UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE QUÍMICA

Laboratorio DE QUÍMICA ORGÁNICA

Profesora: Cornejo Rojas Rosa Luz

DESTILACIÓN SIMPLE Y FRACCIONADA

*López Hernández Mariana Lizeth Clave 5

*Pérez Villanueva José Antonio Clave 8

FECHA DE ENTREGA: 7 DE MARZO DEL 2011

Destilación simple y fraccionada

Objetivo

Por medio de la destilación simple y fraccionada poder separar tres distintos líquidos que se encuentran mezclados en una solución y por medio del punto de fusión de estos determinad de qué sustancias se trata.

Después de comprar las temperaturas obtenidas después de la destilación fraccionada y simple determinas cual método es más preciso en una destilación.

Diagrama de flujo

DESTILACIÓN DESTILACIÓN SIMPLE Y SIMPLE FRACCIONADA DE UNA

MEZCLAMontar el equipo deDestilación simple

Montar el equipo de Lubricar las juntas destilación y cubrir la esmeriladas con un columna con cintapoco de vaselina eléctrica

Agregar 20 ml del Utilizar 25 ml de la líquido asignado en muestra problemaun matraz de bola

Calentarlo en parrilla Anotar la temperaturaeléctrica con agitación de destilación por cadamagnética o canastilla mililitroeléctrica y reóstato

Separa cabeza, cuerpo,Anotar la temperatura y cola de la destilación a la cual empieza ellíquido a destilar

Recibir el destilado Al permanecer cte. La Dejar en el matraz de bolahasta antes de que la temperatura cambiartemperatura llegue el matraz para recibira ser constante todo lo que se destile el residuo que ya no destila

a esa temperatura

Estructuras y propiedades físicas del las sustancias utilizadas

n-Hexano C6H14

Es uno de los pocos alcanos tóxicos, posee un potencial adictivo y peligrosoDensidad: 654.8 kg/m3

Masa molar: 86.18 g/molPunto de fusión: -95.15°C

Solubilidad en agua: miscible

Acetona (C3H120)

Riesgos de enrojecimiento en piel, nauceas, vomito, dolor de cabezaDensidad: 0.79g/cm3

Masa molar: 58.04g/molPunto de fusión: -94.9°C

Punto de ebullición: 56.3°CSoluble en agua

Etanol (C2H6O)

Altamente inflamableDensidad: 0.789 g/cm3

Masa molar: 46.07 g/molPunto de fusión: -114.3°CPunto de ebullición: 78.4°CSoludad en agua: miscible

METANOL (CH4O)

Totalmente miscible en aguaAltamente inflamable

Densidad: 0.7918g/cm3

Masa molar: 32.04 g/molPunto de fusión: -97.16°C

Punto de ebullición: 64.7°C

AGUA (H2O)

Su conductividad es casi nula. Puede ser calentada por encima de su punto de ebullición

Propano (C3H8O)Es altamente inflamable, puede producir enrojecimiento, dolor de cabezaDensidad: 0.8034 g/cm3 Punto de fusión: 146.7 KMasa molar: 60,09 g/mol Punto de ebullición 370.3K

Butanol (C4H10O)Es inflamable, soluble en agua

Densidad: 809,8 kg/m3

Masa molar: 74, 121g/molPunto de fusión: 143.5 K

Punto de ebullición: 390,88K

Octano C8H18

Altamente inflamableDensidad: 0.703 g/cm3

Masa molar: 114.22 g/molPunto de fusión: 216K

Punto de ebullición: 398.7KInsoluble en agua

Iso-propanol CH3CH(OH)CH3

Densidad 786,3 kg/m3; 0.7863 g/cm3

Masa molar 60.09 g/mol

Punto de fusión 185 K (-87,9 °C)

Punto de ebullición 355 K (82,4 °C)

Esquema con nombres

Resultados

Benzofenona

Fracción de la destilación

Temperatura deebullición (°C)

Volumen(mL)

1 75-78 3.52 78-85 11.53 85-89 5

Sustancia Pesomolecular (g/mol)

No. de Átomos de Carbono

Punto de ebullición (°C)

Metanol 32.04 1 78Etanol 46.07 2 69Propanol 60.09 3 86.3Butanol 74.12 4 109iso-propanol 60.09 3 75

30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 8060

70

80

90

100

110

Serie homomóloga

Peso molecular (g/mol)

Punt

os d

e eb

ullic

ión(

°C)

(No se considero el iso-propanol para la grafica porque pertenece a otra serie homologa que no se utilizó)

B) destilación simple y fraccionada

DESTILACIÓN FRACCIONADA

Destilación simple de una mezcla

Volumen del destilado (mL)

Temperatura de destilación (°C)

1 gota 50.661 522 52.663 54.164 55.665 57.836 607 608 629 68.3310 84.6611 8712 91

13 91.3314 91.3315 91.6616 91.317 91.318 91.319 91.320 91.3

Fracción de la destilación

Temperatura dedestilación (°C)

Volumen (mL)

Cabeza 50.66 12Cuerpo 91.33 8Cola no destilo 5

GRÁFICAS DEDUCIR CUAL DE LAS DOS MEZCLAS ES MEJOR

Conclusiones

Cuestionario

Pentano: A C B Hexano: E D F

b) ¿Qué establece la Ley de Raoult?. Conteste en palabras y matemáticamente.

