Preparación de cristales en laboratorio.
Páginas: 18 (4425 palabras)
Publicado: 8 de febrero de 2011
PREPARACIÓN DE CRISTALES
1. INTRODUCCIÓN
Los cristales son sin duda una de las más fascinantes y bellas formas de la materia, siempre se han admirado cristales de cuarzo, rubí, esmeralda, diamante, silicio y germanio entre otros; estos cristales en la actualidad son de gran importancia en la industria y en el desarrollo tecnológico moderno.
Una de las prácticas de laboratorio que provocamayor grado de satisfacción a un experimentador es la obtención de cristales, por la belleza y definición de sus caras y aristas y por la homogeneidad de sus colores.
La preparación de cristales requiere de conocimientos de enlace químico, solubilidad de sustancias químicas en diferentes disolventes a diferentes temperaturas, preparación de disoluciones, unidades de concentración dedisoluciones, concentración y saturación de disoluciones, procesos de filtración, cristalización y secado. Estos conocimientos se pueden aprender, revisar y poner en práctica en la preparación de cristales de compuestos inorgánicos o compuestos orgánicos.
A pesar de tener todos los conocimientos suficientes, los aspectos empíricos y una dosis de pa-ciencia, son también necesarios para obtener buenoscristales, por eso la cristalización es a veces considerada como un verdadero arte.
En esta práctica se dan a conocer algunas estrategias experimentales y se sugiere la preparación de cristales de algunas sales inorgánicas de varios elementos de la tabla periódica.
2. OBJETIVOS
2.1. Revisar y aplicar conceptos de disoluciones, solubilidad, cristalización y propiedades del estado sólido.
2.2.Aprender a realizar montajes y ejecutar operaciones de disolución, concentración y saturación de disoluciones, filtración, nucleación, cristalización, crecimiento de cristales y secado de cristales.
2.3. Conocer y aplicar estrategias experimentales para cristalizar sales inorgánicas o compuestos orgánicos.
2.4. Conocer y aplicar conceptos relacionados con estructuras cristalinas, celdas unitarias,cálculos de parámetros de red y composición iónica por celda unitaria.
3. ASPECTOS TEÓRICOS
3.1. SOLUCIONES SATURADAS Y SOLUBILIDAD
La solubilidad de una sustancia en un determinado disolvente a una temperatura específica es la cantidad máxima de soluto que se disolverá en una cantidad definida de disolvente y que producirá un sistema estable. En estos sistemas la disolución se encuentraen equilibrio con el sólido.
Para una disolución determinada, la concentración del soluto en cualquiera de sus unidades establece la cantidad de soluto disuelta en una cantidad dada de disolvente a una temperatura establecida. La solubilidad de la mayoría de solutos sólidos aumenta al aumentar la temperatura de la disolución, por eso podemos disolver mas azúcar o mas sal de mesa en aguacaliente. En la siguiente figura No 1 podemos observar el efecto de la temperatura sobre la solubilidad de diferentes sales inorgánicas en agua.
A medida que un soluto sólido comienza a disolverse en un disolvente, aumenta la concentración de partículas de soluto en la disolución, y lo mismo sucede con la probabilidad de que choquen con la superficie del sólido. Este proceso que es lo opuesto alproceso de disolución se llama cristalización, por lo tanto en una disolución que está en contacto con el soluto no disuelto ocurren dos procesos opuestos. Esta situación se puede representar mediante la siguiente ecuación:
Soluto + Disolvente Disolución
Este es un ejemplo de equilibrio dinámico, cuando no hay aumento de la cantidad de sólido disuelto, las velocidades dedisolución y cristalización son iguales.
Figura No 1. Efecto de la temperatura sobre la solubilidad de varias sales inorgánicas. (Adaptado de Brown, Lemay, Bursten, Química la ciencia central).
Una disolución que está en equilibrio con un soluto no disuelto, es una disolución saturada. No se disolverá soluto adicional en esta disolución si la temperatura se mantiene constante. La cantidad de...
