Práctica 3

1. Actividades, datos, cálculos y discusión de resultados


Primera Parte: Destilación Acetona.


Esta actividad se trató de destilar una mezcla de acido acético y acetona. Consistió en obtener tres fracciones de líquido de los diferentes compuestos. En la tabla a continuación se enlistan la temperatura inicial y final a la que se obtuvieron 10 ml de cada fracción:

Fracción	T1°	T2°	Color Indicador
1	56.5°	86°	6
2	95°	100°	7
3	118°	130°	5

Por medio del color del indicador y de la discusión de resultados entre nosotros al observar la tabla, podemos concluir que la primer fracción es acetona, ya que el punto de ebullición concuerda (56.5) y tiene un olor a acetona. La segunda fracción concluimos que es en su mayoría agua, ya que concordamos que por menor presión en Puebla el punto de ebullición también es menor y concuerda. Aun así, tiene un olor algo fuerte. La fracción numero tres ya es un componente más puro del sobrante, que en este caso es el ácido acético; el punto de ebullición concuerda y se alcanza a ver que el color es muy parecido al vinagre.


Segunda Parte: Destilación de un vino comercial.


La segunda actividad se trató de destilar un vino comercial. Consistió en obtener también tres fracciones de lo que se va obteniendo. En la tabla a continuación se enlistan la temperatura inicial y final a la que se obtuvieron 10 ml de cada fracción:

Fracción	T1°	T2°	Densidad
1	87°	90°	-------------
2	100°	118°	-------------
3	118°	140°	------------

Discutiendo los resultados de la tabla, y comentando lo experimentado al probar y oler los compuestos, concluimos que la fracción uno son los compuestos volátiles del vino (isopropanol, metanol). Tuvo un color ligeramente rosado y un olor y sabor fuerte a etanol.
Concluimos que la fracción numero dos es agua. Fue fácil de predecir al probarla pero al compararlo con la tabla, también concuerda. No tiene sabor ya que tiene las características del agua pero tiene un ligero olor. Por conclusión, la fracción número tres fueron los sólidos conocidos como taninos. No tienen un olor propio y tiene un olor muy oscuro.


2. Cuestionario

11.     Fundamente el método de destilación y compare en una tabla los diferentes tipos que existen.

Simple	Líquidos orgánicos con puntos de ebullición diferenciado, con puntos de ebullición inferiores a 150°
Fraccionada	Líquidos con diferencia en puntos de ebullición menor a 25°. Se usa una columna de destilación, entre más arriba mas pura será la sustancia.
Al vacío	Destilación a bajas temperaturas. Evita descomposición térmica de las sustancias y un uso menor de energía.
Azeotrópica	Se agrega un agente de separación a la mezcla para romper el azeótropo o en otro caso la variación de la presión en la destilación. Desventajas: se necesita otra separación para eliminar el agente de separación.
Por arrastre de vapor	Vaporización selectiva de un componente volátil. Las sustancias deben ser insolubles en agua. Se logra por la inyección de vapor de agua a la mezcla para formar una fase inmiscible en la cual cada líquido se comportara como si el otro no estuviera presente.

22.     Defina azeótropo y ponga 3 ejemplos de este tipo.

Mezcla líquida de dos o más sustancias que se comporta como una sustancia única, en el hecho que el vapor producido por la evaporación parcial del líquido tiene la misma composición que el líquido.

1.     Etanol (95%) / agua                                   78.2° C

2.     Ácido nítrico (68,4 %) / agua                    122° C

3.     Ácido sulfúrico (98,3%) / agua                 336° C

33.     Esquematice y explique el procedimiento de destilación aplicado al petróleo y los diferentes productos que se obtienen del mismo.

Imagen obtenida de http://operaciones-unitarias-1.wikispaces.com/clases

En una torre de destilación las fracciones con los puntos de ebullición mas bajos se extraen por la parte superior de la torre en forma de vapor. “La nafta, o gasolina de destilación directa, se toma de la sección superior de la torre como corriente de productos de evaporación. Tales productos se utilizan como cargas petroquímicas y de reforma, material para mezclas de gasolina, disolventes y GPL.”
Las fracciones con un punto de ebullición intermedio (gasóleo, nafta pesada y destilados) se extraen de la zona intermedia de la torre como corrientes laterales y se envían a las operaciones de acabado para su empleo como queroseno, gasóleo diesel, fuel, combustible para aviones de reacción, material de craqueo catalítico y productos para mezclas.

