Técnicas y Operaciones Básicas en Laboratorio

Técnicas y operaciones básicas en laboratorio 1.  Objetivos. • • •

Determinar las características de los diferentes tipos de mezcla. Utilizar el método adecuado de separación para los diferentes tipos de mezcla. Determinar el rendimiento de la técnica empleada.

2. Fundamento teórico. Mezcla. Se considera mezcla a la agregación de de varias sustancias o cuerpos que no se combinan químicamente entre sí, entre las características de mayor relevancia para las mezclas se tiene las siguientes. a) b) c) d)

os compon componente entes s de toda mezcla mezcla no pierd pierden en sus propie propiedad dades. es. os compon componente entes s intervien intervienen en en proporc proporcione iones s variables variables.. os componen componentes tes pueden pueden ser separados separados por procedimientos procedimientos físicos o mec!nicos. mec!nicos. "l formarse formarse una mezcla se puede producir producir o no absorción, absorción, o perdida de calor. calor.

as mezclas pueden presentarse ba#o diferentes características, motivo por el cual se clasifican en$ totalment mente e uniform uniformes es %no prese presentan ntan discontin discontinuida uidades des al a) Me Mezc zcla las s omo! omo!én énea eass$ son total

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ultramicroscopio) ultramicroscopio) y presentan presentan iguales iguales propiedad propiedades es y composición composición en todo todo el sistema.  "lgunos e#emplos son la salmuera, salmuera, el aire. &stas mezclas 'omogéneas 'omogéneas se denominan denominan soluciones. os coloides$ son partículas con tama(o que oscila entre *+ y +- cm. &stas mezclas tienen tienen una fase dispersante dispersante %disolven %disolvente) te) y una fase dispera dispera %soluto) %soluto) e#emplo. e#emplo. lec'e, gelatina, quesos, etc. as as soluci solucion ones$ es$ Una Una soluc solución ión es una mezcla mezcla 'omo 'omogé géne nea a de dos dos o m!s m!s sustan sustancia cias s dispersadas dispersadas como moléculas, !tomos !tomos o iones, en vez de permanecer permanecer como agregados agregados de regular tama(o. Una de las sustancias que forman la solución se denomina disolvente suele ser el componente que se encuentra en mayor cantidad. a otra u otras sustancias en la solución se conocen como solutos e#emplo$ agua de mar, limonada, té, refrescos, alco'ol, etc.

b) Me Mezc zcla lass et eter ero! o!én énea eass$ no no son uniformes en los que puede observarse la discontinuidad discontinui dad •

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a simple simple vista %sal %sal y carbón, carbón, por por e#emplo e#emplo) ) en otros otros casos, casos, debe debe usarse usarse una mayor  mayor  resolución para observar la discontinuidad. /ay dos tipos de mezclas 'eterogéneas$ 0ezclas 0ezclas groseras groseras$$ son aquella aquellas s que tienen tienen compone componentes ntes diferenci diferenciable ables s por su gran gran tama(o. 1or e#emplo$ granito %mica, cuarzo y feldespato). Suspe Suspensi nsion ones$ es$ Suspe Suspensi nsión ón se deno denomin mina a a las las mezcl mezclas as que que tiene tienen n partíc partícula ulas s finas finas suspendidas en un líquido durante un tiempo y luego se sedimentan sedimentan.. &n la fase inicial se puede ver que el recipiente contiene elementos distintos. Se pueden separar por medios físicos. "lgunos e#emplos de suspensiones son el engrudo %agua con 'arina) y la mezcla de agua con aceite.

T"#$%#&' ( '*&+&#%,$ ( M-#&'. os procedimientos por los cuales se aíslan los componentes de las mezclas se denominan métod métodos os de separa separació ción, n, los los cuale cuales s pued pueden en ser físico físicos s o mec!n mec!nico icos s depe depend ndien iendo do de la naturaleza de la mezcla y sus componentes.

*rocedimientos /0sicos. Destilación

&vaporación

2romatografía

*rocedimientos mecánicos. 3iltración 4mantación

Decantación 5amizado

2entrifugado

vaporación.  "quí un sólido soluble y un líquido por medio de temperatura de ebullición la cual evaporara completamente y luego por condensación se recuperara el liquido mientras que el sólido quedara a modo de cristales pegado en las paredes del recipiente de donde podría ser recuperado. 1unto de ebullición$ cuando un líquido a determinada temperatura se va evaporando. 5odos los líquidos presentan diferentes puntos de ebullición.

