Laboratorio de Química General I Semestre 2015-1 1

Modificaciones hechas por M. en C. Martha Magdalena Flores Leonar Dr. Víctor Manuel Ugalde Saldívar

QFB. Fabiola González Olguín

Práctica 1. Separación de los componentes de una mezcla

Modificaciones hechas por M. en C. Martha Magdalena Flores Leonar Dr. Víctor Manuel Ugalde Saldívar

QFB. Fabiola González Olguín

PREGUNTAS A RESPONDER AL FINAL DE LA PRÁCTICA

¿Qué tipo de mezcla se te proporcionó y cómo lo determinaste? ¿Cuántos y cuáles son los métodos de separación que empleaste en la práctica? ¿Qué propiedades de los componentes se aprovechan para elegir cada uno de los métodos de separación?

PROBLEMA

Separar cuantitativamente al cloruro de sodio, yodo y dióxido de silicio de una mezcla sólida.

Determinar su composición porcentual.

CUESTIONARIO PREVIO

01. A las sustancias se les clasifica en elementos y compuestos. ¿Qué diferencias existen entre ambos? Un elemento es una sustancia que no se puede Separar en sustancias más simples por medios químicos

Un compuesto es una sustancia formada por átomos de dos o más elementos Unidos químicamente en proporciones definidas

02. Las mezclas resultan de la combinación de dos o más sustancias y se clasifican en homogéneas y heterogéneas. ¿Qué características fundamentales las hacen distintas?

Mezcla homogénea: la composición de la mezcla es la misma en toda la disolución; se presenta una sola fase.

Mezcla heterogénea: su composición no es uniforme; se distinguen distintas fases.

03. Da un ejemplo cotidiano de mezclas homogéneas de:

Gabeta 40.

Milo Juanchi Valeria

Domínguez Carballido Zaira Diana

Morales López Itzel

Olivares Retana Mariana

a) Gases: Aire y Smog

b) Sólidos: Hielo y Acero

c) Un gas y un líquido: Refresco

d) Líquidos: El agua

04. Describe 4 métodos físicos diferentes que se utilicen en la separación de los componentes de una mezcla cualquiera.

Filtración: Este método se usa para separar un sólido insoluble de un líquido. Se utiliza mucho en actividades humanas. Estos materiales permiten el paso del líquido, reteniendo el sólido.

Decantación: Separa los líquidos insolubles entre sí o un sólido que no se disuelve en un líquido. Este es el método más sencillo y su finalidad es lograr la mayor pureza posible.

Sublimación: Es un método de separación de fases donde una de éstas debe poder pasar del estado sólido al gaseoso sin tener que pasar por el líquido, como lo hacen el Yodo, la naftalina y el hielo seco. Cuando una de estas fases sublima, se separa de la otra. Solo se puede usar con sustancias que tengan esta propiedad.

Evaporación: Es el proceso por el cual las moléculas en estado líquido (por ejemplo, el agua) se hacen gaseosas espontáneamente (ej.: vapor de agua). Es lo opuesto a la condensación. Generalmente, la evaporación puede verse por la desaparición gradual del líquido cuando se expone a un volumen significativo de gas.

05. Elabora un diagrama de flujo con un procedimiento experimental realizable en el laboratorio, para separar una mezcla de cloruro de sodio (NaCl), yodo (I2) y dióxido de silicio (SiO2). Puedes considerar la siguiente información útil:

NaCl: sólido cristalino incoloro, soluble en agua con punto de fusión de 801 ºC.

I2: sólido cristalino café, poco soluble en agua. Sublima entre 50 y 100 ºC.

SiO2: sólido cristalino incoloro insoluble en agua con punto de fusión de 1713 ºC.

Mezcla de:

NaCl + I2 + SiO2

Colocar en un vaso de precipitado la mezcla

Calentar levemente y colocar un vidrio de reloj con hielo, sobre el vaso de precipitado

Como el I2 sublima, se queda adherido en el vidrio de reloj, el cual después se pesa, restando el valor del vidrio de reloj.

Lo que quede de mezcla, adicionar agua.

Filtrar

En el papel filtro queda el SiO2

En la mezcla resultante evaporar el agua, quedando al final el NaCl.

06. Si 350.0 g de una mezcla contiene, 100.0 g de NaCl, 35.0 g de I2 y 215.0 g de SiO2. ¿Cuáles serán las composiciones porcentuales de cada una de estas sustancias en la mezcla?

