Objetivo

Observar la formación de cristales a través de una disolución de precipitación y

una reacción de sublimación

Introducción

Cristalización

La cristalización es un proceso por el cual a partir de un gas, un líquido o una

disolución los iones, átomos o moléculas establecen enlaces hasta formar una red

cristalina la operación de cristalización es el proceso cual se separa un

componente de una solución liquida transfiriéndolo a la fase sólida en forma de

cristales que precipitan una disolución concentrada a altas temperaturas y se

enfría, si se forma una disolución sobre saturada, que es aquella que tiene

momentáneamente mas soluto disuelto que el admisible por la disolución a esa

temperatura en condiciones de equilibrio.

Por medio de la cristalización se separa un componente de una solución en estado

líquido pasándolo a estado sólido a modo de cristales que precipitan. Este pasó u

operación es necesaria para cualquier producto químico que se encuentre como

polvos o cristales en el mundo comercial, por ejemplo, el azúcar, la sal, etc.

Cuando preparamos una disolución concentrada a una temperatura elevada, y

seguidamente la enfriamos, se formará una disolución conocida como

sobresaturada, siendo las disoluciones que por un momento tienen más soluto

disuelto del que sería posible por la disolución en concreto a una temperatura

concreta en estado de equilibrio. Después podemos conseguir que se cristalice la

disolución a través de un enfriamiento bajo control. Sobretodo cristaliza el

compuesto inicial, lo que hace enriquecer las llamadas, aguas madres, con

impurezas que se encuentran presente en la mezcla principal al no poder llegar a

su límite de solubilidad.

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La parte más importante del proceso de cristalización, es el crecimiento de los

cristales. Las formas o los diferentes tamaños que adquieran los cristales se

deben a distintas condiciones, como por ejemplo el disolvente que se use o la

concentración utilizada de los diferentes compuestos. Los cristales crecen

formando capas de moléculas entorno a un cristal inicial.

Cristales

Los cristales son sólidos cuyas partículas constituyentes (átomos, moléculas o

iones) se ordenan conforme a un patrón que se repite en las tres direcciones del

espacio. Se distinguen tres tipos de cristales según el tipo de enlace químico que

se establece entre las partículas.

Las redes cristalinas corresponden a una disposición de puntos en el espacio con

la propiedad de tener simetría traslacional*. Esto quiere decir que cada punto de la

red se puede obtener de otro punto mediante una traslación.

Las redes cristalinas se pueden racionalizar introduciendo el concepto de celda

unitaria, la cual es un paralelepípedo que por traslación de sí mismo genera

completamente la red cristalina.

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Tipos de cristales

Las estructuras y propiedades de los cristales, como punto de fusión, densidad y dureza están determinadas por el tipo de fuerzas que mantienen unidas a las partículas. Se clasifican en: iónico, covalente, molecular o metálico.

Cristales iónicos

El cristal está formado por iones positivos y negativos unidos entre si mediante fuerzas de naturaleza electrostática

Hay que decir que este tipo de cristal son malos conductores del calor y de la electricidad ya que carecen de electrones libres. Pero cuando el cristal es sometido a una temperatura elevada los iones adquieren movilidad y aumenta su conductividad eléctrica.

Cristales Covalentes

Los átomos de los cristales covalentes se mantienen unidos en una red tridimensional únicamente por enlaces covalentes. Esté tipo de cristal son extremadamente duros y difíciles de deformar, y son malos conductores del calor y por lo tanto de la electricidad (ya que sabemos que el calor y la conductividad tienen una relación directa) ya que no existen electrones libres que trasladen energía de un punto a otro. Un ejemplo típico de este tipo de cristal es el Diamante.

Cristales moleculares

Son sustancias cuyas moléculas son no polares, la característica fundamental de este tipo de cristal es que las moléculas están unidas por las denominadas fuerzas de Van der Waals; estas fuerzas son muy débiles y correspondes a fuerzas de dipolos eléctricos.

Su conductividad es nula; es decir no son conductores ni del calor y la electricidad y son bastante deformables.

Cristales metálicos

La estructura de los cristales metálicos es más simple porque cada punto reticular del cristal está ocupado por un átomo del mismo metal.

