. Procedimiento

Método

empleado

optativo

Decantación

Tamizado

Razón:

Se hubiese podido aplicar utilizando un tamiz con un tamaño de poro pequeño, se tomaría en cuenta que este método no es el más viable pero si lo es más que el de decantación.

Filtración

Centrifugación

La arena tiene partículas sólidas y es más densa que el agua, por ende al hacer centrifugarla esta tendrá que separarse.

Evaporación

Cromatografía

Se pudo haber utilizado pero el procedimiento es mucho más complicado que la evaporación debido a que la eficacia del método depende de la elección del disolvente y el papel filtro.

Condensación

Destilación

El método de destilación es el método correcto a emplear siempre y cuando se tenga el equipo necesario y debido a que con la condensación se pierde una cantidad considerable.

2.3

Tabla No. 3: Aplicación de cada uno de los métodos empleados en ingeniería en mecánica

industrial y principio físico para cada uno de los métodos.

2

Método Decantación

Aplicación en la industria

Principio físico

Se emplea en la extracción de Se basa en la diferencia de densidad entre petróleo con la separación de agua los dos componentes que hace que al de mar y dicho combustible. En dejarlos en reposo, ambos se separen una

parte

del

proceso

de hasta situarse el menos denso en la parte

separación de aguas residuales. Filtración

superior del envase que los contiene.

En la purificación y clarificación de Se fundamenta en el tamaño de las la cerveza o de cualquier bebida moléculas del solido que se va a separar y que

sea

para

el

consumo. que pueden ser atrapadas, esto depende

Fabricación de filtros de aceite, del material a utilizar. agua y aire en los automotores. Evaporación

Se aplica en la concentración de Se fundamenta en Cambio de estado, en jugos de frutas. La obtención de la este caso el cambio de líquido a gaseoso sal del mar. Fabricación de leches para poder obtener la separación de las concentradas y deshidratación de dos sustancias. frutas.

Condensación

Es empleado para la obtención de Se fundamenta en Diferencia de los los licores. Extracción de aceites y puntos de ebullición o niveles de obtención de productos derivados temperatura. del petróleo.

2.4

Tabla No. 4: Aplicación de cada uno de los métodos empleados en ingeniería en mecánica

industrial y principio físico para cada uno de los métodos. Método empleado

Error relativo

Decantación

8%

Filtración

42.88 %

Evaporación

22.6 %

Condensación

90 %

3

3. INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS

El método de separación por decantación es el método menos efectivo debido a que este no permite tener una separación de las sustancias que pueda arrojar un resultado exacto basándose porcentaje de recuperación, esto influye en que para realizar la separación solo se deja reposar la mezcla por la diferencia de densidades y luego se vierte el agua en otro recipiente; también que se utiliza una varilla de vidrio para evitar que la arena no logre pasar al segundo recipiente. En la mezcla de arena, sal y agua los métodos de separación empleados son más prácticos y pueden arrojar un mejor resultado, pero este depende de los materiales al utilizar, el equipo y que el procedimiento en cada método sea llevado a cabo de la forma más correcta. En el método de filtración se recuperó un 22.6% más de arena, se puede adjudicar a que la plancha de calentamiento posiblemente haya vencido su tiempo de vida útil y también que se pudo haber dejado más tiempo a secar el papel filtro con la arena. En el método de evaporación se recupera un 16.6% más de masa de sal, se puede deber a que el agua utilizada en el experimento no es destilada sino que es agua del grifo y estas aguas tienen ciertas cantidades de sal; por consiguiente los dos gramos de sal y la sal que incluye el agua se mezclan. Por ultimo con el método de condensación también arrojo un resultado no tan confiable como el método de decantación, se recuperó tan solo un 10% de agua y se puede adjudicar a que el experimento solo fue realizado para poder ver el principio físico de la condensación, sin embargo se pudo haber recuperado un porcentaje mayor de agua si se hubiese empleado el método de destilación ya que este método arroja mejores resultados pero también es más complejo porque se necesitan de equipo mas sofisticado.

4

4. CONCLUSIONES



Se logró llegar a comprender que es una mezcla homogénea y una heterogénea, también saber las diferencias entre las dos y que métodos de separación se pueden emplear para cada tipo de mezcla.



Para los métodos de separación de filtración y evaporación en el experimento fueron más eficientes porque se recupera la mayor cantidad basándose en el porcentaje de recuperación de la sal y la arena, sin embargo el resultado se ve afectado por la calidad de reactivo utilizado.



Los métodos de condensación y decantación son los menos eficientes, el principio físico de la condensación arroja buenos resultados pero por el método que se realizó en la práctica no fue el más eficiente y con el método de decantación no se puede esperar un buen resultado debido al principio físico con que se emplea.



En los porcentajes de recuperación obtenidos se puede juzgar cuál de los métodos es el más efectivo y más práctico, sin embargo no se puede descartar que influyo la calidad del reactivo, en este caso el agua debido a que no era agua destilada.

5

5. PROCEDIMIENTO 5.1

Decantación de un sólido y un líquido. I.

Se lavó toda la cristalería a utilizar.

II.

Se Midieron 50 ml de agua con la probeta y se colocó el agua en el earlenmeyer.

III.

Se aplicó el método de decantación en el beacker de 250 ml utilizando una varilla de vidrio para que el líquido resbale procurando que la arena quede en el earlenmeyer.

IV.

5.2

Se midió nuevamente el volumen del agua decantada en la probeta de 100 ml.

Filtración, Evaporación y Condensación I.

