Laboratorio Destilacion

SEPARACIÓN DE LOS COMPONENTES DE UNA MEZCLA DE ACETONA/AGUA POR EL MÉTODO DE DESTILACIÓN

OBJETIVOS

Comprender y analizar los principios básicos de la destilación simple y fraccionada.

Utilizando el método de destilación, separar la mezcla de dos líquidos solubles entre sí que tienen diferente punto de ebullición.

Determinar la densidad de cada una de las fraccionesobtenidas.

Determinar la composición final del destilado y de los fondos.


MARCO TEÓRICO

La purificación por destilación es posible incluso cuando una mezcla contiene dos o más compuestos volátiles, uno de los cuales es algo más volátil que el otro. En el punto de ebullición de una mezcla de este tipo, ambos componentes van a contribuir con algunas moléculas al vapor. Elcomponente más volátil, debido a que se vaporiza con más facilidad, tendrá una fracción mayor de sus moléculas en estado de vapor se condensa en otro recipiente, el líquido resultante (el destilado) será más rico en el componente más volátil que la mezcla original. Al continuar la destilación, el punto de ebullición se eleva hasta que, por último, se alcanza el punto de ebullición del componente menosvolátil. La primera porción del destilado tiene la mayor concentración más volátil, y la concentración del componente menos volátil en el destilado aumenta conforme avanza la destilación. En esta forma, se puede obtener el líquido más volátil de la mezcla recogiendo sólo la primera porción del destilado.

La destilación es el método más frecuentemente utilizado para la purificación de líquidoso aislamiento de los mismos de una mezcla de reacción.

Cuando un líquido se introduce en un recipiente cerrado, se evapora hasta que el vapor alcanza una determinada presión, que depende solamente de la temperatura. Esta presión, que es la ejercida por el vapor en equilibrio con el líquido, es la tensión de vapor del líquido a esa temperatura. Cuando la temperatura aumenta, la tensión devapor de un líquido aumenta regularmente. A la temperatura en que la tensión de vapor alcanza el valor de la presión atmosférica, el líquido empieza a hervir. A esa temperatura se le llama punto de ebullición.

Cada líquido tiene un punto de ebullición característico, que se puede utilizar para su identificación. No obstante, debido a su marcada dependencia con la presión y a los errores a quepueden conducir las impurezas, es menos seguro y útil en caracterizaciones y como criterio de pureza que el punto de fusión en los sólidos.

El punto de ebullición de una sustancia depende directamente de la masa de sus moléculas y de la intensidad de las fuerzas atractivas entre ellas. Así en una serie homóloga, los puntos de ebullición de cada compuesto aumentan regularmente con el pesomolecular, ya que al aumentar el número de átomos en la molécula, aumentan la fuerzas de Van der Waals entre ellas. Esto puede comprobarse en la tabla siguiente:


Nombre del compuesto | Fórmula | p.e. (ºC) |
Metanol | CH3-OH | 65 |
Etanol | CH3-CH2-OH | 78 |
n-Propanol | CH3-CH2-CH2-OH | 97 |
n-Butanol | CH3-CH2-CH2-CH2-OH | 118 |

Los líquidos polares tienden a hervir atemperaturas más altas que los no polares de igual peso molecular. Los compuestos polares que se asocian entre sí mediante puentes de hidrógeno hierven a temperaturas más altas que los que no pueden asociarse, como puede verse en la tabla siguiente:

Nombre del compuesto | Fórmula | p.e. (ºC) |
n-Propanol | CH3-CH2-CH2-OH | 97 |
Acetona | CH3-CO-CH3 | 56 |
Propanol | CH3-CH2-CH3| 42 |

Como el líquido hierve cuando su tensión de vapor se iguala a la presión exterior, si un líquido tiene una tensión de vapor muy alta, de forma que su punto de ebullición es muy elevado, se puede destilar a presión reducida, con lo cual hervirá a temperatura más baja. Esta técnica de destilación a presión reducida se emplea para líquidos que se descomponen antes de alcanzar el punto de...