MARCO CONCEPTUALLa materia suele clasificarse para su estudio en sustancias puras y mezclas. Las sustancias puras se caracterizan porque tienen composicin fija, no pueden separarse por mtodos fsicos en otras sustancias ms simples y durante un cambio de estado la temperatura se mantiene constante. Una mezcla es una combinacin fsica de dos o mas sustancias puras, la mezcla tiene composicin variable y sus componentes pueden separarse por mtodos fsicos, adems la temperatura es variable durante el cambio de estado.

Las mezclas se clasifican en heterogneas cuando constan de dos o ms fases y sus componentes pueden identificarse a simple vista o con ayuda de un microscopio. Por ejemplo, un pedazo de granito es una mezcla de pequeos granos de diferentes compuestos como cuarzo, mica y feldespato. Las mezclas homogneas, usualmente llamadas soluciones, constan de una sola fase (regin en la que todas las propiedades qumicas y fsicas son idnticas). Los componentes de una solucin estn tan ntimamente mezclados que son indistinguibles, tal es el caso de la solucin que se forma entre agua y NaCl.

En el laboratorio generalmente se requiere separar los componentes de una mezcla, bien sea para determinar su composicin o para purificar los componentes y usarlas en reacciones posteriores. Las tcnicas a utilizar dependen del estado general de la mezcla (slida, lquida o gaseosa) y de las propiedades fsicas de los componentesMARCO TEORICOFiltracinEl procedimiento de Filtracin consiste en retener partculas slidas por medio de una barrera, la cual puede consistir de mallas, fibras, material poroso o un relleno slido. EvaporacinEl procedimiento de Evaporacin consiste en separar los componentes mas voltiles exponiendo una gran superficie de la mezcla. El aplicar calor y una corriente de aire seco acelera el proceso. CristalizacinUna Solucin consta de dos componentes: El Disolvente y el Soluto. Las Soluciones pueden ser No-Saturadas, Saturadas y Sobre-Saturadas.SublimacinLa Sublimacin aprovecha la propiedad de algunos compuestos de cambiar del estado slido al estado vapor sin pasar por el estado lquido. Por ejemplo, el I2 y el CO2 (hielo seco) poseen esta propiedad a presin atmosfrica. DestilacinEste mtodo consiste en separar los componentes de las mezclas basndose en las diferencias en los puntos de ebullicin de dichos componentes. Cabe mencionar que un compuesto de punto de ebullicin bajo se considera voltil en relacin con los otros componentes de puntos de ebullicin mayor. Los compuestos con una presin de vapor baja tendrn puntos de ebullicin altos y los que tengan una presin de vapor alta tendrn puntos de ebullicin bajos.

HIPOTESISEl NaCl es soluble en agua.

PROCEDIMIENTOS

FILTRACIN Y EVAPORACIN. Pese aproximadamente 2.0 g de la mezcla de arena sal comn y virtalos en un vaso de precipitado de 250 mL. Agregue 10 mL de agua destilada y agite vigorosamente con el agitador de vidrio. L a sal es soluble en el agua y la arena (SiO2) es insoluble.

Prepare el montaje para realizar la filtracin por gravedad y proceda a efectuarla. Con ayuda del frasco lavador lave con agua caliente las paredes del vaso as como el precipitado, varias veces hasta asegurar que la arena no contiene NaCl.

Para asegurar la ausencia de NaCl, tome 2 4 mL del agua del ltimo lavado (la que sale por vstago del embudo), adicione de 3 a 5 gotas de HNO3 disponible y la misma cantidad de Nitrato de plata. Si al finalizar esta operacin no se observa formacin de precipitado, el lavado puede darse por terminado. Si hay formacin de precipitado, se debe continuar con agua caliente hasta que no haya presencia de cloruros.

Vierta el precipitado recogido en una capsula de porcelana limpia y seca ( pesada con anterioridad) y colquela a evaporar hasta sequedad. Dejar enfriar la cpsula y psela en la balanza para obtener la masa de NaCl presente en la muestra.

Calcule el porcentaje de la sal en la mezcla y reprtela correctamente?.

PRECIPITACIN Y FILTRACIN. En un vaso de precipitado de 100 mL, vierta 10 mL de AgNO3 y 10 mL de solucin de NaCl agitando continuamente y observe el resultado de la reaccin. Note la formacin de un precipitado.

Qu apariencia tiene el precipitado formado?. Es denso o liviano, qu color tiene?. Se deposita rpida o lentamente?. Anote todas sus observaciones. Investigue la frmula del compuesto que se ha precipita. Escriba la reaccin que lo produce. Filtre el lquido sobrenadante o seprelo por decantacin y recbalo en un tubo de ensayo.

Suponiendo que las cantidades relativas de cloruro de sodio y de nitrato de plata fueron exactamente las requeridas para la reaccin, qu sustancia constituye el filtrado?. Como seguramente ste no fue el caso, cul ser realmente la composicin del filtrado.

SUBLIMACIN. En una cpsula de porcelana cuyo peso ya se conoce, limpia y seca, agregue aproximadamente 1 g con precisin de 0.01g de la mezcla NaCl NH4Cl. Coloque la cpsula con su contenido en la campana de extraccin de gases, con montaje para calentamiento( mechero de bunsen), proceda a calentar la muestra hasta que deje de salir vapores. Retire en intervalos la llama mientras se revuelve suavemente la mezcla con ayuda de un agitador de vidrio. Registre la intensidad de la salida de los vapores, su color, su olor, etc.

Terminada la sublimacin, deje enfriar la cpsula con su contenido y psala. Halle por diferencia de peso la sustancia sublimada.

Qu sustancia es la que est en la cpsula de porcelana?. Calcule la composicin porcentual de la mezcla.

RECRISTALIZACIN. En un vaso de precipitado de 100 mL. limpio y seco, pese con precisin un gramo de cido benzoico y agregue 20 mL de agua destilada. Caliente la mezcla hasta ebullicin y lave con agua del frasco lavador, las paredes del vaso para solubilizar el cido que se haya adherido al recipiente.Filtre por gravedad para eliminar las posibles impurezas del cido y deje enfriar hasta que se formen los cristales de cido benzoico puro en el seno del filtrado. Separe el acido por filtracin al vacio utilizando embudo Buchner. Una vez se haya filtrado todo el lquido, mantenga la succin por cinco minutos ms para asegurar el completo drenado de los cristales y facilitar su secado.

Registre en su cuaderno todas las observaciones pertinentes y devuelva al profesor u auxiliar el cido benzoico purificado para una posterior utilizacin.

Investigue los requisitos que debe llenar un solvente para poder ser utilizado en la tcnica de recristalizacin.

DESTILACIN. El profesor har una demostracin general del montaje y la tcnica de destilacin.

Antes del montaje usted debe consultar los principios bsicos del montaje y la tcnica de destilacin simple, de manera que pueda verificarlos en el laboratorio, cuando el profesor o el auxiliar hagan la demostracin.

Al final de la destilacin verifique las caractersticas del lquido recogido, su apariencia, olor. Anote todas sus observaciones. Si mientras dura la destilacin la temperatura permanece constante, qu destino tiene el calor suministrado?. Por qu la temperatura una vara?..