CENTRO DE ENSENANZA TÉCNICA Y SUPERIOR

Escuela de Ingeniería.

Química Industrial.

Práctica #5

Presentan:
Angela Suseth Ruiz Ibarra, mat. 27051
Itzel Magnolia González, mat. 31279
Rodolfo Herrera Hernández, mat. 27204
Paola Michel Silva Navarro, mat. 27048
Yadira Monzerrat Villalpando Álvarez, mat. 27237
Equipo 6

Mexicali, Baja California, a 28 de marzo de 2016. Objetivo. Aprovechando las diferencias de la solubilidades de las sustancias a diferentes temperaturas se logra separar el nitrato con el potasio. Marco Teórico. Solubilidad es una medida de la capacidad de disolverse de una determinada sustancia (soluto) en un determinado medio (disolvente). Implícitamente se corresponde con la máxima cantidad de soluto que se puede disolver en una cantidad determinada de disolvente, a determinadas condiciones de temperatura, e incluso presión (en caso de un soluto gaseoso). Puede expresarse en unidades de concentración: molaridad, fracción molar, etc. Si en una disolución no se puede disolver más soluto decimos que la disolución está saturada. En algunas condiciones la solubilidad se puede sobrepasar de ese máximo y pasan a denominarse como soluciones sobresaturadas. Por el contrario si la disolución admite aún más soluto decimos que se encuentra insaturada. No todas las sustancias se disuelven en un mismo solvente. Por ejemplo, en el agua, se disuelve el alcohol y la sal, en tanto que el aceite y la gasolina no se disuelven. En la solubilidad, el carácter polar o apolar de la sustancia influye mucho, ya que, debido a este carácter, la sustancia será más o menos soluble; por ejemplo, los compuestos con más de un grupo funcional presentan gran polaridad por lo que no son solubles en éter etílico. Entonces para que un compuesto sea soluble en éter etílico ha de tener escasa polaridad; es decir, tal compuesto no ha de tener más de un grupo polar. Los compuestos con menor solubilidad son los que presentan menor reactividad, como son: las parafinas, compuestos aromáticos y los derivados halogenados. El término solubilidad se utiliza tanto para designar al fenómeno cualitativo del proceso de disolución como para expresar cuantitativamente la concentración de las soluciones. La solubilidad de una sustancia depende de la naturaleza del disolvente y del soluto, así como de la temperatura y la presión del sistema, es decir, de la tendencia del sistema a alcanzar el valor máximo de entropía. Al proceso de interacción entre las moléculas del disolvente y las partículas del soluto para formar agregados se le llama solvatación y si el solvente es agua, hidratación.
La ebullición es el proceso físico en el que un líquido pasa a estado gaseoso. Se realiza cuando la temperatura de la totalidad del líquido iguala al punto de ebullición del líquido a esa presión. Si se continúa calentando el líquido, éste absorbe el calor, pero sin aumentar la temperatura: el calor se emplea en la conversión de la materia en estado líquido al estado gaseoso, hasta que la totalidad de la masa pasa al estado gaseoso. En ese momento es posible aumentar la temperatura de la materia, ya como gas.

