Destilacion A Presion Reducida

 

Practica No 5. PUNTO DE EBULLICION: DESTILACION SIMPLE Y A PRESION REDUCIDA  Pérez Gómez Cesar Alejandro Alej andro (N.L. 43) (1311)-Laboratorio    

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OBJETIVOS  OBJETIVOS  Conocer los procesos de destilación simple y a presión reducida, sus características  y los factores que que intervienen intervienen en en ellas. Correlacionar los resultados experimentales de los puntos de ebullición y la masa molecular o el número de átomos de carbono mediante una gráfica. Emplear la técnica adecuada de destilación, simple o a presión reducida, en función de la naturaleza del líquido a destilar.  Aplicar la técnica de destilación a presión reducida en la purificación y separación de líquidos de baja presión de vapor.

   ANTECEDE  ANTECEDENTES NTES

En un líquido las moléculas están en constante movimiento y tienen una tendencia a escapar e scapar de la superficie aún a temperaturas menores del punto de ebullición. Cuando un líquido se encuentra en un espacio cerrado, la presión ejercida ej ercida por las moléculas gaseosas se incrementa hasta alcanzar el valor de equilibrio a una temperatura dada. La presión de equilibrio es conocida como la presión de vapor y es una constante característica car acterística del material a una temperatura específica. e specífica. Aunque la presión de vapor varía ampliamente para los diferentes materiales, mater iales, ésta siempre se incrementa conforme se aumenta la temperatura y comúnmente se expresa en mm de Hg.  

 Punto de ebullición y temperatura temperatura de ebullición.-El ebullición.-El punto de ebullición de un líquido es definido como la temperatura a la cual su presión de vapor es igual a la presión externa.  Destilación..- La destilación es un proceso de separación de mezclas constituidas de    Destilación componentes líquidos o soluciones que se basa en la diferencia de las presiones de  vapor de los componentes a una temperatura dada y por tanto en la divergencia de sus puntos de ebullición. El proceso consiste en calentar la mezcla líquida y condensar el vapor que se desprende durante dicho calentamiento, de tal manera que el condensado (destilado) se colecte en un recipiente por separado, esta porción destilada será más rica en el componente más volátil que la solución de partida.

La destilación presenta algunas variantes, entre las que podemos citar a la destilación simple, fraccionada, por arrastre de vapor y destilación al vacío (presión reducida). La destilación a presión reducida se emplea en e n la separación de líquidos con un punto de ebullición superior a 150ºC-200°C . Como un líquido hierve cuando su presión de vapor iguala a la presión externa, se puede reducir el punto de ebullición disminuyendo la presión a la que se destila. La destilación al vacío se utiliza cuando el líquido tiene un punto de ebullición excesivamente alto o descompone a alta temperatura.

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RESULTADOS Y ANALISIS DE RESULTADOS

 

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Tabla 1. Fracciones de una destilación simple Fracción de la Temperatura de  Volumen (mL) destilación ebullición (°C) 1 Cabeza 86-87 1°gota-2 2 Cuerpo 88 3-8 3 Cola

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9-10

Tabla 2. Punto de ebullición de alcoholes vs No. de átomos de C Sustancia Masa molecular No. de átomos de Punto de (uma) C ebullición (°C) Metanol 32 1 57-58 Etanol 46 2 70-71 N -Propanol 60 3 88-90 N -Butanol 74 4 118-120 Iso -Propanol 60 3 74-75 Iso -Butanol 74 4 98-99

Fracción 1 2

Tabla 3. Datos de destilación a presión reducida Temperatura de  Volumen (mL) Presión (mmHg) (mmHg) destilación (°C) 59 1°gota 1.5 138 4-11 120