Se caracterizan por tener pocos electrones débilmente ligados a sus capas más externas. Están cargados positivamente.

Su conductividad es Excelente tanto térmica como eléctrica debido a sus electrones libres.

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Material Reactivos

1 Espátula de plástico Ioduro de potasio

2 Vaso de p.p de 250 ml Acetato de plomo lll

2 picetas con agua destilada Ácido acético glacial

2 Varillas agitador Ioduro de plomo

2 vidrios de reloj yodo resublimado

1 Balanza analítica

2 pipetas de 5 ml

1 mechero

1 manguera de latex

1 rejilla de asbesto

1 tripie

1 matraz Erlenmeyer de 250 ml

1 cristalizador

1 caja de Petri

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Desarrollo experimental

I Obtención de cristales de yodo

II Sublimación de yodo

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Se toman 0.15 gr de yoduro potasico y se disuelven en 4 ml de agua destilada en un vaso de precipitados.

Se prepara una disolución de acetado de

plomo II (0.3 gr) en 10 ml de agua en un vaso

de pp.

Mezclar las dos disoluciones anteriores, añadiendo la primera a la segunda, observando

precipitado amarillo.

Dejar reposar el precipitado durante

unos minutos y decantar de la disolucion sobrenadante.

calentar 150 ml de agua destilada hasta

ebullición en vaso de pp.

Cuando el agua este hirviendo añadir 2 ml de

ácido ácetico glacial y añadir el precipitado amarillo y disolver.

Enfrial la solución resultante en un

cristalizador. Observar la precipitación de cristales de yoduro de plomo II.

Pesar una cantidad determinada de yodo

usando vidrio de reloj y balanza.

Introducir en vaso de PP y calentar.

Se observa la formación de vapores morados de yodo gas, sin que haya

pasado por estado liquido.

Acontinuación tapar con un bidrio reloj

previamente enfriado.

Observar que en su cara interna se deposita de

nuevo el yodo.

III Cristales de nitrato potásico

Observaciones

Los cristales que se formaron de yoduro de plomo II fueron pequeños, ya que

enfriamos la disolución rápidamente en hielo. Los cristales de nitrato potásico que

se obtuvieron fueron de mayor tamaño, ya que la disolución la dejamos reposar a

temperatura ambiente.

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Disolver KNO3 en agua a 100 °C, debe

ser una sol. sobresaturada

Verter la solución en una placa de Petri

Esta hará funcion de cristalizador.

Conforme la solución se va enfriando se forman cristales de

nitrato potásico.

Anotar observaciones

Conclusiones

Miguel Ángel Campos Martínez: En esta práctica observamos los diferentes

tipos de manera en la que se pude fabricar cristales para purificar la muestra,

usando métodos como la sublimación o el color, observando las diferentes

propiedades de los cristales dependiendo del reactivo usado para su formación.

Anallancy González Velázquez

En esta práctica pudimos comprobar que un cristal se forma por una saturación de

un compuesto en el agua o una solución, cuando llega a determinada temperatura,

las partículas se atraen. Si se enfría lentamente o a temperatura ambiente los

cristales son más grandes, si se enfría a temperaturas bajas el cristal no tiene

tiempo de organizarse y da lugar a la formación de cristales de menor tamaño y

más inestables. También observamos la sublimación del yodo, que puede ser un

método para separar un compuesto de una disolución siempre y cuando este

tenga las características necesarias.

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Anexo I

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Anexo II

Experimento I

Experimento II

Experimento III

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Ilustración 1 Cristales de yuduro de plomo II

Ilustración 2 Sublimación del Yodo

Ilustración 3 Cristales de yodo

Ilustración 4 Cristales de nitrato potásico

BibliografíaFIsica. (13 de 04 de 2016). Obtenido de http://fisicauva.galeon.com/aficiones1904041.html

Mendes, A. (16 de 09 de 2010). Quimica. Obtenido de http://quimica.laguia2000.com/general/cristalizacion

Separación. (13 de 04 de 2016). Obtenido de http://metodosdeseparaciondemezclas.bligoo.com.mx/cristalizacion#.Vw6n6ok97IU

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