destilación
DESCRIPTION
DestilacionTRANSCRIPT
Destilación
BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
LIC. QUÍMICO FARMACOBIÓLOGO
LABORATORIO DE QUÍMICA ORGÁNICA
“DESTILACIÓN”
SEMINARIO 2
EQUIPO 5
VICTOR DANIEL TOLENTINO
JENNIFER ANA GÓMEZ PORRAS
Objetivos Específicos
Comprender la relación entre el punto de ebullición y los aspectos estructurales de los compuestos químicos (tipo de enlace, hibridación, peso molecular, fuerzas intermoleculares, soluciones ideales, estados físicos).
Conocer y comprender los principios físicos de la técnica de destilación. La aplicación de los diferentes procedimientos de destilación en función de las diferentes modalidades (destilación sencilla, fraccionada, a vacío y por arrastre de vapor).
Fuerzas Intermoleculares
Son las que hacen que se formen las moléculas con una determinada composición y mantengan unidos sus átomos.
Son las responsables de las propiedades macroscópicas de esa sustancia: punto de fusión, ebullición,.
Por lo general las fuerzas intermoleculares son mucho más débiles que las intramoleculares. Se suele necesitar menos energía para evaporar un líquido o fundir un sólido que para romper alguno de los enlaces de las moléculas que lo forman.
Solución ideal y ley de Raolt
Las soluciones ideales esta definidas por una ecuación relacionado con las presiones de vapor parciales de cada componentes de la solución.
P = P1 + P 2 +… + Pi +…
Representa un comportamiento límite al cual tienden todas las soluciones reales.
Presiones parciales son mensurables como lo
son las fracciones mol
Pi=XiPi° +…
“Pi”= presión de vapor del componente líquido
Xi= fracción molar de líquido puro
Presión de Vapor
Las moléculas en la superficie de un líquido sufren fuerzas de atracción por el resto que tienden a mantenerlas unidas a él.
Algunas moléculas pueden obtener energía (térmica) suficiente para escapar de la superficie.
El equilibrio (dinámico) se alcanza cuando el número de moléculas que abandonan la superficie por unidad de tiempo iguala al de las que se depositan sobre la superficie.
La consecuencia es que si se deposita un líquido en un recipiente cerrado sin ocuparlo completamente, parte de él se evapora hasta que la presión alcanza un cierto valor de equilibrio: su presión de vapor.
La presión de vapor aumenta con la temperatura.
Los líquidos con presiones de vapor relativamente altas a temperaturas ordinarias se denominan volátiles
Destilación
Método de separación de sustancias químicas
Diferencias de puntos de ebullición.
Aspectos a tener en cuenta experimentalmente:
Técnica común
Consume enormes cantidades de energía en requerimientos de calor y enfriamiento.
Constituye más del 50% de los costos de producción
Aspectos teóricos que debemos tener en cuenta:
Fuerzas electromoleculares
Soluciones Ideales
Consideraciones Teóricas de la Destilación
Proceso que consiste en calentar un líquido hasta su temperatura de ebullición, condensar vapores formado y colectarlos como líquido destilado
Sistema formado por un líquido en un recipiente: Aumento de la temperatura
Aumento de la energía cinética de las moléculas
Aumento de la velocidad de evaporación
Aumento del número de moléculas que se encuentran en fase de vapor.
Cuando se igualan presiones interna (vapor) y externa (atmosfera)se observa el punto de ebullición
Sistemas de calentamiento para la destilación
Mechero de Bussen
Parrilla Eléctrica
Clasificación según sus componentes…
Destilación simple Separar líquido de un sólido o dos líquidos
Puntos de ebullición inferiores a 150 C°
Destilación fraccionada Puntos de ebullición menor a 80°C a 25°C
Destilaciones sencillas en una solo operación continua
Columnas de enfriamiento Diferentes tipos
Destilación por arrastre de vapor Separar sustancias orgánicas insolubles en agua, y ligeramente
volátiles
Destilación simple
Separar líquido de un sólido o dos líquidos
Puntos de ebullición inferiores a 150°C de impurezas no volátiles.
