Ejercicios de enlaces químicos e ionicos

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Práctica de laboratorio 2: Preparación de una mezcla y separación de sus componentes por filtración, decantación y evaporación

Problema
Qué propiedades deben tener 3 sustancias que mezcladas entre sí puedan ser separadas por filtración, decantación y evaporación?

Hipótesis
Para la realización de esta práctica, elaboraremos dos mezclas, una homogénea y otra heterogénea. Esperamos que los distintos métodos de separación. Gracias a nuestros conocimientos previos, sabemos que la mezcla homogénea obtendrá como resultado un soluble.

En cambio, en la mezcla heterogénea nuestro producto será una suspensión en fase líquida. Previo a la realización de la práctica, con mis compañeros intuimos que el orden de las sustancias será el siguiente: aceite al fondo, la glicerina arriba y la lenteja quedará a la mitad.

Objetivos:

Deducir las características de los componentes de una mezcla para que se puedan separar por filtración, decantación y evaporación a partir del conocimiento de estos métodos

Determinar el orden en que se deben aplicar los métodos de separación de mezclas.

Preparación:

Materiales

Embudo para filtración, papel filtro, vaso de precipitado, cápsula de porcelana, soporte universal completo, mechero Bunsen, pinzas para cápsula. Sustancias de laboratorio para preparar la mezcla.

Medidas de seguridad

Utiliza las pinzas para sujetar recipientes calientes. Usa bata de laboratorio. Consulta a tu profesor, quien te puede informar el cuidado que requiere el manejo de sustancias de laboratorio. Si empleas algún reactivo sólido, al terminar el experimento vacíalo en un papel o periódico y deséchalo al bote de basura.

Procedimiento:

1.       Discutimos y determinamos las características de las sustancias (sólidas, líquidas, solubles, insolubles, más o menos densas que el agua, etcétera) que se deberán elegir para preparar una mezcla de ambas fases de tres componentes que se puedan separar por filtración, decantación y evaporación.

2.       Preparamos la mezcla homogénea en un vaso de precipitados.

   De igual manera, discutimos y determinamos el orden en que sé que se deben emplear los métodos de separación de mezclas para separar los tres componentes.

. Para la filtración utilizamos el embudo, el papel filtro y un recipiente para recuperar el fltrado.

Para la destilación, utilizamos tres vasos de precipitados, un matraz erlenmeyer, unas pinzas para laboratorio, un termómetro y una manguera de laboratorio.

 Tras comentarlo con el resto del equipo, determinamos los métodos de separación que se le emplearían las distintas mezclas.

Datos y observaciones

1. ¿En qué propiedades se basaron para elegir los componentes de la mezcla? En el caso de la mezcla heterogénea pensamos en dos disolventes que tuvieran diferentes densidades y que claramente no fueran solubles entre si para que se lograra la heterogeneidad y con el soluto se eligió uno de aspecto que a simple vista pudieras saber que no es soluble. Con la mezcla homogénea pensamos en componentes muy sencillos y fáciles de manejar al igual que con el soluto. 

2. Una vez preparada la mezcla, ¿Qué tipo es: homogénea o heterogénea?

Se prepararon dos mezclas. Una homogénea y otra heterogénea. 

3. ¿Qué tipo de cambio sufren los componentes de una mezcla durante la aplicación de algún método de separación? Como estamos hablando de mezclas y de métodos de separación, no sufre ningún cambio en sus propiedades químicas. Por ejemplo, en la mezcla heterogénea usamos aceite, glicerina y lentejas, en el caso de las lentejas no sufrieron ningún cambio ya que al inicio eran lentejas y después de ser separada la mezcla terminaron siendo lentejas. Lo mismo sucedió con la glicerina y el aceite. Si hablamos de otra mezcla sencilla como agua y sal, para separarla podemos emplear el método de evaporación, de tal manera que el agua se va a evaporar y esta sufrirá un cambio de estado, pero no perderá sus propiedades y la sal mucho menos. 

4. ¿Las propiedades de los componentes recuperados se conservan o sufrieron algún cambio? Se conservan, porque estábamos hablando de una mezcla 

5. ¿En qué orden aplicaste los métodos de separación de las mezclas? Explica tu respuesta. 

MEZCLA HOMOGÉNEA: agua destilada, alcohol y sal. Sólo se empleó uno y fue destilación. Medimos la temperatura cada 20 segundos con ayuda del termómetro que estaba incrustado en el tapón. Al alcanzar el punto de ebullición, cuidamos que entre tiempo se levantara ligeramente la manguera del vaso de precipitados con agua que utilizamos como enfriador.

Se tenía primeramente la mezcla en un vaso de precipitados, después de paso a un matraz y ese matraz se puso dentro de un vaso de precipitados, este mismo matraz tenía un corcho al que se le inserto el termómetro para poder estar percatados de la temperatura que la sustancia iba tomando durante todo el método de separación. El refrigerante funciono con la ayuda de un tipo manguera que se conectó desde el corcho del matraz y parte de esta manguera se puso en un vaso de precipitado lleno de agua para que justo esa parte fuera la zona refrigerante, esa misma manguera daba a otro vaso de precipitado para que cayera la sustancia destilada.

MEZCLA HETEROGÉNEA: aceite, glicerina y lentejas. Se emplearon dos métodos: filtración y decantación. Con la ayuda de un papel filtro y un embudo de separación. Primeramente, la mezcla se pasó por el papel filtro de tal manera que se retuvieron las lentejas en el papel filtro dando paso a la glicerina y al aceite, estas conforme se acomodaron conforme a sus densidades. 

6. ¿Se recuperaron los 3 componentes? Si, en ambos casos.

Análisis y conclusión:

 Datos y observaciones.