Las fracciones con un algo punto de ebullición permanecen en el fondo de la torre y se utiliza para crear fuel, betún y asfalto usando una torre de destilación al vacío.

44.     ¿Qué finalidad tienen las perlas de ebullición?

Sirven para mantener en movimiento el líquido a destilar y que la ebullición sea controlada disminuyendo las burbujas. 

55.     Un líquido orgánico comienza a descomponerse a 80°C. Su tensión de vapor a esa temperatura es de 36 mm de Hg. ¿Cómo podría destilarse?

Por destilación al vacío. Esta permite una destilación a un punto de temperatura mas bajo al bajar la tensión existente en el aire evitando la descomposición térmica de la sustancia.

66.     Cualitativamente, ¿qué influencia ejercerán cada una de las siguientes impurezas en el punto de ebullición de la acetona? :

a) alcohol etílico (78.8º C) No tiene forma azeotrópica

b) éter etílico (35º C). No tiene forma azeotrópica

c) azúcar. No es capaz de influir por su insolubilidad en acetona

77.     Cítense dos razones que justifiquen que el agua fría circule en un refrigerante en sentido ascendente.

Se mantiene un gradiente térmico correcto al tener la entrada del agua por el punto mas frio en el refrigerante. Permite un uso más económico del líquido refrigerante

88.     ¿Se podría separar por destilación sencilla una mezcla de dos líquidos de puntos de ebullición 77º C y 111º C? ¿Y por destilación fraccionada? ¿Qué líquido se recogería en primer lugar?

Se podría separar con destilación sencilla ya que los puntos de ebullición entre los 2 líquidos difieren en más de 25° C, por destilación fraccionada no se podría hacer ya que los puntos de ebullición están muy separados entre si. En el caso de la destilación simple se recogería primero el liquido con punto de ebullición de 77° C

3. Conclusiones y Recomendaciones

En base a las actividades realizadas de la práctica 3, podemos constatar que la destilación es uno de muchos procesos para separar tanto componentes líquidos como sólidos. Este es un procedimiento que consiste en calentar un líquido hasta que sus componentes más volátiles pasan a la fase de vapor y posteriormente se enfría el vapor para recuperar aquellos componentes en forma líquida por medio de la condensación.

No obstante, en la práctica no se obtuvieron los resultados esperados por la falta de tiempo, ya que se tuvo que aumentar la temperatura del agitador de 150° a unos 350° para que se empezara a vaporizar el vino comercial y aún así faltaron por realizar partes de la práctica. Aprendimos que es lo que sucede en ambos procesos, pero también aprendimos que hay que tener mucha paciencia para lograr un desarrollo completo de la práctica, y sobre todo mucho tiempo.

Recomendamos para las próximas prácticas tener una mejor planeación de ambas partes, tanto instructores como alumnos para que se pueda realizar la práctica entera en el tiempo establecido.

4. Referencias

Recursos Educativos de Química Orgánica. Recuperado el 24 de enero de 2012, de http://www.ugr.es/~quiored/lab/oper_bas/dest.htm

Química Libre. Destilación (En línea). Recuperado el 24 de enero de 2012, de http://quimicalibre.com/destilacion/

AGA S.A. Mezcla Azeotrópica (En línea) Recuperado el 24 de enero de 2012, de http://www.aga.com.ec/International/SouthAmerica/WEB/sg/HiQGloss.nsf/Index/AZEOTROPIC_MIXTURE_(AZEOTROPE)?open&lang=en,es,pt

Mucha pasta. Destilación petróleo. (En línea). Recuperado el 24 de enero de 2012, de http://www.muchapasta.com/b/var/Destilacion%20petroleo.php

Destilación Fraccionada por medio de destilaciones simples. (En línea). Recuperado el 24 de enero de 2012, de  http://www.doschivos.com/trabajos/quimica/534.htm

Wikipedia. Tubo refrigerante. (En línea). Recuperado el 24 de enero de 2012, de  http://es.wikipedia.org/wiki/Tubo_refrigerante_(qu%C3%ADmica)

 Scribd. Operación Unitaria Destilación. (En línea). Recuperado el 24 de enero de 2012, de    http://es.scribd.com/ao_arias/d/29578829-Destilacion

Azeotrope Databank. (En línea). Recuperado el 24 de enero de 2012, de http://eweb.chemeng.ed.ac.uk/chemeng/azeotrope_bank.html