Universidad de San Carlos de GuatemalaFacultad de IngenieríaEscuela de QuímicaÁrea de QuímicaLaboratorio Química Orgánica 1Ingeniero Gerardo Ordoñez

Práctica No. 4

“Destilación de un alcohol”

Nombre CarnetMilton Flores 201403696Ruth Chicol 201325658

Ana Lucía García 201403492Carlos Josue García 201213444

Jimena Ramírez 201408425Laura Mendez 201403805

- SECCIÓN: F -Guatemala, 25 de septiembre del 2015

Fecha de revisión: _______________ Nota: ________ Firma: _________

1. RESUMEN

En la práctica No 4, “Destilación de un alcohol”; por medio del método de

destilación simple se separó alcohol puro de dos bebidas alcohólicas, una al 36%

y otra al 20%.

Para ello se armó un equipo para una destilación simple, se colocó la bebida

alcohólica en un balón plano y se calentó la muestra, mientras la bebida ebullia, se

mantuvo una temperatura entre los 76℃ a 91℃ y con un flujo de agua constante

para el proceso. Al aumentar la temperatura significativamente se detuvo el

proceso y se pesó el alcohol obtenido.

Se determinó una densidad experimental de 0.799 g/mL con un porcentaje de

error de 8.1%.

Se trabajó en la ciudad de Guatemala a una temperatura aproximada de 25oC (298.15K), y a una presión atmosférica de 0.84 atm(638.4torr).

2. OBJETIVOS

1.1 Objetivo general

Analizar por el método de destilación el porcentaje de alcohol de una bebida alcohólica.

1.2 Objetivos específicos

Establecer los principios de una destilación simple de un alcohol al 36%.

Comparar la densidad teórica del alcohol con la densidad del alcohol obtenido en la destilación simple, calcular el porcentaje de error.

Calcular el porcentaje de error de la densidad del alcohol.

3. MARCO TEORICO

1.3 Destilación

La destilación, es un proceso que consiste en calentar un líquido hasta que sus componentes más volátiles pasan a la fase de vapor y, a continuación, enfriar el vapor para recuperar dichos componentes en forma líquida por medio de la condensación. El objetivo principal de la destilación es separar una mezcla de varios componentes aprovechando sus distintas volatilidades, o bien separar los materiales volátiles de los no volátiles. En la evaporación y en el secado, normalmente el objetivo es obtener el componente menos volátil; el componente más volátil, casi siempre agua, se desecha.

La destilación depende de parámetros como: El equilibrio liquido vapor, temperatura, presión, composición, energía.

El equilibrio entre el vapor y el líquido de un compuesto está representado por la relación de moles de vapor y líquido a una temperatura determinada, también puede estudiarse este equilibrio a partir de sus presiones de vapor.

La temperatura influye en las presiones de vapor y en consecuencia de la cantidad de energía proporcionada al sistema, también influye en la composición del vapor y el líquido ya que esta depende de las presiones del vapor.

La presión tiene directa influencia en los puntos de ebullición de los líquidos orgánicos y por tanto en la destilación.

Puntos de ebullición, son aquellos puntos o temperaturas de compuestos puros a las que sus presiones de vapor igualan a la presión atmosférica, produciéndose el fenómeno llamado ebullición.

1.4 Destilación simple

Es el método que se usa para la separación de líquidos con punto de ebullición inferior a 150ºC a presión atmosférica de impurezas no volátiles o de otros líquidos miscibles que presenten un punto de ebullición al menos 25ºC superior al primero de ellos. Es importante que la ebullición de la mezcla sea homogénea y no se produzcan proyecciones. Para evitar estas proyecciones suele introducirse en el interior del aparato de destilación nódulos de materia que no reaccione con los componentes. Normalmente se suelen utilizar pequeñas bolas de vidrio

4. MARCO METODOLOGICO

a. Algoritmo del procedimiento

1. Se armó un equipo para llevar a cabo una destilación simple.

2. Se preparó un patrón primario midiendo 100 mL de alcohol etílico al 95% y

164 mL de agua.

3. En un balón plano se colocó una alícuota de 100 mL de agua ardiente a

36% gay Lussac, y se agregó perlas de ebullición.

4. Se calentó el agua ardiente entre un rango de 76℃ a 91℃.

5. Se tomó la temperatura a 80℃, formándose gas de etanol y luego el gas se

condenso en el refrigerante.

6. Se depositó lo condensado en un erlenmeyer que estaba dentro de un baño

maría de agua con hielo.

7. Se recolectó en un erlenmeyer.

8. Se midió la densidad.

4.2 Diagrama de flujo

No

5. RESULTADOS

Inicio

Armar equipo de destilación simple.

Colocar alícuota de agua ardiente en balón.

Calentar balón

¿Se condensó el

etanol?

Medir densidad

Recolectar etanol

Si

Fin

Tabla No I. Densidad obtenida del alcohol destilado, “Chaparrita”.

Densidad (g/mL) Desviación estándar Porcentaje de error (%)

Teórica 0.7893

Experimental 0.8535

Fuente: Muestra de cálculo

Tabla No II. Densidad del alcohol al 95% diluido al 36%.

