Práctica no. 16
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UNIVERSIDAD VERACRUZANA
FACULTAD DE BIOLOGÍA
EXPERIENCIA EDUCATIVA: QUÍMICA INORGÁNICA
PRÁCTICA No. 16
SOLUBULIDAD Y CRISTALIZACIÓN
EQUIPO:
ANTONIO MORA BRIONES
DJAHELI LIZETTE LUNA ACOSTA
ARTEMIO DÍAZ GARCÍA
NOMBRE DEL PROFESOR (A):
BERTHA MARIA ROCÍO HERNÁNDEZ SUÁREZ
FECHA DE REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA:
31 DE OCTUBRE DE 2012
FECHA DE ENTREGA:
07 DE OCTUBRE DE 2012
FACULTAD DE BIOLOGÍAEXPERIENCIA EDUCATIVA: QUÍMICA INORGÁNICA
PRÁCTICA No. 16SOLUBILIDAD Y CRISTALIZACIÓN
Sustento teórico
La solubilidad es la máxima cantidad de soluto que se puede disolver en una
cantidad de disolvente a una temperatura determinada. Se expresa como gramos
de soluto por cada 100 cm3 de disolvente a una temperatura dada. La solubilidad
depende de varios factores que son:
Propiedades de soluto y solvente
Temperatura
Presión
Para que un soluto pueda disolverse en un solvente determinado, las
características de ambos son muy importantes. Las sustancias no se disuelven en
igual medida en un mismo disolvente. Con el fin de poder comparar la capacidad
que tiene un disolvente para disolver un producto dado, se utiliza una magnitud
que recibe el nombre de solubilidad. La capacidad de una determinada cantidad
de líquido para disolver una sustancia sólida no es ilimitada. Añadiendo soluto a
un volumen dado de disolvente se llega a un punto a partir del cual la disolución
no admite más soluto (un exceso de soluto se depositaría en el fondo del
recipiente). Se dice entonces que está saturada. Pues bien, la solubilidad de una
sustancia respecto de un disolvente determinado es la concentración que
corresponde al estado de saturación a una temperatura dada.
Los compuestos con enlace iónico son solubles en agua y los que tienen enlace
covalente se disuelven en otros compuestos covalentes. Esta propiedad tiene
varias excepciones, la fundamental es que las sustancias que tienen moléculas
con muchos átomos de oxígeno y que no son macromoléculas son solubles en
agua porque los átomos de oxígeno se unen con los átomos de hidrógeno del
agua.
Cristalización es el nombre que se le da a un procedimiento de purificación
usado en química por el cual se produce la formación de un sólido cristalino, a
partir de un gas, un líquido o incluso, a partir de una disolución. En este proceso
los iones, moléculas o átomos que forman una red en la cual van formando
enlaces hasta llegar a formar cristales, los cuales son bastante usados en la
química con la finalidad de purificar una sustancia de naturaleza sólida. Por medio
de la cristalización se separa un componente de una solución en estado líquido
pasándolo a estado sólido a modo de cristales que precipitan. Cuando preparamos
una disolución concentrada a una temperatura elevada, y seguidamente la
enfriamos, se formará una disolución conocida como sobresaturada, siendo las
disoluciones que por un momento tienen más soluto disuelto del que sería posible
por la disolución en concreto a una temperatura concreta en estado de equilibrio.
Después podemos conseguir que se cristalice la disolución a través de un
enfriamiento bajo control. Sobretodo cristaliza el compuesto inicial, lo que hace
enriquecer las llamadas, aguas madres, con impurezas que se encuentran
presente en la mezcla principal al no poder llegar a su límite de solubilidad.
La parte más importante del proceso de cristalización, es el crecimiento de los
cristales. Las formas o los diferentes tamaños que adquieran los cristales se
deben a distintas condiciones, como por ejemplo el disolvente que se use o la
concentración utilizada de los diferentes compuestos. Los cristales crecen
formando capas de moléculas entorno a un cristal inicial.
Objetivos
Analizar los conceptos de solubilidad y cristalización.
