Cromatografía

MATERIALES 

-Hojas de plantas y flores.
-Mortero o similar.
-Acetona (alcohol en su defecto).
-Vaso de vidrio.
-Botella de plástico.
-Papel filtro para cafè
-Papel secante.
-Lápiz.


PROCEDIMIENTO:

-Lo primero es cortar un puñado de hojas y flores y colocarlos dentro del mortero. Colocamos un poco de acetona y pizona hasta obtener el "jugo" que contienen.

-Ahora tomamos la botella y cortamos el pico, de modo de obtener un embudo.

- Colocar en este el papel de filtro, y vuelca el contenido del mortero en el vaso, pasando por el filtro.

-Ahora debemos cortar una tira de papel secante de unos cinco centímetros de ancho. –

-Enrollamos uno de los extremos en el lápiz y lo grapamos o se pega con cinta adhesiva.

-Para terminar, colocamos el papel dentro del vaso, de modo que su extremo se sumerja medio centímetro aproximadamente dentro del líquido.

- Esperamos entre 20 y 30 minutos, quitamos el papel del vaso, y esperamos que se seque.

Observación:

Se puede utilizar cualquier tipo de plantas o flores.




PROCEDIMIENTO GRÀFICO:

Resultados
-Identificamos los colores característicos de algunas plantas.

Guinda Blanco

Violeta Verde

Rosado Morado

Flores (soluto)                                 250 gramos Acetona (solvente)                         10ml Alcohol (solvente)                          10ml   Muestra                              Masa

 

- Llegamos a ver la cromatografía de las plantas a través del papel filtro.

- Nos dimos cuenta que la acetona es un buen solvente para realizar la cromatografía.

- vimos que los colores del experimento fueron los colores más intensos como el violeta, rosado, etc.

- Hicimos 4 pruebas de las cuales tuvimos errores en 3 de ellas; debido a la cantidad ínfima de acetona que le echamos.

- Una nos salió bien ya que obtuvimos la cromatografía requerida.

- Nuestra hipótesis estuvo bien plateada pero tuvimos que modificar pero solo la cantidad de acetona ya que la acetona es muy volátil.


Bibliografía 

-wikipedía
-Chang
-Química General

Proyecto 1

Punto de fusión soluciones de sal común 


* Para realizar este experimento me planteo las siguientes hipótesis:

-Debido a que el punto de ebullición del agua con sal (salmuera) es alto, al descongelar nuestras muestras a mayor presencia de sal se descongelara más rápido.

- La que más tiempo tardara en descongelar será el agua pura.

-La que más rápido descongelara será la que tenga más sal en su contenido.

*Las variables que se presentaran en nuestro experimento son la temperatura, el volumen, molalidad (sal) y tiempo; las variables independientes serán el volumen y la temperatura , que también permanecerán controladas.

*Los materiales a utilizar:

-Cuatro recipientes que van a contener las muestras(los recipientes de plástico debido a que cuando el liquido se vuelve sólido al entrar a bajas temperaturas podría romper un material de vidrio).

-sal (6 cucharadas en total).

-Un litro de agua (dividida en cuatro partes de 250ml).

-Una jarra medidora de mínimamente un litro.

-Una cuchara para realizar la mezcla.

-Anotador para plasmar mis resultados.

-Plumón indeleble.

-Congelador.

-Reloj para controlar los tiempos.

*Procedimiento de mi experimento:

Medir en cada recipiente 250ml de agua, y enumerarlos para así poder diferenciarlos (0, 1, 2,3); donde dice 0 lo dejo así, donde dice 1 le agrego una cucharada de sal, donde dice 2 le agrego dos cucharadas de sal, donde dice3 le agrego tres cucharadas de sal; remuevo bien hasta que se disuelva la sal; los llevo al congelador espero que se congelen, una vez congeladas las retiro del congelador y controlo el tiempo que se demoran en descongelar una a una y voy anotando.

*Datos y resultados:

MUESTRA	MASA	TIEMPO	TEMPERATURA
Vaso (solo agua)	250ml	4 horas con 30 minutos	-6 grados centígrados
Vaso  (1c de soluto)	250ml+1 cucharada de sal	2 horas con 35 minutos	-6 grados centígrados
Vaso  (2cs de soluto)	250ml+ 2cucharadas de sal	1 hora con 5 minutos	-6 grados centígrados
Vaso  (3cs de soluto)	250ml+3 cucharadas de las	1 hora	-6 grados centígrados

Afirmando mis hipótesis el vaso con agua pura fue el último en descongelar y el vaso que descongelo primero fue el de 3 cucharadas de sal; podemos demostrar que el punto de fusión del agua con sal (salmuera) es menor en comparación al del agua sola.

