destilación a presión reducida


PRÁCTICA 3: DESTILACIÓN SIMPLE, FRACCIONADA Y A PRESIÓN REDUCIDA

Objetivos
a) Conocer los procesos de destilación simple, fraccionada y a presión reducida, sus características y factores que en ellas intervienen.
b) Elegir la técnica de destilación más adecuada, simple, fraccionada o a presión reducida, en función de la naturaleza del líquido o mezcla de líquidos que se va a destilar.c) Correlacionar los resultados experimentales mediante el trazo de una gráfica que involucre los puntos de ebullición ante los pesos moleculares ó el número de átomos de carbono de las sustancias en estudio.
d) Aplicar la técnica de destilación a presión reducida en la purificación y separación de líquidos de baja presión de vapor.
c) Conocer y utilizar los nomogramas para estimar presionescon base en las temperaturas, en una destilación a presión reducida.
Material

Columna Vigreaux
1
Probeta de 25 mL
2
Matraz bola de 50 mL
1
Agitador magnético
2
Matraz Erlenmeyer 50 mL
6
Recipiente de peltre
1
Vaso de precipitado de 250 mL
2
Pinzas de 3 dedos con nuez
4
Embudo de vidrio de tallo corto
1
Espátula de cromo-níquel
1
T de destilación
2
Refrigerante para aguacon manguera
1
Termómetro de -10 a 300 °C
2
Parrilla de calentamiento con agitación
1
Matraz bola de 100 mL
1
Portatermómetro
2
Colector de destilación
2
Manguera de vacío
2
T de vacío
1
Tapón de hule monohoradado p/Kitasato
1
Soporte Universal
3






Antecedentes
Relación entre las propiedades físicas y la estructura molecular de alcanos y alcoholes
Los alcanosson moléculas sin momento molecular total, por tanto se espera que las únicas interacciones entre dichas moléculas sean de la forma de dipolo instantáneo o dipolo inducido, Este implica que a mayor longitud de la cadena de carbonos, más elevado debe de ser el punto de ebullición por el aumento del peso molecular, y las interacciones entre moléculas, de dicha estructura también se deduce que losalcanos son insolubles en agua. Los alcoholes tienen una estructura similar al de los alcanos pero con un grupo o más grupos hidroxilo, estos grupos poseen OH en los cuales tanto los pares electrónicos libres de oxígeno y el hidrogeno pueden formar, enlace por puente de hidrogeno, entonces puede concluirse que en general, los alcoholes son más solubles en agua, aunque dicha solubilidad vadisminuyendo si aumenta la parte no polar de la cadena.
Propiedades físicas de alcanos y alcoholes
Alcanos:
Los alcanos son compuestos con hibridación sp3 en todos sus carbonos. Los cuatro sustituyentes que parten de cada carbono se disponen hacia los vértices un tetraedro.
Los alcanos de menor tamaño, metano, etano, propano y butano son gases a temperatura ambiente. Los alcanos lineales desde C5H12hasta C17H36 son líquidos. Alcanos de mayor número de carbonos son sólidos a temperatura ambiente.
Punto de ebullición: Bajo condiciones normales, los alcanos desde el CH4 hasta elC4H10 son gases; desde el C5H12 hasta C17H36 son líquidos; y los posteriores a C18H38 son sólidos. El punto de ebullición está determinado principalmente por el peso. Se incrementa entre 20 y 30 AC por cada átomo decarbono agregado a la cadena.
Un alcano de cadena lineal tendrá un mayor punto de ebullición que un alcano de cadena ramificada, debido a la mayor área de la superficie en contacto, con lo que hay mayores fuerzas de van der Waals, entre moléculas adyacentes. Por otra parte, los cicloalcanos tienden a tener mayores puntos de ebullición que sus contrapartes lineales, debido a las conformaciones fijas delas moléculas, que proporcionan planos para el contacto intermolecular.
Punto de fusión: Sigue una tendencia similar al punto de ebullición. A mayor peso molar, mayor punto.
Los alcanos de longitud impar tienen puntos de fusión ligeramente menores, comparados con los alcanos de longitud par. Esto es debido a que los alcanos de longitud par se ordenan bien en la fase sólida, formando una...