punto de ebulliciÓn purificaciÓn / separaciÓn de lÍquidos por destilaciÓn cátedra de química...
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PUNTO DE EBULLICIÓN
PURIFICACIÓN / SEPARACIÓN DE LÍQUIDOS POR DESTILACIÓN
Cátedra de Química Orgánica
Destilación
Proceso por el cual un líquido en ebullición condensa sobre una superficie fria, pudiendose recoger separadamenente.
Líquido en ebullición Condensación Separación
Permite:
• purificación e identificación de líquidos
•separar líquidos de sustancias no volátiles.
¿QUÉ ES LA PRESION DE VAPOR? Un líquido determinado contenido en un recipiente cerrado y
vacío se evapora hasta que el vapor alcanza una determinada presión, que depende sólo de la temperatura. Esta presión es la PRESIÓN DE VAPOR DEL LÍQUIDO.
P
T
LA PRESION DE VAPOR DE UN LÍQUIDO AUMENTA CUANDO AUMENTA LA TEMPERATURALíq.A
Líq.B
PRESIÓN DE VAPOR y PUNTO DE EBULLICIÓN
Líq.A
Líq.B
p
p
T
P ext................................................................................
TA TB
Cuando la presión de vapor iguala el valor de la presión externa, el líquido hierve y la temperatura a la que ocurrees el Punto de ebullición.
TA y TB
son los
Puntos de ebullición
de los líquidos A y B
respectivamente.
¿QUÉ ES EL PUNTO DE EBULLICIÓN?
Temperatura a la cual la presión de vapor del líquido es igual a la presión externa.
Temperatura a la cual las fases líquida y vapor pueden coexistir en equilibrio a una presión externa definida (constante).
SI LA PRESIÓN EXTERNA ES IGUAL A
1 ATMÓSFERA, EL PUNTO DE EBULLICIÓN ES EL PUNTO DE EBULLICIÓN NORMAL.
PROPIEDADES DEL PUNTO DE EBULLICIÓN
Es una constante que depende fuertemente de la presión.
EL Pto.eb. está relacionado con la masa de sus moléculas y la intensidad de las fuerzas de atracción entre ellas.
Se altera por la presencia de impurezas.
EL PUNTO DE EBULLICIÓN NO SE USA COMO CRITERIO DE PUREZA O IDENTIFICACIÓN COMO EL
PUNTO DE FUSIÓN EN LOS SÓLIDOS
Cuando la temperatura aumenta , la presión de vapor de un líquido aumenta. Por lo tanto si la presión externa aumenta,
aumenta el punto de ebullición, o si disminuye, también desciende la temperatura de ebullición.
Aplicación: destilaciones a presión reducida.
Disoluciónideal
Ley deRaoult *
2L22
*1
L11
PxP
PxP
DISOLUCIONES BINARIAS IDEALES.DISOLUCIONES BINARIAS IDEALES.DIAGRAMAS P-x y T-x.DIAGRAMAS P-x y T-x.
(1+2)
(1+2)
L
V Disolución ideal de los componentes 1 y 2(ambos volátiles)
Equilibrio L VDisolución
idealLey deRaoult *
2L22
*1
L11
PxP
PxP
En el vapor, de acuerdo con la ley de Dalton:
TOTV22TOT
V1121TOT PxP;PxP;PPP
Con estas expresiones puedo conocer la composición del vaporsabiendo la del líquido (ambas no tienen por qué ser iguales).
En el vapor, de acuerdo con la ley de Dalton:
TOTV22TOT
V1121TOT PxP;PxP;PPP
Soluciones Ideales y Diagramas de Temperatura – Composición
Diagrama Temperatura vs Composición
BENCENO - TOLUENO
Destilación Simple
Se usa cuando :
-Se quiere establecer si una sustancia es pura o no
-Se quiere separar un líquido de
sustancias sólidas disueltas
Esquema del equipo de destilacion
Equipo de destilacion simple
Destilación Fraccionada
En cada plato:
La parte menos volátil de la fase vapor se condensará liberando calor.
Este calor producirá la vaporización de la parte más volátil de la fase líquida.
En la parte superior de la torre : el líquido y el vapor es rico en el componente más volátil
En la parte inferior de la torre : el líquido y el vapor es más rico en el componente menos volátil
Cabezal de destilacion
Columna de Fraccionamiento
Balon de destilacion
Probeta para recolectar el
destilado
alumninio
agarradera
Equipo de Destilaciòn Fraccionada
Tipos de columnas
Destilación fraccionada
ESQUEMA
Factores que influyen en la eficiencia de la torre
Longitud Razón de reflujo Material de relleno Control de temperatura
Soluciones Ideales
La separación de líquidos por destilación fraccionada es posible si dicha mezcla se comporta como “solución ideal” es decir cumple Raoult
Si el sistema es ideal o se desvía poco del comportamiento ideal, la presión de vapor variará regularmente con la composición y el punto de ebullición variará de manera regular desde un componente hasta el otro.
Desviaciones a la Ley de Raoult
Desviaciones negativas: La interacción de moléculas de A y B es más fuerte que las interacciones de A-A y B-B.
Ej. Acetona-Cloroformo. CHCl3-(CH3)2CO Desviaciones positivas: mezcla de sustancias
polares y no polares, las cuales sus atracciones son débiles.
Ej: Sulfuro de Carbono (CS2) y Acetona (no polar)
Mezclas azeotrópicas
En algunos casos, las desviaciones respecto de la idealidad son
tan grandes que los diagramas de fases temperatura-
composición presentan máximos o mínimos
Cuando la composición de la mezcla cae en este punto
M (mezcla azeotrópica) se comporta como si fuera un
líquido puro y sus componentes no se pueden separar
por destilación
Azeotropo Etanol-Agua
PARTE EXPERIMENTAL
I. Comparación de la eficiencia de la destilación simple y fraccionada para separar unamezcla de líquidos: D1 y D2
II. Determinación en forma aproximada del porcentaje alcohólico de vino y de otra bebida de mayor graduación alcohólica (por ej. whisky).
Graficar T vs mL de destilado para la destilación simple y la fraccionada en un mismo gráfico
Buscar en la bibliografía el punto de ebullición del n-propanol (mezclas con agua)
Calcular el porcentaje de recuperación del componente más volátil.
Discutir si los líquidos tuvieron comportamiento ideal o no, y comparar los resultados de ambos procesos de destilación.