Este experimento presenta un mínimo error e ejecución ya que al plasmar los resultados nos dimos con la sorpresa de que la diferencia de tiempos que demora en descongelar las muestras que contienen 2 y 3 cucharadas de sal en mínima .

Parte III

¿Qué se entiende por disolvente?

Un disolvente o solvente es una sustancia que permite la dispersión de otra sustancia en esta a nivel molecular o iónico. Es el medio dispersante de la disolución. Normalmente, el disolvente establece el estado físico de la disolución, por lo que se dice que el disolvente es el componente de una disolución que está en el mismo estado físico que la misma. Además, también se podría decir que es la sustancia que disuelve al soluto y que se encuentra en mayor proporción.

Los disolventes forman parte de múltiples aplicaciones: adhesivos, componentes en las pinturas, productos farmacéuticos, para la elaboración de materiales sintéticos, etc.

Las moléculas de disolvente ejercen su acción al interaccionar con las de soluto y rodearlas. Se conoce como solvatación. Solutos polares serán disueltos por disolventes polares al establecerse interacciones electrostáticas entre los dipolos. Los solutos apolares disuelven las sustancias apolares por interacciones entre dipolos inducidos.

El agua es habitualmente denominada el disolvente universal por la gran cantidad de sustancias sobre las que puede actuar como disolvente.

¿Cuáles son los más usados y por qué? 

Los disolventes más utilizados actualmente, son los disolventes orgánicos, que son compuestos orgánicos volátiles que se utilizan solos o en combinación con otros agentes, sin sufrir ningún cambio químico, para disolver materias primas, productos o materiales residuales, o se utilice como agente de limpieza para disolver la suciedad, o como disolvente, o como medio de dispersión, o como modificador de la viscosidad, o como agente tenso-activo. El uso de estos disolventes, libera a la atmósfera compuestos orgánicos volátiles (COV), que tienen algunos problemas importantes para el entorno.

¿Cuál es la razón de la preocupación por disminuir su uso?

El uso de estos disolventes, libera a la atmósfera compuestos orgánicos volátiles (COV), que tienen algunos problemas importantes para el entorno. Algunos COV causan la degradación de la capa de ozono como es el caso de 1,1,1-tricloroetano, tetracloruro de carbono, CFC, HCFC. Entre los solventes orgánicos más destacados podemos encontrar metanol, etanol, acetona, cloroformo, tolueno o el xileno, entre otros.

El carácter volátil de los disolventes orgánicos hace que éstos se evaporen rápidamente en el aire, alcanzando concentraciones importantes en espacios confinados. Los riesgos mayores para el ser humano se producen por la absorción de éstos a través de la piel y por inhalación. El contacto directo con la piel permite que el disolvente pase a la sangre, causando efectos inmediatos y a más largo plazo.

Para reducir el impacto medioambiental de los actuales disolventes orgánicos existen una serie de sustancias que se pueden usar como alternativas, siendo los llamados disolventes alternativos o nuevos disolventes, pertenecientes a la rama de la química verde, en la que se pueden englobar los siguientes principios: 

-El diseño de procesos que incorporen al máximo en el producto final todos los materiales usados durante el proceso, minimizando la obtención de -subproductos. 

-El uso de sustancias químicas seguras y respetuosas con el medio ambiente como son los disolventes reactivos, etc. 

-El diseño de procesos enérgicamente eficientes.

Ejemplo del uso disolventes en la industria

Xileno: Dimetilbenzol, tiene tres isómeros (orto, meta y para); líquido inflamable, de olor semejante al del benceno, incoloro; se encuentra en el alquitrán de hulla. Se utiliza como disolvente u como diluyente. Sus usos principales son: solventes para resinas, lacas, esmaltes, caucho, tintas, cuero, gasolina para aviación, agente desengrasante, producción de resinas epóxicas, elaboración de perfumes, producción de insecticidas y repelentes. Los xilenos se encuentran en los gases de coque, en los gases obtenidos en la destilación seca de la madera (de allí su nombre: xilon significa madera en griego) y en algunos petróleos. Tienen muy buen comportamiento a la hora de su combustión en un motor de gasolina y por esto se intenta aumentar su contenido en procesos de reformado catalítico. Los xilenos son nocivos. Sus vapores pueden provocar dolor de cabeza, náuseas y malestar general. Al igual que el benceno, es un agente narcótico. Las exposiciones prolongadas a este producto puede ocasionar alteraciones en el sistema nervioso central y en los órganos hematopoyéticos.