Practicar la solubilidad de distintas sustancias en solventes polares y no
polares.
Identificar los compuestos de una disolución.
Provocar la cristalización de algunas sustancias para llevar a cabo una
identificación o purificación.
Descripción de la práctica
Al realizar la práctica correspondiente, se podrán comprobar las bases teóricas de
los conceptos de solubilidad y cristalización por medio de la experimentación y
realización de pruebas con distintas sustancias. El alumno deberá determinar el
tipo de solvente que será requerido para una disolución y la forma de cristalizar un
compuesto.
Material
2 vidrios de reloj
10 tubos de ensayo
Gradilla
Pinzas para tubo de ensayo
Portaobjetos
Pipeta de 5 ml
Mechero
Equipo
Balanza analítica
Microscopio compuesto y de disección
Reactivos
Urea (CO(NH2)2
Ácido salicílico (C6H4(OH)COOH)
Hidroquinona (C6H4(OH)2)
Cloruro de sodio (NaCl)
Etanol (CH3-CH2-OH)
Nitrato de plata (AgNO3)
Naftaleno (C10H8)
Gasolina
Pintura
Mantequilla
Procedimiento
Solubilidad
1. En cada tubo de ensaye, se colocaron 0.1 g de cada una de las sustancias,
al terminar se agregó agua, acetona y etanol por separado y se anotó el
resultado.
Cristalización
1. En un tubo de ensaye se colocó 1 ml de agua, para después agregarle una
pequeña cantidad de urea.
2. Se calentó la disolución y se agregó más soluto para que al enfriarse, se
obtuviera una solución sobresaturada. Se volcó la solución caliente en uno
de los vidrios de reloj y se observaron los cristales resultantes al
microscopio de disección.
3. Se repitió el mismo procedimiento con Hidroquinona y con Cloruro de sodio.
4. Se anotaron las observaciones correspondientes.
Resultados y discusión
SUSTANCIA SOLUBRE EN
AGUA
SOLUBLE EN
ACETONA
SOLUBLE EN
ETANOL
ENLACE
Urea Si Si No Covalente
Ácido
Salicílico
No Si Si Covalente
Naftaleno No No Covalente
Yodo Covalente
Nitrato de
plata
Si No No Iónico
Sal de cocina Si No No Iónico
Gasolina No No Si Covalente
Mantequilla No No No Covalente
Pintura No Si Si Covalente
Figura1 Figura 2 Figura 3
Figura 1. Pintura con agua
Figura 2. Pintura con etanol
Figura 3. Pintura con acetona
Figura 1 Figura 2 Figura 3
Figura 1 Figura 2 Figura 3
Figura 1 Figura 2 Figura 3
Figura 1. Gasolina con agua
Figura 2. Gasolina con etanol
Figura 3. Gasolina con acetona
Figura 1. Naftaleno con agua
Figura 2. Naftaleno con etanol
Figura 3. Naftaleno con acetona
Figura 1. Nitrato de plata + agua
Figura 2. Nitrato de plata + etanol
Figura 3. Nitrato de plata + acetona
Figura 1 Figura 2 Figura 3
Figura 1 Figura 2 Figura 3
Figura 1 Figura 2 Figura 3
Figura 1. Urea + agua
Figura 2. Urea + etanol
Figura 3. Urea + acetona
Figura 1. Mantequilla + agua
Figura 2. Mantequilla + etanol
Figura 3. Mantequilla + acetona
Figura 1. Sal de cocina + agua
Figura 2. Sal de cocina + etanol
Figura 3. Sal de cocina + acetona
Cristalización
Al calentar la urea se notó el cambio en un
tiempo corto, comenzó a salir vapor y el agua
comenzó a hervir, se escucharon pequeños
truenos; debido a que se consumió el agua
estando en el tubo de ensaye los cristales
quedaron adheridos a éste, por lo tanto se
sacaron después. Los cristales eran pequeños
y con forma circular.
Los cristales eran de color blanco y de forma
alargada, como pequeñas y delgadas líneas.
Se pudo apreciar que era en total como un
vidrio empañado cuarteado.