Densidad promedio al 36%(g/mL)

Densidad promedio diluido(g/mL)

Desviación estándar

Porcentaje de error.(%)

0.932 0.9352 1.6x10-3 0.34Fuente: Muestra de cálculo

6. INTERPRETACION DE RESULTADOS

0.0545 8.1

En la práctica de destilación de un alcohol, se buscó separar a la mezcla que

había de alcohol etílico que se encontraba diluida con agua en la bebida

alcohólica, por el método de destilación simple. Donde primero, se armó el

equipo de destilación enfatizando que la entrada del agua al condensador

fuese en la parte inferior de este y que la salida fuese en la parte superior, esto

con el fin que el destilado se enfriase más rápido ya que si el agua está a

contracorriente con el destilado este se enfría más rápido porque de esta

manera el agua absorbe de una manera más efectiva el calor, ya que si se

colocase en el mismo sentido el agua cae inmediatamente y no enfría el tubo

interno del condensador lo que hace que no se condense correctamente el

vapor del destilado. Luego, se procedió a calentar la bebida alcohol, donde se

obtiene alcohol etílico por ser el compuesto más volátil, ya que su punto de

ebullición es menor al del agua, que es el otro compuesto que contiene.

La bebida alcohólica utilizada para el análisis fue aguardiente “Chaparrita” a

36G°. A este se le agregaron perlas de ebullición para ayudar a regular la

temperatura interna de ebullición del alcohol, para que esta no se diera de

manera violenta. Al ser una bebida alcohólica el destilado obtenido será alcohol

etílico puro al 100G° para lo cual se obtienen los datos (ver tabla No. I) para

comparar que tanto variaron los datos uno del otro. Para los datos obtenidos

del grupo “A” (ver hoja de datos originales para la identificación de cada

densidad a interpretar) se evidenció que el etanol destilado, para el cual se

supone que no hay inferencias de algún tipo debió de ser de 0.7893 g/mL y

al observar la tabla se obtuvo 0.799 g/mL por eso al comparar con el dato

teórico real de etanol y el experimental no se observa un gran cambio, pero

para los datos del grupo “B” (ver datos de la hoja de datos originales en la

parte posterior de la hoja) se obtuvo una densidad de 0.908 g/mL y en

comparación con la teórica ya antes mencionada se observó una pequeña

varianza y esto se debió a que cuando se estaba destilando la temperatura del

sistema sobrepaso los 91°C indicando que ya no solo era etanol sino etanol

con pequeñas cantidades de agua ebullida.

A 85°C se suspendió el calentamiento ya que a esta temperatura se obtuvo lo

necesario para calcular los datos para la densidad. En la tabla No.2 se

observan con más detalle que tanto variaron las diluciones realizadas en el

laboratorio, el porcentaje de error que existió fue de 0.34% realmente no hubo

inferencias entre el grupo A y el grupo B, ya que el mismo factor humano se

trató simultáneamente. También en relación al dato teórico la densidad de

etanol al 36 °G esta debió ser de 0.875 g/mL y la que se obtuvo en promedio

fue de 0.932 g/mL, varia muy poco tanto que no se toma mucho en cuenta,

pero hay que remarcar que los instrumentos o muchas veces la precisión

humana no son las más indicadas pero, siempre existirán este tipo de error.

7. CONCLUSIONES

1. La densidad promedio del alcohol destilado fue de 0.8535 g/mL, con un error del 8.1% respecto a la teórica de 0.7893 g/mL.

2. La densidad promedio del alcohol diluido fue de 0.9352 g/mL, con un error del 0.34% respecto a la densidad promedio de la bebida al 36% de 0.932 g/mL.

8. BIBLIOGRAFIA

1. McMurry, Jhon. Química Orgánica. Séptima Edición. Editorial Cengage Learning. 2008. 1348 páginas.

2. Chang, Raymond. Química. Álvarez, Rodolfo (revisón). Décima Edición. McGraw-Hill/Interamericana Editores, S. A., México, D. F., 2010. 1085 páginas. ISBN: 978-607-15-0307-7.

3. Brown, Theodore. Química, La Ciencia Central. Héctor Escalona y García. 9ª Edición. México, Pearson Prentice Hall, 2004. 1196 páginas. ISBN: 970-26-0468-0.

9. APENDICE

9.1 Datos originales.

Se encuentra adjunta al final del reporte.

9.2 Muestra de cálculo.

9.2.1 Promedio

Promedio de las corridas realizadas dentro del laboratorio de una medición se obtiene mediante la fórmula:

X=n1+n2+n3+…+nmntotal

[Ecuación 4]

Donde:

x = Valor promedio

nm = Números a promediar

ntotal = Cantidad total de datos a promediar

Ejemplo: Calcular el promedio de los siguientes datos: 1.571, 2.044 y 2.637.

x=1.571+2.044+2.6373

=2.084

9.2.2 Desviación Estándar

La desviación estándar, S, de un conjunto finito de datos experimentales se calcula mediante la fórmula:

S=√∑( xi−x)2

N−1[Ecuación5 ]

Donde:S = Desviación estándarx = Promedio de dato obtenidasxi = Representa cada dato individual

N = El número de datos totales

9.2.2 Porcentaje de error

%error= Dato teorico−DatoexperimentalDatoexperimental

∗100

9.3 Datos calculados

Tabla No. III Datos de densidades por grupo.

GrupoDensidad alcohol

destilado (g/mL)

Densidad teorica del

alcohol (g/mL)

Densidad al 36%

Densidad de alcohol diluido

A 0.799 0.7893 0.875 0.9352B 0.908 0.7893 0.989 0.942

Promedio 0.8535 0.7893 0.932 0.9386DesviaciónEstándar

Porcentaje de error(%)

Fuente: Muestra de cálculo.

0.0545 1.6x10-3

8.1 0.34