Se taro un vidrio de reloj y se colocaron 2 gramos de arena.

II.

Se taro otro ojo de vidrio de reloj y se colocaron 2 gramos de NaCl (Sal).

III.

Se mezclaron las sustancias dentro de un beacker de 250 ml utilizando la varilla de vidrio.

IV.

Se agregaron 25 ml de agua y se agito con la varilla de vidrio a para mezclar las tres sustancias.

V.

Se tomó un trozo de papel filtro, se dobló para obtener una forma cónica, se colocó en el embudo ya que este también es cónico y se colocó otro beacker bajo del embudo para recibir el líquido.

VI.

Se vertió la mezcla en el cono formado por el papel filtro y el embudo con el fin de separar la arena del líquido.

VII.

Se secó el papel filtro y la arena filtrada en plancha de calentamiento y se pesaron conjuntamente para saber la masa de la arena recuperada.

VIII.

Posterior a la filtración, se colocó el beacker con la mezcla de agua y sal ya separadas de la arena en la plancha de calentamiento.

IX.

Para el método de condensación se tomó un tubo de ensayo con hielo en su interior y se colocó sobre el beacker que tenía la solución llevada a su punto de ebullición.

X.

El agua que se recibió por el tubo de ensayo por medio de la condensación se colocó en otro becaker y se tomó el volumen de agua recuperada.

XI.

Para el método de evaporación, se llevó a el punto de ebullición para que el agua se evapore y la sal quede en el beacker.

XII.

Por último se taro la sal recuperada conjuntamente con el beacker.

6

6. HOJA DE DATOS ORIGINALES La hoja de datos original se presenta adjunta al final del reporte

7. MUESTRA DE CÁLCULOS

7.1

Determinación del porcentaje de volumen de agua, masa de arena y masa de sal

recuperados. El procedimiento fue el mismo para los cuatro métodos.

𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑛𝑒𝑡𝑎 𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑟𝑒𝑐𝑢𝑝𝑒𝑟𝑎𝑑𝑎

𝑃𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑟𝑒𝑐𝑢𝑝𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜 =

𝑃𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑛𝑒𝑡𝑜 𝑃𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑟𝑒𝑐𝑢𝑝𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜

𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑟𝑒𝑐𝑢𝑝𝑒𝑟𝑎𝑑𝑎 × 𝑃𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑛𝑒𝑡𝑜 𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑛𝑒𝑡𝑎

𝐸𝑐. (1)

Donde: Cantidad recuperada = Volumen o masa que se obtuvo posterior al método de separación. Porcentaje neto = 100%. Cantidad neta = Volumen o masa con la se comenzó a trabajar con el método de separación.

7.1.1

Ejemplo: Determinación del porcentaje de volumen recuperado para el método de

decantación:

𝑃𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑟𝑒𝑐𝑢𝑝𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜 =

7.2

46 𝑚𝑙 × 100% = 92% 50 𝑚𝑙

Determinación del error relativo de volumen de agua, arena y sal recuperados. El

procedimiento fue el mismo para los cuatro métodos.

𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑜 = |

𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 − 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑟𝑒𝑎𝑙 | 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑟𝑒𝑎𝑙

𝐸𝑐. (2)

7

Donde: Valor medido = Es el valor que se obtuvo posterior a realizar el método de separación (Cantidad recuperada). Valor real = Es el valor del volumen o masa que se utilizó al inicio del método (Cantidad inicial).

7.2.1

Ejemplo: Determinación del error relativo de volumen recuperado para el método

de decantación:

𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑜 = |

𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 − 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑟𝑒𝑎𝑙 | = 8% 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑟𝑒𝑎𝑙

8

8. DATOS CALCULADOS

8.1) Tabla Numero 5: Resultados de mediciones y datos tomados para el método de Decantación.

Arena

Volumen de

Agua recuperada

Porcentaje de agua

(g)

agua (mL)

(mL)

recuperada (%)

10

50

46

92

8.2) Tabla Numero 6: Resultados de mediciones y datos tomados en el método de Filtración.

Masa

Volumen

Masa del

Masa

Masa papel

Masa arena

Porcentaje de

Arena

Agua (mL)

papel filtro

Beacker (g)

+ arena (g)

recuperada (g)

arena

(g)

(g)

2

10

0.757

recuperada (%) 102.376

2.757

2.332

116.5

8.3) Tabla Numero 7: Resultados de mediciones y datos tomados en el método de Evaporación.

Masa

Volumen

Masa

Masa de beacker +

Masa de sal

Porcentaje de arena

Sal (g)

Agua (mL)

Beacker (g)

sal(después evaporación)

recuperada

recuperada (%)

2

10

102.376

104.828

2.452

122.5

8.4) Tabla Numero 8: Resultados de mediciones y datos tomados en el método de Destilación.

Volumen

Volumen de agua

Porcentaje de arena

Agua (mL)

recuperada (mL)

recuperada (%)

10

1

10

9

9. BIBLIOGRAFÍA

Babor, Joseph A. y Ibarz Anznárez, J. (1999). Química General Moderna 7º edición. Editorial Marín S.A. España.

AREA CIENCIAS (2015). Homogéneas y Heterogéneas. < http://www.areaciencias.com/quimica/homogeneas-y-heterogeneas.html > [Consulta: 02 de Septiembre de 2015]

Christian, Gary D. (2009). Química analítica (1a. ed.) México: McGraw Hill.

Brown, T. L., Lemary, Jr. H. E., y Bursten, B. E. (1993). Química: la ciencia central (5a ed.). México: Prentice Hall Hispanoamericana

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