Parte I

COMPROBACIÓN DE LA ADULTERACIÓN

-Basándose en los datos de densidad de muestras, ¿pueden determinar si la jeringa ha sido adulterada? ¿Se puede averiguar la identidad de la jeringa?

Si, puesto que la jeringa adulterada es menos densa que la meperidina.

No , porque no se puede determinar con estos datos ya que la disolución salina y el agua bacteriostática tienen valores de densidades similares y no permiten diferenciarlo en la sustancia .

-Basándose en los datos de molalidad de muestras, ¿pueden determinar si la jeringa ha sido adulterada? ¿Se puede averiguar la identidad de la jeringa.

Si ,ya que la molalidad de la meperidina es muy diferente de la del resto que son conocidas ,y de ahí se puede determinar si fue sustituida por otra sustancia.

Si, se puede determinar por poseer diferentes molalidades.

CULPABILIDAD

-Confeso, ya que, la presente,presentaba mayor molalidad que la verdadera.


CROMATOGRAFÍA FINA

CROMATOLAGÍA LIQUIDA DE ALTA RESOLUCIÓN (HPLC)

En un equipo de cromatografía, la gráfica obtenida se denomina cromatograma. En este, cada señal corresponde a un compuesto diferente en la mezcla.
El tiempo que tarda un compuesto en salir de la columna se denomina tiempo de retención y es específico para cada compuesto. Depende de las propiedades de cada compuesto y puede ser útil para su identificación. 

Se encontraron: 

COCAINA (C17H21NO4)

Datos Físicos 

P.fusíon: 98 C (208 F)

Punto de ebullición: 187 C (369 F)

Solubalidad/agua HCL: 1800- 2500 mg/ml (20 C)

HEROÍNA ( C21H23NO5 ⁾

- Con la fase estacionaria del compuesto tipo amino.

-Este tipo presenta enlaces C-H, fase estacionaria no polar.

- Con la fase estacionaria del compuesto tipo octil.

-Son las que presentan al final con el nitrogeno y forma una fase estacionaria    polar.

-Los compuestos polares saldran primero.

 PREGUNTA 3

             25000gr. Na₂CO₃ × 1mol Na₂CO₃    ×  142 Na₂SO_{4__}     ₌ 33490,56gr. Na₂SO₄

                                   106Na2CO2          1mol Na₂SO₄

 

                                                 33490.56           90%                       

        Z                       100%

 

 

 Z = 37211.73

 

      37211.73gr. Na₂SO₄  ×  1mol Na₂SO_{4_}   ×  100CaCO_{3_}__  ₌ 26205.44gr. CaCO₃

                       142 Na₂SO₄               1molCaCO₃

 

      26205.44 × _87_  ₌ 22798.73 CaCO₃

      100

Deduzca cuál sería un buen material para el reactor y porque

Utilizamos la teoría de mar de electrones para explicar las diferencias en la maleabilidad entre el fierro y el aluminio.

FIERRO (Tiene8 electrones de valencia)

IIIIIIII

Por bandas de valencia el Fierro tiene MAYOR propiedad de ser un buen conductor y propiedades como:

-ductibilidad

-maleabilidad, etc .



ALUMINIO (Tiene 3 electrones de valencia)    

                                

III

Por bandas de valencia el Aluminio tiene MENOR propiedad que el FIERROde ser un buen conductor y maleabilidad.

Principios Verdes que se aplican

- Prevenir la creación de residuos (evitar generar residuos como los insumos no empleados ) 

- Usar disolvente y condiciones de reacciones seguras; usar materias primas renovables(Usar y generar substancias que posean poca o ninguna toxicidad )

- Diseñar productos y compuestos seguros, minimizar los riesgos de accidentes (Se tiene que mantener en observación para así evitar algo peligroso).

Estos principios son los que hemos podido observar que intervienen en el proceso Solvay. 

Por ejemplo:

¿Por qué el proceso Solvay es uno de los procesos considerado verde?

El método de producción Solvay se basa en la producción de carbonato sódico a partir de la utilización de materias primas muy básicas como NaCl y piedra caliza (CaCO3).

El amoníaco, supuso un importante avance en la producción de carbonato sódico y, consecuentemente, hizo que el proceso Solvay tuviera un rápido éxito.