Como equipo, elegimos para la mezcla homogénea los siguientes componentes: alcohol, agua destilada y sal, ya que son comúnmente conocidos por su facilidad para disolver sóldos. Tratamos de escoger componentes que realmente se pudieran separa por los métodos que nos eran requeridos, para que tampoco nos costara separarlos, y creo que nuestra elección fue acertada y de esta forma pudimos realizar la práctica de la mejor manera. Mientras que con la mezcla heterogénea escogimos los siguientes componentes: aceite, glicerina y lentejas sin embargo; nuestra elección no fue muy acertada, debido a que la densidad y viscosidad de la glicerina, hizo que nos costara trabajo filtrar la lenteja que esta suspendida en ella.

Las propiedades de cada uno de los componentes de las mezclas (homogénea y heterogénea) se conservaron, debido a que su unión fue física, es decir no se altero su estructura química, y por lo tanto al volver a separarlos se volvió a obtener cada una de las sustancias que conforman a cada mezcla, sin que ninguno perdiera sus propiedades respectivas de cada uno ( a excepción de la sal pero, porque no quisimos realizar la evaporación y cristalización para obtenerla, sin embargo si se puede obtener).

Conclusión:

Dependiendo de los componentes de las mezclas, es como se deberán separar, por ejemplo en el caso de la destilación debe de haber 2 o más líquidos miscibles con diferentes puntos de ebullición, mientras que en la decantación solo son necesarios 2 o más líquidos inmiscibles, con esto lo que trato de decir, es que para determinar que método de separación tienes que elegir es de acuerdo a los componentes que formen a una mezcla, ya sea homogénea o heterogénea (sus fases te definen que tipo de mezcla es). La forma de ordenar cada método que se tenia que realizar fue el correcto, ya que poco a poco pudimos obtener cada sustancia, a parte de que el orden va de acuerdo al material del que dispongas y en función de sus diferentes compuestos.

Práctica de laboratorio 1: Capacidad de disolución del agua

Problema:
¿Tan buen disolvente es el agua comparado con otros líquidos, como el alcohol etílico y la gasolina blanca?

Hipótesis:
¿Por qué el agua es el disolvente más utilizado en la vida cotidiana? A mi parecer, esto se debe a algo tan sencillo como que es el líquido que más sustancias disuelve, siendo esta una de sus propiedades más importantes. Prácticamente disuelve todos los cuerpos sólidos.

Objetivos:
Ante nuestra falta de material, con mis compañeros de equipo llegamos a la conclusión de que el agua es el mejor disolvente, basándonos primordialmente en que el agua es conocida como el disolvente universal. También gracias al trabajo de investigación de los coeficientes de solubilidad de cada disolvente.

Preparación:

Materiales: Tubos de ensayo, gradilla, pipetas de 1 milimetro, vaso de precipitados de 250 ml, pinzas para tubo de ensayo, balanza electrónica, soporte universal completo, mechero Bunsen y probeta de 10 a 50 ml.

Disolventes: Agua destilada, alcohol para curaciones (etanol), gasolina blanca.

Solutos: Sal (cloruro de sodio), azúcar (sacarosa), bicarbonato de sodio, sulfato de calcio.

Medidas de seguridad:

Emplea las pinzas para tubo de ensayo para sujetar los tubos calientes. Usa bata de laboratorio. Las preparaciones que se elaborarán no son pelgrosas, pero se debe tener cuidado de no calentar directamente disolventes, como el alcohol etílico o la gasolina blanca. Trabajar con precaución el material de vidrio. Avisa inmediatamente a tu profesor en caso de alguna duda.

Procedimiento:

1. Antes de iniciar la actividad, es conveniente que se discuta y establezcan, en el grupo, las cantidades de soluto y disolvente que deberán emplearse para determinar cuál de los disolventes es el mejor
2. Calienta agua de la llave en el vaso de precipitados (aproximadamente 150 ml), una vez caliente, apaga el mechero. Trata de mantener caliente el agua durante el experimento.
3. Numera los tubos de ensayo de acuerdo con los solutos que vas a manejar y colócalos en la gradilla.
4. Inicia con el agua destilada. Vierte en cada tubo la cantidad acordada para el disolvente.
5. En la balanza mide la cantidad de soluto con la que se iniciará y ve agregando en cada tubo los diferentes solutos, siempre con un orden, por ejemplo: en el tubo 1 la sal, en el tubo 2 el azúcar, etc. Agita suavemente y anota tus observaciones.
6. Agrega una mayor cantidad de cada soluto en los tubos, agita suavemente y anota las observaciones.
7. Cuando los solutos no se disuelvan más, coloca los tubos de ensayo dentro del vaso que contiene el agua caliente, agita los tubos ligeramente dentro del agua y anota tus observaciones.
8. Vierte en la tarja las disoluciones formadas con agua destilada, lava perfectamente los tubos de ensayo y realiza los mismos pasos con un segundo disolvente. Anota las observaciones.
9. Vierte en la tarja las disoluciones formadas con el segundo disolvente, lava perfectamente los tubos de ensayo y realiza los mismos pasos con el tercer disolvente. Anota tus observaciones.

Datos y observaciones:

Análisis y conclusión:

1. Interpreta los datos.

• Interpretamos por la diferencia de temperaturas vista es que en uno de los tubos de ensayo se apreció el asentamiento de el sulfato de calcio cuando este se mezclo en el agua, permitiéndonos apreciar una mezcla heterogénea.
• Al ser colocado a baño maría, el segundo tubo de ensayo de igual forma resultó en una mezcla heterogénea.
• Resolvemos que el agua continua siendo el mejor disolvente.

Ejercicios de método de separación