Cálculos:

100 g NaCl+ 35 g I2 + 21 g SiO2 350 g Mezcla

100g NaCl 100 28.57% NaCl 350g

35g I2 100 10% I2 350g

215g SiO2 100 61.42% SiO2

350g

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

01. Se te proporcionarán únicamente 2.0 g aproximadamente de una mezcla sólida de cloruro de sodio, yodo y dióxido de silicio. Separa en tres partes la muestra que se te proporcionó y anota la masa de cada una en la tabla. 02. Basándote en el diagrama que elaboraste en la pregunta 05 del cuestionario previo, discute con tus compañeros cuál sería el mejor procedimiento para separar y cuantificar los componentes químicos de la mezcla.

03. Para obtener datos experimentales confiables, debes realizar el experimento por lo menos tres veces, una con cada una de las porciones que separaste. Al final de la práctica deberás completar la tabla 1.

Tabla 1. Resultados de los tres Experimento No. 2 Experimento No. 3

experimentos realizados. Experimento No. 1masa mezcla = 0.5 g

masa mezcla = 0.5 g masa mezcla =0.5 g

Sustancia masa %m/m masa %m/m masa %m/m %m/m promedio

NaCl 0.1 20% 0.1 20% 0.1 20% 20%

I2 0.08 16% 0.05 10% 0.06 12% 12.7%SiO2 0.2 40% 0.14 28% 0.19 38% 35.3%

CUESTIONARIO FINAL 01. ¿Qué porcentaje hay de cada componente en la mezcla? Para contestar esta pregunta necesitarás una expresión como la siguiente (realiza el cálculo para cada uno de los experimentos):

(𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑜𝑛𝑒𝑛𝑡𝑒 𝐴𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎 × 100=𝑝𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑜𝑛𝑒𝑛te ACálculos experimento No. 1: % NaCl = 50%

% I2 = 16%% SiO2 =40%

Cálculos experimento No. 2: % NaCl = 50%% I2 = 10%% SiO2 =44%

Cálculos experimento No. 3: % NaCl = 50%% I2 = 12%% SiO2= 38%

02. Si el porcentaje promedio de los tres componentes suma menos del 100%, ¿qué explicación razonable encuentras? Hubo errores en la separación, probablemente no sublimo completamente el I2

03. En caso de que sume más del 100 %, ¿cuál pudo haber sido el problema?

No se evaporo bien el agua cuando se obtuvo el NaCl y por eso peso de más.

04. Si se desea que la suma de los componentes separados sea del 100 % ¿Qué modificaciones harías al experimento que llevaste a cabo?

Pesar bien, tres veces los instrumentos de laboratorio, manipularlos con un papel para que la grasa de los dedos no afecte en el peso real.

05. ¿Cómo separarías una mezcla de aceite, agua, sal y arena?

Filtrar la arena y separarla, en embudo de separación colocar la mezcla resultante en la cual se verán 2 fases y extraer únicamente la fase acuosa por lo que se separa el aceite del agua, después evaporar el agua, dejando únicamente la sal.

PREGUNTAS FINALES

06. ¿Qué tipo de mezcla se te proporcionó y cómo lo determinaste? Es heterogénea, porque el SiO2 es insoluble en agua.

07. ¿Cuántos y cuáles son los métodos de separación que empleaste en la práctica?

Sublimación, filtración, evaporación.

08. ¿Qué propiedades de los componentes se aprovechan para elegir cada uno de los métodos de separación?

La solubilidad y la temperatura.

Análisis de resultados:

Al realizar el experimento tres veces, entonces se disminuye el margen de error pero aun así obtuvimos un porcentaje menor al que colocamos realmente por lo que debemos analizar bien el experimento y ver en donde quedo la masa restante.

Conclusiones:

Se cumplió con el objetivo que era de separar los componentes de la mezcla, aunque tuvimos un porcentaje de merma, se perdió mezcla en el proceso de separación.Gracias a esta práctica pudimos aprender los tipos de mezclas, que es una mezcla y los métodos de separación que se utilizan para separar mezclas heterogéneas.

Tratamiento de residuos El I2 obtenido se recolecta en el contenedor que se encuentra en las campanas, el SiO2 y el NaCl se pueden desechar al bote de basura.

Referencias:

“Introducción a la química” T.R Dickson, Publicaciones de cultural, primera edición.

“Fundamentos de química” Ralph A. Burns, Pearson, cuarta edición.