El proceso plantea una recuperación casi total del amoníaco lo que supone, no sólo un beneficio a nivel de impacto ambiental, sino también un importante ahorro económico en el proceso.

Este proceso cumple principios de la química verde: 

- Evitar los residuos (ya que no generan o consumen ácido alguno).

- Generar substancias que posean poca o ninguna toxicidad, también usarlas.

Aplicaciones de la Sosa

Su aplicación principal es en la industria del vidrio, y alrededor del 50% del consumo total es para la producción de vidrio plano, recipientes de vidrio, fibra de vidrio y varios otros elementos tales como vajillas.

En la industria de productos químicos, en jabones y detergentes, pulpa y papel, desulfuración de gases de combustión y tratamiento del agua.

La soda cáustica se usa para mercerizar y lavar las telas y fibras de algodón. Un 90% de todo el algodón pasa por un tratamiento de lavado, que hace que la tela pueda absorber mejor los agentes de blanqueado. Aproximadamente el 35% del algodón se merceriza para mejorar la fortaleza de la fibra y la afinidad a los tintes.

También se usa en la elaboración de grasa y aceites comestibles.

También se usa en el tratamiento de aguas residuales.

¿Cuáles son los principales inconvenientes del proceso Le Blanc?

Inconvenientes del Proceso Le Blanc:

- Gran consumo de energía en la etapa de fusión

- Proceso batch, que utiliza mucha mano de obra

- Problemas ambientales

 -Liberación de HCl (g) a la atmósfera

- Desechos sólidos: El proceso liberaba sulfuro de hidrogeno (un gas toxico), causante del olor a huevo    podrido.

CaS+H2O→H2S↑+Ca (OH)2

El proceso Leblanc fue sustituido por el proceso Solvay (obtención de sosa) por ser un proceso más eficiente y barato.

Enlaces Químicos

ENLACE IÓNICO

Se forma por la atracción electrostática entre los iones resultantes de la transferencia de electrones desde un átomo a otro. Esta transferencia se produce por la gran diferencia de electronegatividad existente entre los átomos que participan, la cual generalmente es mayor o igual a 1.7. Se produce entre un metal (baja energía de ionización y baja electronegatividad) y otro no metal (alta electronegatividad y alta afinidad electrónica).

Ejemplo:

En la formación del enlace entre el sodio metálico y el cloro gaseoso, para formar cloruro de sodio; utilizando la notación de Lewis tendremos:

Na+ [ Cl ] - Na Cl Cloruro de sodio

     EN = 3,0 – 0,9 = 2,1>= 1,7 

ENLACE COVALENTE

Este tipo de enlaces se establece entre átomos iguales como en el caso oxígeno o átomos diferentes pero de elementos cuyas electronegatividades no difieren demasiado, ambos son no-metales, por lo tanto no ocurre como en los enlaces iónicos en los que un átomo cede electrones a otro sino que los comparten,normalmente hasta completar 8.

Los enlaces pueden ser simples, dobles o triples según la cantidad de pares de electrones que los formen.

Ejemplo:

Metano

ENLACE METÁLICO


Es el enlace que se da entre elementos de electronegatividades bajas y muy parecidas, en estos casos ninguno de los átomos tiene más posibilidades que el otro de perder o ganar los electrones. La forma de cumplir la regla de octeto es mediante la compartición de electrones entre muchos átomos. Se crea una nube de electrones que es compartida por todos los núcleos de los átomos que ceden electrones al conjunto..

Este tipo de enlace se produce entre elementos poco electronegativos (metales). Los electrones que se comparten se encuentran deslocalizados entre los átomos que los comparten.

Ejemplo:

Elementos Puros y Compuestos

Generalmente la forma más estable de existencia de los elementos no es en estado puro. Todos los elementos tienden a completar su octeto electrónico, esto es contener 8 electrones en su último nivel ocupado. De esta forma los elementos alcalinos y alcalino-térreos pierden con facilidad 1 ó 2 electrones para estabilizar su energía.

Los gases nobles al tener su nivel ocupado se encuentran en estado elemental, es decir, puro,
los metales nobles deben su nombre a que también se encuentran puros en la naturaleza (sin mezclarse), pero por otras causas más complejas.

