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PRACTICA 2: DESTILACIÓN POR ARRASTRE DE VAPOR

INTRODUCCIÓN

En la destilación por arrastre con vapor de agua intervienen dos líquidos: el agua y la sustancia que se destila. Estos líquidos no suelen ser miscibles en todas las proporciones. En el caso límite, es decir, si los dos líquidos son totalmente insolubles el uno en el otro, la tensión de vapor de cada uno de ellos no estaría afectadapor la presencia del otro. A la temperatura de ebullición de una mezcla de esta clase la suma de las presiones de vapor de los dos compuestos debe ser igual a la altura barométrica (o sea a la presión atmosférica). El punto de ebullición de esta mezcla será, pues, inferior al del compuesto de punto de ebullición más bajo, y bajo la misma presión, puesto que la presión parcial es forzosamenteinferior a la presión total, que es igual a la presión barométrica.
El que una sustancia determinada destile o se arrastre más o menos de prisa en una corriente de vapor de agua, depende de la relación entre la presión parcial (ejercida por éste) y de la densidad de su vapor y las mismas constantes físicas del agua.
Con esta técnica pueden separarse sustancias orgánicas insolubles en agua yligeramente volátiles, como resinas o sales inorgánicas.
El producto de la destilación son alguna sustancia inmiscible y el agua, se obtienen dos fases, la fase orgánica y la fase acuosa y se pueden separar mecánicamente mediante un embudo de separación o por decantación, ya que ambos líquidos estarán separados entre sí debido a su polaridad.
La presión de vapor es la presión, para una temperaturadada, en la que la fase líquida y el vapor se encuentran en equilibrio dinámico; su valor es independiente de las cantidades de líquido y vapor presentes mientras existan ambas, en la destilación por arrastre de vapor existe éste equilibrio cuando están en constante movimiento las masas de vapor de agua y de la sustancia a destilar.

OBJETIVO:
-Aplicar la destilación por arrastre de vapor paraconocer el peso molecular del alcohol isoamílico y una “sustancia X”
- Aplicar la destilación por arrastre de vapor para obtener un hidrocarburo
el segundo punto no sé.. no me convence mucho

DESARROLLO:
Se siguió la práctica de acuerdo al manual “Laboratorio de Fisicoquímica de Sistemas Ambientales”, excepto que no se hizo extracción de aceites esenciales, si no extracción de hidrocarburos.RESULTADOS EXPERIMENTALES:

Alcohol isoamílico | Sustancia X (7.5 ml) |
Extracto 1 | Extracto 2 | Extracto 3 | Extracto 1 |
T1= 88 ºC | T2= 89 ºC | T3= 90 ºC | T1= 73 ºC |
VAgua= 1.4 ml | VAgua= 2.6 ml | VAgua= 3.3 ml | Vsust.X= 2.6 ml |
Valcohol= 1.3 ml | Valcohol= 2.7 ml | Valcohol= 2.8 ml | VAgua= 0.1 ml |

CALCULOS

* Para calcular la presión de vapor del soluto

PvB= PT -PvH2O donde PvB es la presión de vapor del soluto
PvH20 es la presión de vapor del agua (obtenida de tablas)
PT es la presión total del sistema

Ejemplo resuelto con extracto 1 de alcohol isoamílico

T1= 88 ºC, en tablas de vapor encontramos que a esta temperatura la presión de vapor es 487.1 mm de Hg y PT es la presión atmosférica en la Ciudad de México, es decir, 585 mm de Hg

PvB=585 mm de Hg – 487.1 mm de Hg = 97.9 mm de Hg

Este valor se utiliza para el cálculo del peso molecular del soluto.

* Para calcular el peso molecular del soluto

Donde MB es el peso molecular del soluto
es la presión de vapor del agua
es la presión de vapor del soluto
es la densidad relativa de la solución
VB es el volumen del soluto
VH2O es el volumen del agua
MH2O es el pesomolecular del agua

Ejemplo resuelto con extracto 1 de alcohol isoamilico

RESULTADOS:

Peso molecular del alcohol isoamilico (g/mol) | Peso molecular de la sustancia X (g/mol) |
Extracto 1 | Extracto 2 | Extracto 3 | Extracto 1 |
67.36 | 97.12 | 109.79 | 315.45 |

CALCULO DE ERROR RELATIVO:
Se tomó como valor obtenido el promedio de los 3 extractos de alcohol isoamílico
Er = (vv...