Universidad de San Carlos de Guatemala Facultad de Ingeniería Escuela de Ciencias
PRÁCTICA 2 “MEZCLAS HOMOGÉNEAS Y HETEROGÉNEAS”
Diego Josué Berrios Gutierrez 201503609
Guatemala, Septiembre de 2015
RESUMEN
Se determinó que método era más eficaz a la hora de separar mezclas heterogéneas, para ello se mezcló arena y agua y se utilizaron las ecuaciones 1 y 3 para el método de decantación y las ecuaciones 2 y 3 para el método de filtración. También se determinó cual era el método más eficaz para separar mezclas homogéneas, esto utilizando una mezcla de agua y sal y utilizando las ecuaciones 1,2 y 3 para operar los resultados obtenidos. El método de la decantación resulto ser el más eficaz a la hora de separar mezclas heterogéneas y se comprobó debido a que se recuperó un 94% de agua lo que es un alto porcentaje. Mientras que en el método de filtración se recuperó 74.2% de arena siendo un menor porcentaje que en el método de la decantación, lo cual se puede deber a que al papel filtro se le haya pasado un poco de arena y que también se quedara arena adherida a las paredes del beaker. Al momento de separar la mezcla homogénea resulto ser más efectivo el método de evaporación ya que se logro recuperar 96.05% en cambio en la destilación solo se logro recuperar 2.536%, esto puede ser debido a que los instrumentos utilizados no eran totalmente apropiados para recuperar una mayor cantidad del agua evaporada.
Las condiciones a las cuales se trabajó fueron de 22ºC de temperatura y aproximadamente una presión atmosférica de 0.83 atm que corresponde a la ciudad de Guatemala. 1
RESULTADOS
Tabla I.
Datos de agua recuperada por medio de la decantación
(Proceso A). % Volumen
Error Relativo
de agua recuperado 94% Fuente: Ecuación 1 y 3 Tabla II.
0.06
Datos de la arena recuperada por medio del método de la
filtración (Proceso B). % Masa de la
Error Relativo
arena recuperada 74.2%
0.258
Fuente: Ecuación 2 y
3 Tabla III.
Datos de agua condesada recupera y de la sal recuperada por
medio de los métodos de la evaporación y destilación. (Proceso B). % Masa
Error
%
Error
% Masa
Error
del
Relativ
Volumen
Relativ
de
Relativ
condesad
o
del
o
NaCl
o
o
condesad
recupera
recupera
o
da
da
recupera
2.536%
do 2.536%
0.9746
Fuente: Ecuación 1, 2 y 3
0.9746
96.05%
0.0395 3
INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS
El método de decantación es utilizado en mezclas en los que los líquidos no se disuelven entre sí, se basa en la diferencia de densidad entre los dos componentes. Al dejarlos en reposo, se separan hasta situarse el menos denso en la parte superior del envase que los contiene siendo posible su extracción. Este método se logro aplicar en el procedimiento A, en el que se logro recuperar el 94% del volumen del agua, siendo un gran porcentaje de recuperación de la sustancia. La eficiencia de este método permite que sea útil en los derrames de petróleo, permitiendo separa el petróleo del agua de mar; así como en el tratamiento de aguas residuales o en la separación de metales en estado liquido. Un método alterno a la decantación es la destilación o la destilación azeotrópica. En el método de filtración se utiliza un medio poroso mediante el cual pasa el líquido, este permite separar el componente solido del líquido en una mezcla. Ya que el medio poroso no permite que el sólido lo atraviese mientras que el liquido sí. En procedimiento B se logro recuperar un 74.2% de la arena que se vertió al inicio en la mezcla, siendo un poco menos efectiva que el método de decantación. Este método es empleado a la hora de que se desea purificar líquidos, extracción de oro y metales valiosos y para la fabricación de filtros de agua o de aceite. La cristalización es un método alterno para la filtración. El método de evaporación aprovecha que el punto de ebullición de un componente de la mezcla es menor para que al someterlo al calor, este se evapore y como residuo de la mezcla quede únicamente el otro componente. En el proceso C se empleo el método de evaporación para que dejara 5
únicamente el sólido puro en el beaker recuperando 96.05% del solido puro, y el líquido que se evaporo siendo aprovechado en el método de destilación. Es utilizado para separar la concentración de jugo de frutas, la obtención de sales y sobre todo en la industria farmacéutica. Un método alterno para la evaporación es la Cristalización. El método de destilación se inicia al aplicar altas temperaturas en la mezcla. El líquido más volátil se evapora primero, quedando el otro puro, luego la fase evaporada se recupera mediante la condensación al disminuir la temperatura. Al igual que la evaporación este método se empleo en el proceso C, permitiendo que se recuperara 2.536% de 25 mL que se poseían al inicio, teniendo un error relativo de 97.46%. Este método es ampliamente utilizado en la industria licorera, la petrolera y la de tratamiento de aguas, así como en los laboratorios para separar las sustancias de los sólidos.
