PURIFICACIÓN / SEPARACIÓN DE LÍQUIDOS POR DESTILACIÓN PUNTO DE EBULLICIÓN PURIFICACIÓN / SEPARACIÓN DE LÍQUIDOS POR DESTILACIÓN Cátedra de Química Orgánica

Destilación Proceso por el cual un líquido en ebullición condensa sobre una superficie fria, pudiendose recoger separadamenente. Líquido en ebullición Condensación Separación Permite: purificación e identificación de líquidos separar líquidos de sustancias no volátiles.

¿QUÉ ES LA PRESION DE VAPOR? Un líquido determinado contenido en un recipiente cerrado y vacío se evapora hasta que el vapor alcanza una determinada presión, que depende sólo de la temperatura. Esta presión es la PRESIÓN DE VAPOR DEL LÍQUIDO. P LA PRESION DE VAPOR DE UN LÍQUIDO AUMENTA CUANDO AUMENTA LA TEMPERATURA Líq.A Líq.B T

PRESIÓN DE VAPOR y PUNTO DE EBULLICIÓN Cuando la presión de vapor iguala el valor de la presión externa, el líquido hierve y la temperatura a la que ocurre es el Punto de ebullición. p p TA y TB son los Puntos de ebullición de los líquidos A y B respectivamente. Líq.A ................................................................................ P ext Líq.B TA TB T

¿QUÉ ES EL PUNTO DE EBULLICIÓN? Temperatura a la cual la presión de vapor del líquido es igual a la presión externa. Temperatura a la cual las fases líquida y vapor pueden coexistir en equilibrio a una presión externa definida (constante). SI LA PRESIÓN EXTERNA ES IGUAL A 1 ATMÓSFERA, EL PUNTO DE EBULLICIÓN ES EL PUNTO DE EBULLICIÓN NORMAL.

PROPIEDADES DEL PUNTO DE EBULLICIÓN Es una constante que depende fuertemente de la presión. EL Pto.eb. está relacionado con la masa de sus moléculas y la intensidad de las fuerzas de atracción entre ellas. Se altera por la presencia de impurezas. EL PUNTO DE EBULLICIÓN NO SE USA COMO CRITERIO DE PUREZA O IDENTIFICACIÓN COMO EL PUNTO DE FUSIÓN EN LOS SÓLIDOS

Aplicación: destilaciones a presión reducida. Cuando la temperatura aumenta , la presión de vapor de un líquido aumenta. Por lo tanto si la presión externa aumenta, aumenta el punto de ebullición, o si disminuye, también desciende la temperatura de ebullición. Aplicación: destilaciones a presión reducida.

DISOLUCIONES BINARIAS IDEALES. DIAGRAMAS P-x y T-x. Disolución ideal de los componentes 1 y 2 (ambos volátiles) Equilibrio L « V (1+2) L V Disolución ideal Ley de Raoult Disolución ideal Ley de Raoult En el vapor, de acuerdo con la ley de Dalton: En el vapor, de acuerdo con la ley de Dalton: Con estas expresiones puedo conocer la composición del vapor sabiendo la del líquido (ambas no tienen por qué ser iguales).

Soluciones Ideales y Diagramas de Temperatura – Composición

Diagrama Temperatura vs Composición BENCENO - TOLUENO

Destilación Simple Se usa cuando : -Se quiere establecer si una sustancia es pura o no -Se quiere separar un líquido de sustancias sólidas disueltas

Esquema del equipo de destilacion

Equipo de destilacion simple

Destilación Fraccionada En cada plato: La parte menos volátil de la fase vapor se condensará liberando calor. Este calor producirá la vaporización de la parte más volátil de la fase líquida. En la parte superior de la torre : el líquido y el vapor es rico en el componente más volátil En la parte inferior de la torre : el líquido y el vapor es más rico en el componente menos volátil

Equipo de Destilaciòn Fraccionada Cabezal de destilacion Columna de Fraccionamiento alumninio agarradera Balon de destilacion Probeta para recolectar el destilado

Tipos de columnas

Destilación fraccionada

ESQUEMA

Factores que influyen en la eficiencia de la torre Longitud Razón de reflujo Material de relleno Control de temperatura

Soluciones Ideales La separación de líquidos por destilación fraccionada es posible si dicha mezcla se comporta como “solución ideal” es decir cumple Raoult Si el sistema es ideal o se desvía poco del comportamiento ideal, la presión de vapor variará regularmente con la composición y el punto de ebullición variará de manera regular desde un componente hasta el otro.

Desviaciones a la Ley de Raoult Desviaciones negativas: La interacción de moléculas de A y B es más fuerte que las interacciones de A-A y B-B. Ej. Acetona-Cloroformo. CHCl3-(CH3)2CO Desviaciones positivas: mezcla de sustancias polares y no polares, las cuales sus atracciones son débiles. Ej: Sulfuro de Carbono (CS2) y Acetona (no polar)

Mezclas azeotrópicas En algunos casos, las desviaciones respecto de la idealidad son tan grandes que los diagramas de fases temperatura-composición presentan máximos o mínimos Cuando la composición de la mezcla cae en este punto M (mezcla azeotrópica) se comporta como si fuera un líquido puro y sus componentes no se pueden separar por destilación

Azeotropo Etanol-Agua

PARTE EXPERIMENTAL I. Comparación de la eficiencia de la destilación simple y fraccionada para separar una mezcla de líquidos: D1 y D2 II. Determinación en forma aproximada del porcentaje alcohólico de vino y de otra bebida de mayor graduación alcohólica (por ej. whisky).

Graficar T vs mL de destilado para la destilación simple y la fraccionada en un mismo gráfico Buscar en la bibliografía el punto de ebullición del n-propanol (mezclas con agua) Calcular el porcentaje de recuperación del componente más volátil. Discutir si los líquidos tuvieron comportamiento ideal o no, y comparar los resultados de ambos procesos de destilación.