Existen dos tipos: Destilación simple a presión atmosférica
Realizada a presión ambiental
Utilizada cuando el punto de ebullición debajo de composición química del producto
Destilación simple a presión reducida Disminuir la presión en el montaje
Disminuir el pinto de ebullición del componente que se destilará
El resultado final será: Mezcla inicial solo había un componente
En la mezcla inicial uno de los componentes era mucho más volátil que el resto
Fundamento teórico
Un mezcla de dos líquidos miscibles destila a una temperatura que no coincide con las temperaturas de ebullición de los líquidos componentes de la mezcla.
La temperatura puede ser intermedia entre las dos: Superior
Inferior
EL vapor que se desprende no tiene la composición del líquido origina, sino que es más rico en el volátil
Materiales
Para realizar este tipo de destilación se requiere:
Mechero
Matraz de fondo redondo
Termómetro
Refrigerante
Entrada de agua
Destilado
Diagrama
Colocar el liquido a destilar en el
matraz y calentar• Matraz
Se alcanza el punto de
ebullición y comienza el vapor
• Producción de Vapor
Vapor condesado en el mismo
termómetro y en el matraz
• Vapor condensado
Mayor parte del vapor pasa por el tubo refrigerante
donde se condensa
• Vapor en el tubo refrigerante
El destilado escurre al matraz colector a través de la alargadera
Destilación Fraccionada
Se utiliza cuando la mezcla de productos líquidos que se pretende destilar contiene sustancias volátiles de diferentes puntos de ebullición.
Distintos puntos de ebullición que oscilan entre 25°C y menos de 80°C.
Montaje similar a la destilación simple
El matraz de destilación y la cabeza de destilación se coloca una columna de fraccionamiento que puede rellenarse con cualquier tipo de sustancia.
Columnas Enfriamiento
Consiste en un tubo de vidrio con abultamientos o con un relleno en su interior, donde tiene lugar ciclos sucesivos de evaporación y condensación
FUNDAMIENTO TÉORICO
Su eficacia depende del número de platos teóricos de la columna. La columna debe de trabajar de forma adiabática, por lo que se
recubre con un aislante térmico (hilo de amianto)
Diagrama de funcionamiento
El vapor asciende por la columna y se
condensa al contacto con la
parte mas fría del relleno
• Vapores condensados
Líquido residual quedará en el balón
• Los vapores tienen bajo punto de ebullición
Se repite proceso y pasan puros a
través a la tubuladora lateral
Destilación por Arrastre de Vapor
Se utiliza para separar sustancias orgánicas insolubles en agua y ligeramente volátiles
Posibilita la purificación o el aislamento de compuestos con un punto de ebullición elevado mediante una destilación a baja temperatura.
Fundamento Teórico
Es una mezcla formada por dos líquidos inmiscibles.
A y B, la presión de vapor total a una temperatura determinada es igual a la suma de las presiones de vapor que tendrían,
Cada componente ejerce su presión independientemente del otro:
(PT = PA + PB).
Azeótropodo que forman una mezcla de punto de ebullición mínimo
Es una mezcla de compuestos químicos (dos o más)
Ebullicionan a constante temperatura y actúan como si fuesen un compuesto químico.
Estas mezclas pueden llegar a ebullición al alcanzar un temperatura mayor, media o mas baja que la de los compuestos químicos que conforman la mezcla consiguiendo seguir encontrándose en estado líquido y conservando la composición que tenían en un inicio
Azeótropodo
Fuentes:
Fisicoquimica, Castellan, Ed. Pearson Education, México 1987
Fuerzas intermoleculares, UNAM, recuperado de: http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/FuerzasIntermoleculares_11310.pdf , consultado el 22 de agosto del 2015
Química Orgánica Experimental, Durst y Gokel, Ed, Reverté, España 2007
Destilación, recuperado de; http://www.ub.edu/oblq/oblq%20castellano/destilacio_tipus.html#simple consultado el 20 de agosto del 2015.
Destilación, Quimica orcanica net, recuperado de: http://www.quimicaorganica.net/destilacion.html , consultado el 21 de Agosto del 2015.
Destilación, Ramírez N, 2010 recuperado de : http://www.alambiques.com/tecnicas_destilacion.htm , consultado el 19 de agosto del 2015
Destilación, Quimica Orgánica net, recuperado de: http://www.quimicaorganica.net/destilacion.html , consultado el 21 de Agosto del 2015.