1. INTRODUCCIÓN
Los cristales son sin duda una de las más fascinantes y bellas formas de la materia, siempre se han admirado cristales de cuarzo, rubí, esmeralda, diamante, silicio y germanio entre otros; estos cristales en la actualidad son de gran importancia en la industria y en el desarrollo tecnológico moderno.
Una de las prácticas de laboratorio que provocamayor grado de satisfacción a un experimentador es la obtención de cristales, por la belleza y definición de sus caras y aristas y por la homogeneidad de sus colores.
La preparación de cristales requiere de conocimientos de enlace químico, solubilidad de sustancias químicas en diferentes disolventes a diferentes temperaturas, preparación de disoluciones, unidades de concentración dedisoluciones, concentración y saturación de disoluciones, procesos de filtración, cristalización y secado. Estos conocimientos se pueden aprender, revisar y poner en práctica en la preparación de cristales de compuestos inorgánicos o compuestos orgánicos.
A pesar de tener todos los conocimientos suficientes, los aspectos empíricos y una dosis de pa-ciencia, son también necesarios para obtener buenoscristales, por eso la cristalización es a veces considerada como un verdadero arte.
En esta práctica se dan a conocer algunas estrategias experimentales y se sugiere la preparación de cristales de algunas sales inorgánicas de varios elementos de la tabla periódica.
2. OBJETIVOS
2.1. Revisar y aplicar conceptos de disoluciones, solubilidad, cristalización y propiedades del estado sólido.
2.2.Aprender a realizar montajes y ejecutar operaciones de disolución, concentración y saturación de disoluciones, filtración, nucleación, cristalización, crecimiento de cristales y secado de cristales.
2.3. Conocer y aplicar estrategias experimentales para cristalizar sales inorgánicas o compuestos orgánicos.
2.4. Conocer y aplicar conceptos relacionados con estructuras cristalinas, celdas unitarias,cálculos de parámetros de red y composición iónica por celda unitaria.
3. ASPECTOS TEÓRICOS
3.1. SOLUCIONES SATURADAS Y SOLUBILIDAD
La solubilidad de una sustancia en un determinado disolvente a una temperatura específica es la cantidad máxima de soluto que se disolverá en una cantidad definida de disolvente y que producirá un sistema estable. En estos sistemas la disolución se encuentraen equilibrio con el sólido.
Para una disolución determinada, la concentración del soluto en cualquiera de sus unidades establece la cantidad de soluto disuelta en una cantidad dada de disolvente a una temperatura establecida. La solubilidad de la mayoría de solutos sólidos aumenta al aumentar la temperatura de la disolución, por eso podemos disolver mas azúcar o mas sal de mesa en aguacaliente. En la siguiente figura No 1 podemos observar el efecto de la temperatura sobre la solubilidad de diferentes sales inorgánicas en agua.
A medida que un soluto sólido comienza a disolverse en un disolvente, aumenta la concentración de partículas de soluto en la disolución, y lo mismo sucede con la probabilidad de que choquen con la superficie del sólido. Este proceso que es lo opuesto alproceso de disolución se llama cristalización, por lo tanto en una disolución que está en contacto con el soluto no disuelto ocurren dos procesos opuestos. Esta situación se puede representar mediante la siguiente ecuación:
Soluto + Disolvente Disolución
Este es un ejemplo de equilibrio dinámico, cuando no hay aumento de la cantidad de sólido disuelto, las velocidades dedisolución y cristalización son iguales.
Figura No 1. Efecto de la temperatura sobre la solubilidad de varias sales inorgánicas. (Adaptado de Brown, Lemay, Bursten, Química la ciencia central).
Una disolución que está en equilibrio con un soluto no disuelto, es una disolución saturada. No se disolverá soluto adicional en esta disolución si la temperatura se mantiene constante. La cantidad de...
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