Guia Nº 2 Destilacion de Compuestos Organicos

GUÍA Nº 2
DESTILACIÓN DE COMPUESTOS ORGÁNICOS
1.- Introducción
Cuando un líquido determinado se introduce en un recipiente cerrado y vacío, se
evapora hasta que el vapor alcanza una determinada presión que depende sólo de
la temperatura. Esta presión, que es la ejercida por el vapor en equilibrio con el
líquido, es la presión del vapor del líquido a esa temperatura.
Cuando la
temperatura aumenta, también lo hace la presión de vapor. La temperatura a la
cual la presión de vapor alcanza el valor de 760 mmHg se llama punto de ebullición
normal. Cada líquido que no se descompone antes de alcanzar la presión de 760
mmHg tiene su punto de ebullición característico. En general el punto de ebullición
de una sustancia depende de la intensidad de las fuerzas atractivas entre las
moléculas y de su peso molecular, así generalmente en una serie homóloga los
puntos de ebullición aumentan al aumentar el peso molecular.
La destilación es un proceso de vaporización, condensación de vapor y recolección
del condensado en un recipiente aparte, es el método más frecuente e importante
para la purificación de líquidos. Se utiliza siempre para separar un líquido de
diversas impurezas no volátiles, o para la separación de los componentes de una
mezcla de líquidos con diferentes puntos de ebullición.
En la destilación de un líquido puro, el punto de ebullición permanecerá constante
mientras el líquido y el vapor se encuentren en equilibrio. Cuando se trata de una
mezcla de dos líquidos, A y B que tienen diferente presión de vapor, el vapor
contiene una proporción mayor del componente mas volátil como puede observarse
en la fig. Nº 1. En esta gráfica los puntos de ebullición de A y B son TA y TB
respectivamente y los puntos de ebullición de las diferentes mezclas de los dos
líquidos están dadas por la curva inferior. La composición del vapor en equilibrio
con cualquiera de los líquidos está dada por el punto donde la línea horizontal
correspondiente al punto de ebullición del líquido intercepta a la curva superior a la
izquierda.
Fig. Nº 1
Cuando una mezcla equimolar de A y B (X1) se calienta hasta el punto de ebullición
(T1 en la curva inferior), la composición del vapor en equilibrio a esta temperatura
está dada por X2 en la curva superior. La condensación del vapor dará un destilado
inicial de composición X2 más rico en el componente más volátil A. En la medida en
que la destilación prosigue el líquido aumenta la temperatura de ebullición puesto
que se va haciendo más rico en el componente B de mayor punto de ebullición.
Asignatura: ZQ0202 Química Orgánica
Área Ciencias Básicas
Responsable: Jacqueline Alea Pessa
Fecha actualización: Primavera 2008
Para mejorar la separación entre A y B, el destilado inicial de composición X2 puede
ser condensado y redestilado, en este paso, el vapor en equilibrio con el líquido X2
tendrá la composición X3 estando más rico en el componente A. Con suficiente
número de etapas, se puede obtener un destilado de A puro. Para llevar a cabo
estas etapas de destilación repetidas en una sola operación, la destilación se
efectúa en una columna de fraccionamiento, la cual contiene una gran área de
superficie para que exista un equilibrio constante entre el líquido y el vapor.
2.- Aprendizajes Esperados
Reconoce métodos de separación de solventes orgánicos
2.1.- Criterios de Evaluación
Realiza una destilación simple, reconociendo sus características y factores que en
ella intervienen.
3.-Materiales
a) Acetona
b) Agua destilada
c) Balón de destilación con conexión lateral de 150 ml
d) Refrigerante
e) Balón de destilación esmerilados 24/40 de 100 ml
f) Codo de destilación.
g) Mangueras
h) Probeta graduado de 100 y 25 ml
i) Termómetro
j) Perlas de ebullición
k) Aro metálico
l) Manta de calentamiento o mechero Bunsen
m) Rejilla metálica
n) Pinzas de extensión
o) Nueces
p) Soporte universal
4.- Actividades
4.1.- Procedimiento
a) Arme el aparato adecuado (figura 1). En el balón de destilación de 250 ml
coloque 100 ml de la mezcla de n-propanol:agua suministrada, agregue dos
o tres trozos pequeños de material poroso y destile calentando sobre tela
metálica.
b) Antes de empezar a destilar, pida a un docente que revise el correcto
armado del aparato.
c) Al comenzar la ebullición regule la llama de modo de establecer una
velocidad de destilación de una gota por segundo. Recoja el destilado en una
probeta graduada, midiendo la temperatura de destilación al recoger las
primeras gotas y luego cada 5 ml de destilado. Con estos datos construya la
curva de destilación (temperatura versus ml de destilado), y complete la
tabla. Es muy importante que mantenga constante la velocidad de
destilación durante toda la experiencia para lo cual será necesario ir
aumentando progresivamente el tamaño de la llama.
d) No deje llegar a sequedad el balón y determine el volumen de residuo que
queda en el mismo.
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Figura 1: Aparato de destilación simple
4.2.- Tabla de Resultados
VOLUMEN
TEMPERATURA
1ª GOTA
5 ml
10 ml
15 ml
......
.........
4.3.- Investigación Previa al Experimento:
a) Punto de ebullición
b) Punto de ebullición normal
c) Destilación
a. Simple
b. Fraccionada
d) Ley de Raoult
5.- Bibliografía
R.Q. BREWSTER, C.A. VANDERWERT: W.E. M.C. EWEN: Curso Práctico de Química
Orgánica. Edit. Alhambra.
Asignatura: ZQ0202 Química Orgánica
Área Ciencias Básicas
Responsable: Jacqueline Alea Pessa
Fecha actualización: Primavera 2008
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