7
CONCLUSIONES
1. En el método de decantación se logró recuperar 94% del volumen del agua, mientras que en el método de filtración se recuperó 74.2%. Con lo que queda demostrado que el método de decantación es más eficaz a la hora de separar mezclas heterogéneas. 2. Con el método de evaporación se recuperó 96.05%de la masa del sólido, mientras que en el método de destilación solo se logró recuperar 2.536%, que es menor porcentaje, por lo que el método de evaporación es más eficaz l momento de separar mezclas homogéneas. 3. El error relativo en el método de decantación fue menor que al del método de filtración, por lo que se demuestra que el método de decantación manejo un menor margen de error lo que ayuda que se recupere mayor cantidad de la sustancia, esto al momento de trabajar con mezclas heterogéneas. 4. Al momento de separar mezclas homogéneas, el error relativo del método de destilación fue de 0.9746, lo que indica una gran incerteza a la hora de recuperar las sustancias de la mezcla, mientras que el del método de evaporación fue de 0.0395, por lo que el método de evaporación es más eficaz para separar mezclas homogéneas.
APÉNDICE 9
1
Procedimiento A 1. Se Limpio la cristalería antes de comenzar a trabajar. 2. Se midió 50 ml de agua con la probeta y luego se coloco en el earlenmeyer. 3. Se agrego 10 g de arena y se agito la mezcla. Luego se dejo reposar. 4. Se decanto en el beaker, utilizando la varilla de vidrio para que el líquido resbalara suavemente. 5. Se midió el volumen de agua decantado.
2
Procedimiento B 1. Se taro un vidrio de reloj y se le coloco 2 g de arena, luego se deposito en el beaker. 2. Se limpio el vidrio de reloj y se le coloco 2 g de NaCl, luego se deposito en el beaker con arena. 3. Se mezclo las dos sustancias utilizando la varilla de vidrio y luego se 4. 5. 6. 7.
agrego 25 ml de agua y se volvió a agitar. Se armo el equipo para realizar la filtración. Se agrego la mezcla y el filtrado se recibió en un beaker. Se dejo secar el papel filtro y luego se peso. Se calentó la solución contenida en el beaker hasta que se consumió
toda el agua. 8. Se armo adecuadamente el equipo, utilizando un tubo de ensayo con agua a baja temperatura para condensar el vapor. 9. Se utilizo un segundo tubo de ensayo para recuperar las gotas de condesado. 10. Se peso el tubo de ensayo y se anoto el peso.
3
Muestra de Cálculo 11
1.1.1. Porcentaje de volumen recuperado
v recuperado=
v recuperado ∗100 v total inicial
Ecuación 1.
Donde; v recuperado
: Porcentaje de volumen recuperado.
v recuperado
: Volumen recuperado.
v total inicial
: Volumen inicial.
Determinación del volumen recuperado en el procedimiento A: V recuperado =
47 mL ∗100=94 50 mL
Nota: El resultado se encuentra contenido en la tabla I.
13
1.1.2. Porcentaje de masa recuperada
mrecuperada=
mrecuperada ∗100 mtotal inicial
Ecuación 2.
Donde; mrecuperada
: Porcentaje de masa recuperada.
mrecuperada
: Masa recuperada.
mtotal inicial
: Masa inicial.
Determinación de la masa recuperada en el procedimiento B: mrecuperada=
1.484 g ∗100=74.2 2.000 g
Nota: Ecuación utilizada para los procedimientos B y C, los resultados se encuentran contenidos en la tabla II y tabla III.
15
4
Análisis de error
1
Error Relativo
| De −Dt|
Er =
Dt Ecuación 3.
Donde; Er
Es el error relativo a encontrar. De
Es el dato.
Dt
Es el dato teórico.
Determinación del error relativo del procedimiento A:
|47.00−50.00|
Er =
Nota:
50.00
=0.06
Ecuación utilizada
para obtener el
valor relativo en los
procedimientos A, B y C. 2
Incertezas de los instrumentos Tabla IV.
Incertezas de los instrumentos
Instrumento Incerteza Beaker de 250 mL. ± 0.05 mL Earlenmeyer de 125 ±0.05 mL mL. Probeta de 100 mL Probetas de 25 mL
±0.01 mL ± 0.01 mL
17
Fuente: Laboratorio de Química General; T-5; FIUSAC.
BIBLIOGRAFÍA
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30/08/2015,
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quimica-jmd
Sitio
web:
http://quimicaonlineescencial.webnode.com.ve/contenidos/mezclas-y-suscaracteristicas/tecnicas-de-separacion-de-mezclas/
2. Angel
Rodriguez
31/08/2015,
(2014). de
SEPARACIÓN
DE
Química
Sitio
MEZCLAS. web:
http://www.angelfire.com/moon2/chemyst_bacterium/tiger.htm
3. Quimica Inorganica. (2012). Métodos de Separación . 31/08/2015, de
Full
Química
Sitio
web:
http://www.fullquimica.com/2011/08/metodos-de-separacion-delas-mezclas.html
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