Este proceso es muy distinto a la evaporación, que es paulatino y para el que sólo algunas moléculas del líquido tienen energía suficiente para pasar a estado gaseoso.
La temperatura de ebullición depende de la presión a la que está sometida el líquido. En una olla a presión, el agua, por ejemplo, llega a una temperatura de 105 o 110 °C antes de hervir, debido a la mayor presión alcanzada por los gases en su interior. Gracias a esta mayor temperatura del agua en el interior de la olla, la cocción de la comida se da más rápidamente. Por el contrario, cuando se hierve en una olla abierta, disminuye la temperatura de ebullición del agua cuando aumenta la altitud del lugar en el que realizamos la cocción.
La fusión es un proceso físico que consiste en el cambio de estado de la materia del estado sólido al estado líquido por la acción del calor. Cuando se calienta un sólido, se transfiere calor a los átomos, los cuales vibran con más rapidez a medida que ganan energía.
El proceso de fusión de la materia es el mismo que el de fundición, pero este último término se aplica generalmente a sustancias como los metales, que se licúan a altas temperaturas, y a sólidos cristalinos. Cuando una sustancia se encuentra a su temperatura de fusión, el calor que se suministra es absorbido por la sustancia durante su transformación, y no produce variación de su temperatura. Este calor adicional se conoce como calor de fusión. El término fusión se aplica también al proceso de calentar una mezcla de sólidos para obtener una disolución líquida simple.
La cristalización es un proceso químico por el cual a partir de un gas, un líquido o una disolución, los iones, átomos o moléculas establecen enlaces hasta formar una red cristalina, la unidad básica de un cristal. La cristalización se emplea con bastante frecuencia en Química para purificar una sustancia sólida.
Permite separar sustancias que forman un sistema material homogéneo, por ejemplo: el agua potable es una solución formada por agua y sales disueltas en ella. Los tres métodos más conocidos son: Evaporación o capitalización, cromatografía y destilación. La operación de cristalización es el proceso por medio del cual se separa un componente de una solución líquida transfiriéndolo a la fase sólida en forma de cristales que precipitan. Es una operación necesaria para todo producto químico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales, ya sea el azúcar o sacarosa, la sal común o cloruro de sodio.
Si se prepara una disolución concentrada a altas temperaturas y se enfría, se forma una disolución sobre saturada, que es aquella que tiene, momentáneamente, más soluto disuelto que el admisible por la disolución a esa temperatura en condiciones de equilibrio. Posteriormente, se puede conseguir que la disolución cristalice mediante un enfriamiento controlado. Esto se realiza para que los cristales tengan un tamaño medio, ya que si los cristales son muy pequeños las impurezas quedan depositadas en la superficie de toda la masa, y si los cristales son muy grandes las impurezas quedan atrapadas dentro de las redes cristalinas. Esencialmente cristaliza el compuesto principal, y las que se enriquecen con las impurezas presentes en la mezcla inicial al no alcanzar su límite de solubilidad.
Para que se pueda emplear este método de purificación debe haber una variación importante de la solubilidad con la temperatura, lo que no siempre es el caso. La sal marina (NaCl), por ejemplo, tiene este efecto. Material y substancias: Materiales | Sustancias | * Dos soportes con anillo, mechero y tela de alambre. * Anillo chico * Embudo de vidrio con vástago corto. * Papel filtro. * Agitador de vidrio. * Cacerola con hielo * Vaso de precipitado de 400 ml * Vaso de precipitado de 100 ml * Matraz Buchner con matraz kitasato. * Pinzas para termómetro * Espátula * Termómetro * Piseta con agua destilada * Probeta de 10 ml. * Pinzas para vaso | * 6 gr. de KCl. * 9 gr. de NaO3. | Procedimiento. 1. Calentar en el vaso de 100 ml las sales, con 8 ml de agua destilada a 100oC y por 10 min. Mantenga agitación. 2. Simultáneamente calentar el embudo de vidrio con papel filtro, inducido en el matraz de 125 ml, y este sumergido en el vaso de 600 ml con agua de la llave. 3. Después de los 10 min filtrar la mezcla de sales en el embudo: tenga cuidado como sujetar el vaso ya que se encuentra caliente. Lo importante de esta operación es que lo que se va a filtrar este caliente, igual que el embudo con el papel filtro, además el calentamiento del agua del vaso de 400 ml se encuentre en ebullición, y suspenda hasta que ya no gotee el embudo. 4. Pasar el matraz de 125ml a la cacerola con hielo para enfriar hasta 5oC. 5. Los cristales que se formen en este matraz filtrados al vacío (embudo Buchner con el matraz kitasato) 6. Pasar el producto a un vidrio de reloj para que se seque y observe las características físicas del nitrato de potasio. Péselo finalmente. Ilustraciones.

Cálculos y resultados. Conclusiones.
Con esta práctica llegamos a la conclusión de la importancia del método de separación por solubilidad, la cual es la cualidad de soluble (que se puede disolver). Se trata de una medida de la capacidad de una cierta sustancia para disolverse en otra. La sustancia que se disuelve se conoce como soluto, en este caso KCL y NaO3, mientras que aquella en la cual este se disuelve recibe el nombre de solvente o disolvente, en este caso, el agua destilada. Debido a las diferencias de solubilidad de las sustancias a diferentes temperaturas, fue posible separarlas. Respuestas a preguntas. 1. Describa la reacción química que se registro.
Cristalización o cristal 2. Investigar las solubilidades de las sales que intervinieron y produjeron en la reacción, a bajas temperaturas y a altas temperaturas.

3. De una explicación del porqué se logra obtener el producto en la forma que se operó en el laboratorio, con base a las solubilidades.
Al mezclar las sales y disolverlas en agua, cambian mucho las propiedades de las sales. Y al realizar cambios bruscos de temperatura la estructura y forma física de las sales cambia. Al enfriarla junto con el agua se forma un cristal 4. Investigar algunas aplicaciones industriales del nitrato de potasio. El nitrato de potasio posee usos industriales, en plantas de energía solar, en alimentos y farmacéutica. * Industria
Es utilizado en una amplia variedad de aplicaciones incluyendo manufactura de vidrio, explosivos para minería y obras civiles, tratamiento de metales y fuegos artificiales. * Plantas de Concentración de Energía Solar
El nitrato de potasio, especialmente cuando se combina con nitrato de sodio es un medio vital de almacenaje para acumular energía térmica en las plantas CSP. * Alimento
El nitrato de potasio es un ingrediente bien conocido en la industria alimenticia, como una vía para cuidar y preservar comidas contra el ataque de agentes microbiales y para mantener el color deseado en comidas y quesos duros. * Farmacéutica
El nitrato de potasio es un producto bien conocido para desensibilizar dientes doloridos. Está por lo tanto, un ingrediente común en pastas dentales sofisticadas. Bibliografía. * N/A, PNA (2009) Nitrato de Potasio.http://www.kno3.org/es/product-features-a-benefits/potassium-nitrate-product-features-and-benefits-overview * N/A. (N/A). Solubilidad. 28/Marzo/2016, de Wikipedia Sitio web: https://es.wikipedia.org/wiki/Solubilidad * N/A. (N/A). Solubilidad. 28/Marzo/2016, de Wikipedia Sitio web: https://es.wikipedia.org/wiki/Cristalizaci%C3%B3n * N/A. (N/A). Cristalizacion. 28/Marzo/2016, de Bligoo Sitio web: http://metodosdeseparaciondemezclas.bligoo.com.mx/cristalizacion *