Solubilidad

PRÁCTICA 9: Destilación II. Destilación de mezclas de líquidos
miscibles: destilación acetona-ácido acético. Estimación de la
proporción de acético en el destilado por valoración ácido-base.
Redacción: Begoña García.
OBJETIVOS: Esta Sesión está dividida en tres partes:
PARTE A: Destilación simple
Destilación de una mezcla de acetona-ácido acético.
Determinación la cantidad de ácido enel destilado por valoración ácido-base.
PARTE B: Destilación con columna de fraccionamiento (rectificación)
Destilación con columna de fraccionamiento de una mezcla acetona-ácido acético
Determinación de la cantidad de ácido en el destilado por valoración ácido-base.
Comparar la de la eficacia de las dos destilaciones.
PARTE C: Determinación de la densidad de mezclas acetona-ácidoacético por pesada
INTRODUCCIÓN
Hemos visto en la Práctica 3 que un líquido hierve cuando su presión de vapor iguala a la presión
ejercida sobre él, y que la destilación consiste en vaporizar un líquido y condensar los vapores.
En todas las destilaciones de mezclas de líquidos se cumple la ley de Dalton que establece que la
presión de vapor de una mezcla es la suma de las presiones parciales devapor de sus
componentes individuales. Así, cuando una mezcla de líquidos A y B (con presiones de vapor PA y
PB, respectivamente) hierve su presión de vapor P es la suma de las presiones parciales que
ejercen cada uno de los componentes (PpA, PpB respectivamente):
P = PpA + PpB
(Fíjese en que PpA y PpB no corresponden necesariamente a PA y PB)
Se observan marcadas diferencias según sean:Líquidos inmiscibles: En este caso cada líquido ejerce una presión parcial igual que si
estuviera puro y:
P = PA + PB
El punto de ebullición de la mezcla es por tanto inferior al de cualquiera de sus componentes y la
composición de los vapores, aunque distinta de la de la mezcla líquida, es constante durante la
destilación hasta que uno de los dos componentes se agota. Este no va a ser nuestrocaso, aunque
tiene gran utilidad p.ej. para separar aceites esenciales de las plantas para su utilización en
farmacología, perfumería y cosmética por codestilación con agua (arrastre o corriente de vapor).
Líquidos miscibles: Suponiendo que cada líquido se comporta como si fuera puro (no hay
interacciones intermoleculares entre ellos) estas mezclas siguen la ley de Raoult que establece
que, a unatemperatura y presión determinada, la presión parcial de vapor de un compuesto A
(PpA) en una mezcla es directamente proporcional a la presión de vapor del compuesto puro en
esas condiciones (PA) multiplicada por su fracción molar en la mezcla líquida (XA):
PpA = PA XA
Por tanto, la presión total de vapor de una mezcla de líquidos volátiles A y B depende de las
presiones de vapor de cadacomponente puro y de sus fracciones molares en la mezcla
líquida, es decir:
P = PA XA + PB XB
Lab. Química I (Grado Química) Curso 2011-2012 Práctica 9 - Pág. 2
Diagramas de fases
Para analizar la destilación de mezclas de líquidos se utilizan los diagramas de fases (Figuras 1 y
2) que representan la composición molar en el equilibrio del vapor (línea superior) y del líquido
(línea inferior)en función de la temperatura y que nos permiten predecir la composición de la
fase de vapor, y por tanto del destilado.
Supongamos dos líquidos miscibles A y B con p.eb A < p.eb. B y dos posibles escenarios, que
haya una gran diferencia entre los p.eb. (Figura 1) o una diferencia menor (Figura 2).
En las Figuras 1a y 2a se ve que a una temperatura T la composición de las fases vapor V ylíquida L son distintas. [La fracción molar en la fase vapor (YA, YB, respectivamente) depende de la
relación presión parcial-presión total del sistema, es decir
YA = PpA/P = PA XA/P Yb = Ppb/P= PB XB/P
a) Si p.eb. A << p.eb. B la Figura 1a muestra que:
_A una temperatura T el componente A esta casi todo en fase vapor V y B esta
fundamentalmente en fase líquida L.
_A mayor temperatura...