Los cristales que se observaron a través del
microscopio de la muestra de cloruro de sodio,
eran pequeños granos de un color blanco,
éstos se encontraban en una solución acuosa,
permitiéndoles moverse fácilmente.
Conclusión
A partir de la práctica realizada que ya se ha descrito, se puede concluir que no
todos las sustancias son solubles unas con otras, pues los compuestos que tienen
enlace iónico son solubles en agua, mientras los que tienen enlace covalente se
disuelven en otros con el mismo tipo de enlace.
La solubilidad es otro aspecto importante por el cual se rigió esta práctica, pues
dependiendo de la cantidad de soluto que se le agregaba al solvente, la dilución
de dichos compuestos iba a ser más o menos difícil.
Cuestionario
1. ¿Cuál es la diferencia entre un enlace iónico y un enlace covalente?
En el enlace covalente los electrones se comparten, mientras que en el
enlace iónico un átomo cede sus electrones de valencia y otro los adquiere,
formando iones (el primero con carga positiva y el segundo con carga
negativa). Se puede calcular cuando un enlace es iónico o covalente con la
diferencia de electronegatividad, se busca en una tabla la
electronegatividad de los elementos que forman el enlace y se resta al
mayor el menor, si el resultado es mayor de 1,7 entonces se considera que
el enlace es iónico, si es menor o igual se considera covalente.
2. Mencione las principales características de los compuestos iónicos y de los
compuestos covalentes.
El enlace iónico es fuerte, las Uret son muy exotérmicas, lo que implica que
cuesta mucha energía romper la estructura cristalina al fundir. Es decir,
tendrán puntos de fusión altos.
Los cristales iónicos son duros, porque el enlace es fuerte y se resisten
bastante a ser rayados.
Sin embargo, son frágiles. Esto es debido a que un golpe puede originar un
desplazamiento de los planos de los iones y, al dejar enfrentados iones de
igual signo, daría lugar a una fractura en el cristal por fuerzas repulsivas
electrostáticas.
No conducen la corriente eléctrica en estado sólido porque los iones están
inmovilizados en la red; pero, al disolverse o fundirse estos iones adquieren
movilidad y pueden conducir la corriente eléctrica.
Se disuelven en disolventes polares, porque los dipolos de estos
disolventes rodean a los iones de la red cristalina y los van "arrancando" de
la red.
Los compuestos covalentes pueden presentarse en cualquier estado de la materia: solido, líquido o gaseoso.
Son malos conductores del calor y la electricidad. Tienen punto de fusión y ebullición relativamente bajos. Son solubles en solventes polares como benceno, tetra cloruro de carbono,
etc., e insolubles en solventes polares como el agua.
3. ¿Qué papel desempeña la electronegatividad en la formación de los
distintos tipos de enlaces?
la electronegatividad es una medida de fuerza de atracción que ejerce un
átomo sobre los electrones de otro, en un enlace covalente. Los diferentes
valores de electronegatividad se clasifican según diferentes escalas, entre
ellas la escala de Pauling y la escala de Mulliken.En general, los diferentes
valores de electronegatividad de los átomos determinan el tipo de enlace
que se formará en la molécula que los combina. Así, según la diferencia
entre las electronegatividades de éstos se puede determinar
(convencionalmente) si el enlace será, según la escala de Linus Pauling:
Iónico (diferencia superior o igual a 1.7)
Covalente polar (diferencia entre 1.7 y 0.4)
Covalente no polar (diferencia inferior a 0.4)
Bibliografía
http://quimica.laguia2000.com/general/cristalizacion
http://www.ucm.es/info/diciex/programas/quimica/html/solubilidad.htm
http://www.educared.org/global/anavegar4/comunes/premiados/D/627/sulubilidad/
concepto.htm
http://www.prepa9.unam.mx/academia/cienciavirtual/SEC-DISOL/solubilidad.html
http://iesdolmendesoto.org/zonatic/el_enlace_quimico/enlace/enlace_ionico.html
http://genesis.uag.mx/edmedia/material/qino/t6.cfm