La ley de Raoult, para dos componentes, se expresa del modo siguiente:

pA = pAºXApB = pBºXB

donde pA y pB representan las presiones parciales de vapor de los componentes de la disolución cuando sus fracciones molares son XA y XB, respectivamente; y las presiones de vapor de los componentes puros son: pAº y pBº. Si en la disolución hay componentes volátiles, cada uno producirá una presión parcial en la disolución que puede calcularse a partir de la ley de Raoult. La presión total siempre es igual a la suma de las presiones parciales de todos los componentes.P = P A + P B

A

B

C

D

E

F

d) ¿Cuál es la fracción molar de cada componente si 39g de benceno (C6H6) se disuelven en 46 g de tolueno (C7H8)?

Benceno: (78 g / mol) / (39g) = 2 mol

Tolueno: (92 g/mol) / (46g) = 2mol

nT = 2 mol + 2 mol = 4 mol

Xibenceno = 2mol/4mol = 0.5

Xitolueno = 2mol/4mol = 0.5

e) Considere a esta mezcla ideal. De acuerdo a la Ley de Raoult. ¿Cuál es la presión de vapor parcial del benceno en esta mezcla a 50°C?

Pibenceno = (270mmHg) (0.5) = 135mmHg

f) ¿Cuál es la composición del vapor en el punto de ebullición (50 °C)?

Pitolueno = (95mmHg) (0.5) = 47.5mmHg

Ptotal = 135mmHg + 47.5 mmHg = 182.5mmHg

g) ¿Qué finalidad tiene conectar el agua a contracorriente en el refrigerante?

Que el vapor se condense para volverse líquido y pueda destilar en forma líquida.

h) ¿Qué criterio siguió para separar las diferentes fracciones durante las destilaciones? Explique.

Lo primero que se expulsa se llama cabeza y es lo que destila a una temperatura constante y se tienen impurezas con punto de ebullición menor a la sustancia por destilar (sustancias volátiles), después sigue el cuerpo que destila a temperatura constante y es lo que ya estamos purificando, aquí se quita el matraz y se pone otro para quitar la cabeza, lo que ya no destila se llama cola y son impurezas con punto de ebullición mayor al compuesto.

i) Compare los resultados experimentales de las destilaciones del problema 2 yde tres razones de aquella que le pareció más eficaz.

La destilación fraccionada ya que se notan más fácilmente las fracciones de destilación, es más confiable ya que equivale a varias destilaciones simples y comienza a destilar a menor temperatura la cabeza.

j) ¿En qué casos es recomendable utilizar la destilación simple y en cuáles la destilación fraccionada?

La simple para mezclas de líquidos que difieran en más de 80ºC sus puntos de ebullición entre ellos y la fraccionada con punto de ebullición que difieran en menos de 80ºC o con muy pocos grados entre ellos.

k) lnvestigue la toxicidad del acetato de etilo y acetona.

ACETATO DE ETILO: Líquido incoloro, de olor característico. El vapor es más denso que el aire y puede extenderse a ras del suelo; posible ignición en punto distante; El calentamiento intenso puede originar combustión violenta o explosión. La sustancia se descompone bajo la influencia de luz UV, bases y ácidos. La solución en agua es un ácido débil. Reacciona con oxidantes fuertes, bases o ácidos. Ataca muchos metales en presencia de agua. Ataca los plásticos. La sustancia irrita los ojos, la piel y el tracto respiratorio. La sustancia puede tener efectos sobre el sistema nervioso. La exposición muy por encima del OEL puede producir la

muerte. Se recomienda vigilancia médica; El contacto prolongado o repetido con la piel puede producir dermatitis.

ACETONA: Líquido incoloro, de olor característico. El vapor es más denso que el aire y puede extenderse a ras del suelo; posible ignición en punto distante; La sustancia puede formar peróxidos explosivos en contacto con oxidantes fuertes tales como ácido acético, ácido nítrico y peróxido de hidrógeno. Reacciona con cloroformo y bromoformo en condiciones básicas, originando peligro de incendio y explosión. Ataca a los plásticos. El vapor de la sustancia irrita los ojos y el tracto respiratorio. La sustancia puede causar efectos en el sistema nervioso central, el hígado, el riñón y el tracto gastrointestinal. El contacto prolongado o repetido con la piel puede producir dermatitis. El líquido desengrasa la piel. La sustancia puede afectar a la sangre y a la médula ósea.

l) ¿En qué forma se procesan desechos de acetato de etilo y acetona?

Acetato de etilo: Recoger en la medida de lo posible el líquido que se derrama y el ya derramado en recipientes herméticos. Absorber el líquido residual en arena o absorbente inerte y trasladarlo a lugar seguro. Esta sustancia puede ser peligrosa para el ambiente; debería prestarse atención especial al agua.

Acetona: Ventilar. Recoger el líquido procedente de la fuga en recipientes precintables, absorber el líquido residual en arena o absorbente inerte y trasladarlo a un lugar seguro. NO verterlo al alcantarillado.

Manejo y tratamiento de residuos

RESIDUOS CANTIDAD

Cabezas de destilación 15.5Cuerpos de destilación 19.5Colas de destilación 10

Colocar en frascos para que posteriormente sean enviados a incineración

Bibliografía

*Mc Murry “Química Orgánica”, Grupo editorial Iberoamericana, México, 1994

*L.G. Wade, Jr, “Química Orgánica”, Prentice-Hall Hispanoamericana, México, 1993