Filtración. &s aplicable para separar un sólido insoluble de un líquido se emplea una malla porosa tipo colador, la mezcla se vierte sobre la malla quedando atrapada en ella el sólido y en el otro recipiente se depositara el líquido, de ese modo quedan separados los dos componentes. De esta manera estos materiales son quienes permiten que solamente pase el líquido, reteniendo al sólido.

a decantación a decantación es un proceso físico de separación de mezclas, especial para separar mezclas 'eterogéneas, estas pueden ser e6clusivamente líquido 7 líquido ó sólido 7 líquido. &sta técnica se basa en la diferencia de densidades entre los dos componentes, que 'ace que de#!ndolos en reposo se separen quedando el m!s denso arriba y el m!s fluido aba#o. 1ara realizar esta técnica se utiliza como instrumento principal un embudo de decantación, que es de cristal y est! provisto de una llave en la parte inferior.

#romato!ra/0a a separación de determinados componentes de una mezcla la cual sea 'omogénea, 5écnica que se usa para permitir separar aquellos componentes de una mezcla, para ello se 'ace pasar a través de un absorbente %que se ad'iere a una superficie). Se conoce y utiliza como metodología m!s simple es la que usa papel como medio absorbente, el papel es el filtro en esta #romato!ra/0a, y el solvente el liquido alco'ol o agua. &stos componentes se separan cuando estos componentes manifiestan sus diferentes afinidades por el filtro de papel o bien el disolvente que acciona. 1odemos ver que la tinta de plumón parece como totalmente 'omogénea, sin embargo al estar  formada por distintos componentes se pueden separar con facilidad, para ello solo requerimos de#ar correr en un medio que sea absorbente por acción de un disolvente.

8ombremos algunos e#emplos que se pueden usar para este método, los productos que se usan como medio de absorción pueden ser, arena, papel, tiza, filtro, etc.

l tamizado. &s un método de separación de los m!s sencillos, consiste en 'acer pasar una mezcla de cualquier tipo de sólidos, de distinto tama(o, a través de el tamiz. os granos m!s peque(os atraviesan el tamiz y los m!s grandes son retenidos, de esta forma podr!s separa dos o m!s sólidos, dependiendo tanto de dic'os sólidos como el tamizador que utilizamos.

%mantación. 2uando una mezcla contiene un elemento magnético, se puede separar del otro componente utilizando un im!n.

#entri/u!ación. &s un procedimiento que se utiliza cuando se quiere acelerar la sedimentación. Se coloca la mezcla dentro de una centrifuga, la cual tiene un movimiento de rotación constante y r!pido, logr!ndose que las partículas de mayor densidad, se vayan al fondo y las m!s livianas queden en la parte superior. Un e#emplo lo observamos en las lavadoras autom!ticas o semiautom!ticas. /ay una sección del ciclo que se refiere a secado en el cual el tambor de la lavadora gira a cierta velocidad, de manera que las partículas de agua ad'eridas a la ropa durante su lavado, salen e6pedidas por los orificios del tambor.

(estilación esta separación de mezcla se aplica para separar una mezcla de mas de dos o m!s líquidos miscibles, los líquidos como condición deben de tener por lo menos -9 de diferencia del punto de ebullición. De esta forma se ir! calentando 'asta llegar al punto de ebullición del primer liquido, se mantendr! esta temperatura colocando o sacando el mec'ero para mantener la temperatura de ebullición, a modo de calor regulado de vaporización, cuando ya no se observa vapores se aumenta la temperatura al punto de ebullición del segundo liquido, podría ser repetitiva la operación seg:n el n:mero de líquidos que contenga la mezcla. os vapores que se producen pasan por un condensador o refrigerante de tal manera que los vapores se ir!n recuperando en recipientes .

. Materiales y reactivos. ;eactivos. *ml de aceite -g de sal de cocina •

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 "gua  "rena

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3ósforo /ielo

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0ateriales.  &mbudo de vidrio  Soporte Universal  2!psula de porcelana

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 1robeta de -* ml  disco de papel filtro  &mbudo de decantación

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 &sp!tula y agitador   * ml de agua y mezclar con el agitador. ?bservar cómo cambia la apariencia de la arena y el cloruro de sodio al combinarse con agua. Doblar el papel filtro previamente pesado, abrir formando un cono y colocar en el embudo 'umedecido con agua de la piseta para fi#arlo. 2olocar el embudo en un porta embudos o en el aro met!lico, introducir el tallo en el vaso de precipitados.