Fecha de realización: sábado 7 de octubre

UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES
FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA
Laboratorio de Química General
Profesora Thais Linares
PRACTICA N°4 propiedades químicas de la materia
Fecha de realización: sábado 7 de octubre
Fecha de entrega: sábado 14 de octubre
INTEGRANTES:
Meza Gutierrez, Renzo Hermes
Merino Leon, Victor Alfredo
Zumaeta Villavicencio, Luis Miguel
Grupo G2
Horario: 2pm-5pm
La Molina, 2006
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ÍNDICE GENERAL
Resumen
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Fundamento teórico
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Método experimental
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Resultados
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Conclusiones
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Fuentes de Información
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RESUMEN
En esta cuarta práctica de laboratorio se realizaron experiencias acerca de
algunas propiedades químicas de la materia, como son la adsorción y la
capacidad de recristalizarse.
Para efectos de observar la recristalización se utilizó sulfato de cobre
disuelto en agua. Para el caso de la adsorción se utilizaron colorantes para
facilitar la observación de la purificación de la solución.
También se pudo percibir el efecto de la temperatura sobre la adsorción.
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FUNDAMENTO TEORICO
Adsorción
En química, la adsorción de una sustancia es su acumulación en una
determinada superficie. El resultado es la formación de una película líquida o
gaseosa en la superficie de un cuerpo sólido o líquido. Considérese una
superficie limpia expuesta a una atmósfera gaseosa. En el interior del
material, todos los enlaces químicos (ya sean iónicos, covalentes o
metálicos) de los átomos constituyentes están satisfechos. En cambio, por
definición la superficie representa una discontinuidad de esos enlaces. Para
esos enlaces incompletos, es energéticamente favorable el reaccionar con lo
que se encuentre disponible, y por ello se produce de forma espontánea. La
naturaleza exacta del enlace depende de las particularidades de los
especimenes implicados, pero el material adsorbido es generalmente
clasificado como fisisorbido o quimisorbido. La cantidad de material que se
acumula depende del equilibrio dinámico que se alcanza entre la tasa a la
cual el material se adsorbe a la superficie y la tasa a la cual se evapora, y
que normalmente dependen de forma importante de la temperatura. Cuanto
mayor sea la tasa de adsorción y menor la de desorción, mayor será la
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fracción de la superficie disponible que será cubierta por material adsorbido
en el equilibrio.
¿Cuál es la diferencia entre adsorción y absorción?
Cuando una sustancia se adhiere a una superficie se habla de adsorción, es
este caso, la sustancia se adhiere a la superficie interna del carbón activo.
Cuando la sustancia es absorvida en un medio diferente esto es llamado
absorción. Cuando un gas es atraído dentro de una solución se habla de
absorción.
Recristalización
Los productos sólidos que se obtienen en una reacción suelen estar
acompañados de impurezas que hay que eliminar para poder disponer del
producto deseado en el mayor grado de pureza posible. El método más
adecuado para la eliminación de las impureza que contamina un sólido es por
cristalizaciones sucesivas bien en un disolvente puro, o bien en una mezcla de
disolventes. Al procedimiento se le da el nombre genérico de recristalización.
El sólido que se va a purificar se disuelve en el disolvente caliente,
generalmente a ebullición, la mezcla caliente se filtra para eliminar todas las
impurezas insolubles, y entonces la solución se deja enfriar para que se
produzca la cristalización. En el caso ideal, toda la sustancia deseada debe
separarse en forma cristalina y todas las impurezas solubles deben quedar
disueltas en las aguas madres. Finalmente, los cristales se separan por
filtración y se dejan secar. Si con una cristalización sencilla no se llega a una
sustancia pura, el proceso puede repetirse empleando el mismo u otro
disolvente.
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MÉTODO EXPERIMENTAL
Materiales utilizados:
Recristalización:

Sulfato de cobre hidratado

Agua destilada

Alcohol Etílico
Adsorción:

Colorante (anaranjado de metilo)

Agua destilada

Carbón activado

Equipo de filtración (embudo, papel filtro, soporte universal, pinza,
nuez).
Adsorción vs. Temperatura:

Colorante verde a la grasa

Carbón Activado

Equipo de Filtración
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I - Recristalización
En un vaso de 25 mL se pesó con ayuda de la balanza 0.5 gramos de
sulfato de cobre hidratado. Se agregó poco a poco agua destilada, moviendo
con una bagueta hasta la disolución. Se dejó reposar durante unos minutos,
observando lo que ocurría. Después de haber reposado se le agregó 15mL de
etanol, removiendo con energía y observando los resultados.
II – Adsorción
Se colocó 15 mL de agua destilada en un vaso de 25mL. Se agregó 5 gotas
de anaranjado de metilo, removiendo con la bagueta para homogeneizar la
disolución. Luego de esto, se añadió a la solución 0,25 gramos de carbón
activado, revolviendo otra vez. Se dejó reposar durante unos minutos.
Se armó el equipo de filtración (embudo, papel
filtro, soporte universal, pinza, nuez).
Se filtró la
solución y se recogió La muestra observando sus
características y coloración.
Fig 1.1 – Equipo de
filtración
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III – Adsorción vs. Temperatura
Se realizó un procedimiento parecido al anterior. Se coloco 15mL de alcohol
en dos vasos de 25mL. Luego de esto, se añadió 0.05 de colorante verde a la
grasa a cada uno de los vasos, removiendo con la bagueta para homogeneizar.
Luego se le agregó 0,25 gramos de carbón activado a ambas soluciones,
revolviendo otra vez. Luego uno de los vasos se tuvo que calentar con la ayuda
de la estufa eléctrica mientras seguíamos removiendo con la bagueta las
disoluciones.
Utilizando el equipo de filtración se filtraron ambas soluciones, una a
temperatura ambiente y la otra calentada hasta antes de hervir. Se observó las
características de ambas muestras obtenidas.
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RESULTADOS
I - Recristalización
Preguntas
a) ¿Es la misma sustancia?
No
b) ¿Qué apariencia han tomado los cristales? Color, estructura, etc.
Se tornan de un color claro y se vuelven más pequeños.
c) ¿A qué se debe el cambio?
Debido a la deshidratación del sulfato de cobre
Los resultados que se observaron son principalmente que, en la presencia
de estos tres elementos (agua, alcohol, sulfato de cobre), el agua tiene mayor
afinidad para mezclarse con el alcohol, propiciando la recristalización y
posterior decantación de sulfato de cobre .
El cambio de color se debe al estado de hidratación del sulfato de cobre.
Esto se comprobó fácilmente al calentar una pequeña muestra de sulfato
hidratado, y observar cómo se tornaba más claro al deshidratarse debido al
calor de la estufa.
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II - Adsorción
En esta experiencia, después de haber filtrado la solución, se observó que
la muestra recogida carecía de coloración. Esto se debe a que el carbón
activado adsorvió el colorante debido a su característica de tener una alta
microporosidad y gran superficie interna.
III – Adsorción vs. Temperatura
Pregunta
a) ¿Cómo varía la adsorción con respecto a la temperatura?
En este caso la temperatura varía con la adsorción de manera
directamente proporcional.
Al realizar este experiencia también se pudo verificar las cualidades de
purificación del carbón. Al comparar las dos muestras obtenidas se observó
que la muestra que había sido calentada presentaba menor coloración después
de ser filtrada. Esto nos indica que en este caso la temperatura tuvo un efecto
favorable al filtrar, ya que incremento la capacidad de adsorción de colorante.
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CONCLUSIONES
Se pudo concluir de la experimentación realizada en el laboratorio que para
la recristalización, influyen decisivamente las características del solvente y
sus propiedades.
En el caso de la adsorción se puede concluir que el carbón activado, debido
a sus características de microporosidad, tiene una gran capacidad de retener
impurezas, posibilitando la filtración y purificación de soluciones.
En la experiencia de adsorción versus temperatura, se concluye que la
temperatura sí tiene influencia sobre la capacidad de adsorción, dependiendo
también del colorante utilizado y de las condiciones en que se encuentra la
solución.
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FUENTES DE INFORMACIÓN
1- Lenntech.com
http://www.lenntech.com/espanol/adsorcion-carbon-activado.htm2- G.C
2- Wikipedia -
http://es.wikipedia.org/
http://es.wikipedia.org/wiki/Adsorción