Se observa que el punto de ebullición e bullición de las sustancias incrementa conforme a su número de átomos de carbonos aumenta; mientras si la molécula presenta una estructura diferente a la lineal, su punto de ebullición disminuirá aun así el número de átomos de carbono c arbono también influirá, tal es el caso del isopropanol y el isobutanol. En el caso de la destilación a presión reducida re ducida la primera fracción de destilación correspondiente a la cabeza comenzó a 59°C debido a que esta temperatura se fueron separando las impurezas imp urezas más volátiles de la sustancia problema; la 2° fracción de destilación se obtuvo cuando se observó un cambio radical en la temperatura de destilación y esta e sta permaneció constante. La sustancia problema se trataba de propilenglicol cuya temperatura de ebullición normal se encuentra 189190°C por lo que al querer destilarlo con una técnica de destilación normal la sus sustancia tancia se descompondría, es por tanto que se requirió un equipo de destilación a presión reducida siendo la temperatura del destilado a 138°C y trabajando a una presión de 120mmHg.  

CONCLUSIONES  CONCLUSIONES    La destilación a presión reducida se utiliza cuando el punto de ebullición de una sustancia se encuentra dentro de un rango de 150-200°C ya que a esa temperatura algunas sustancias comienzan a descomponerse. descomponerse.

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punto de ebullición de una sustancia es el principal factor en el que se basa la   El técnica de destilación y esta varía según la estructura del compuesto dentro de los

 

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que cabe destacar el número de átomos de carbono y su similitud a una forma lineal.   Mientras más átomos de carbono tenga una sustancia mayor su punto de ebullición ebullición será y en tanto en ramificaciones mientras más pierda su forma lineal, es decir entre mayor ramificaciones posea su punto de ebullición disminuirá, pero siempre está en función del número de átomos de carbono.   CUESTIONARIO CUESTIONARIO   1.  ¿Qué finalidad tiene conectar el agua a contracorriente en el refrigerante? 

La finalidad de esto, es que nuestra sustancia que ya está siendo destilada se enfrié, y con esto e sto se asegure que no pasen restos de la otra sustancia a través del tubo conector del refrigerante y al ir contra corriente no se calentara rápido cumpliendo su función, si se conecta contracorriente la parte más fría estará el final obteniendo o bteniendo el efecto deseado de enfriar el vapor

2.  Cite tres formas de conocer la presión a la que destila una sustancia. Con base en los resultados experimentales, explique si este método de destilación es adecuado para purificar y separar líquidos.

  Con ayuda de un nomograma de presión de vapor-temperatura     Con la ecuación general de los gases ideales         Con la ecuación de Clausius Clapeyron    

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 (  )  

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Es útil solo para aquellas mezclas en la que el componente principal a destilar tenga un alto punto de ebullición y no para aquellos en el que el e l punto de ebullición sea menor y en el que esta propiedad en los componentes de una mezcla no sean muy cercanos, pero independientemente de lo anterior es un buen método para purificar y separa líquidos ya que es una destilación que se lleva a una temperatura más baja debido a la presión menor.

3.  Utilizando el nomograma determine las temperaturas de ebullición a las diferentes presiones P Benzaldehído Antraceno P Benzaldehído Antraceno (mmHg) (mmHg) 760 178 340 300 100 5 50 160 4.  ¿Cuál es la relación que existe entre la presión aplicada y la temperatura de ebullición de un líquido? Entre menor se la presión aplicada a un líquido menor será su temperatura de ebullición

5.  ¿En qué casos considera que la destilación a presión reducida es el método adecuado para la separación y purificación de estas? 

   Ciclohexano-benceno Glicerol-etilenglicol

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  Hexano-ciclopentano 6.  Un líquido orgánico comienza a descomponerse a 80 °C. Su presión de vapor a esa temperatura es de 36 mmHg. ¿Cómo podría destilarse?

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Por destilación a presión reducida  

BIBLIOGRAFIA      Vogel A. I., I., Practical Organic Organic Chemistry, Chemistry, 5 ed., Longman Longman Scientific Scientific & Technical, Technical, London, 1989, P. 181-183 http://www.ub.edu/o w.ub.edu/oblq/oblq%2 blq/oblq%20castellano/d 0castellano/destilacio_tipu estilacio_tipus.html s.html     http://ww (CONSULTADO (CONSULT ADO 14/09/14 a las 20:35hrs)

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