Ejemplo:

Na: 1s2 2s2p6 3s1 -> pierde un electrón ->Na+: 1s2 2s2p6


Como ves la configuración electrónica del Na+ es mucho más estable que en su forma elemental al tener totalmente lleno el nivel 2. El Li y Be son casos especiales, pero la configuración 1s2 es más estable que la 1s2 2s1 o que la 1s2 2s2.
Los no metales muy electronegativos tienden a ganar 1 electrón, (claro, están más cerca de completar su nivel actual que de regresar al anterior) para estabilizar su energía.

Ejemplo:

Cl:1s2 2s2p6 3s2p5 -> gana un electrón -> Cl- :1s2 2s2p6 3s2p6


El Cloro queda con el nivel 3 lleno: 8 electrones.
Estos dos elementos se pueden encontrar en forma de cristales en el NaCl (sal común). El Na le da al Cl su electrón y el Cl lo toma rápidamente, estableciendo un enlace iónico (uno da y el otro recibe).
En el caso de los semimetales ocurre de forma similar. Salvo que se junten 2 o más no metales y se establezcan enlaces covalentes, en el que se comparten los electrones para alcanzar todos su respectivo octeto.
El caso de los metales de transición es más complejo. En este caso se busca también la estabilidad electrónica, pero se pierden antes, generalmente, los electrones del orbital s anterior.

Ejemplo:

Fe: [He][Ne][Ar] 4s2 3d6 -> pierde 2 electrones -> Fe++ :[He][Ne][Ar] 3d6
Esta configuración es más estable que la elemental
Si pierde 3 electrones Fe+++: [He][Ne][Ar] 3d5

Los 12 principios de la Química Sostenible

Los 12 principios de la Química Verde fueron escritos originalmente por Paul Anastas y John Warner en su libro Green Chemistry: Theory and Practice

y son los siguientes:

• Prevenir la creación de residuos.
• Diseñar productos y compuestos seguros.
• Diseñar síntesis químicas menos peligrosas.
• Usar materias primas renovables.
• Usar catalizadores.
• Evitar derivados químicos.
• Maximizar la economía atómica.
• Usar disolvente y condiciones de reacciones seguras.
• Incrementar la eficiencia energética (reacciones a temperatura y presión ambientes)
• Diseñar productos biodegradables.
• Analizar en tiempo real los procesos químicos para evitar la contaminación.
• Minimizar los riesgos de accidentes.

Así aplicamos estos principios en nuestras vidas:

• Para ir a lugares cercanos, evitamos el uso de transporte privado o publico; y preferimos caminar y/o usar transportes que no contaminen el medio ambiente, como por ejemplo: bicicletas, patines, skates, etc.(también es bueno para la salud :D )
• Usamos ambas caras de una hoja ante cualquier uso.
• No dejamos enchufado ningún cargador si es que no lo estamos utilizando.
• Verificamos mas de 2 veces si es que los caños están bien cerrados.
• Reciclamos los envases de vidrio. No olvidar que tarda un millón de años en descomponerse en la naturaleza.
• Utilizamos fósforos en lugar de encendedores, ya que se descomponen más fácilmente.

Enlaces relacionados a este tema:

DÍA MUNDIAL DEL MEDIO AMBIENTE: 5 DE JUNIO

La Química Verde o Sostenible

La química está presente en cada una de nuestras actividades diarias y en todos y cada uno de los objetos que nos rodean. De modo cotidiano, la Química está en contacto con cada uno de nosotros, es una ciencia que nos ayuda a alimentarnos, a vestirnos, a desplazarnos, a sanar enfermedades, a alojarnos e incluso nos entretiene (los CD, DVDs están fabricadas con productos químicos).

La química verde es una serie de principios que reducen o eliminan el uso o generación de sustancias peligrosas en el diseño, manufactura y aplicación de productos químicos. Al ofrecer alternativas de mayor compatibilidad ambiental, comparadas con los productos o procesos disponibles actualmente cuya peligrosidad es mayor y que son usados tanto por el consumidor como en aplicaciones industriales, la química verde promueve la prevención de la contaminación a nivel molecular.

Se trata de una herramienta imprescindible cuando se hace necesario introducir mejoras tecnológicas ya que se ocupa de estudiar y modificar todos los aspectos de los procesos químicos que generen impactos negativos tanto sobre la salud humana como sobre el ambiente. 

Se parte de la base de que el camino más eficiente para prevenir la contaminación consiste en:

• diseñar productos nuevos que sean útiles y viables comercialmente pero cuya toxicidad sea mínima.
• diseñar –para productos ya existentes- pasos sintéticos alternativos que no requieran sustratos o solventes tóxicos ni generen subproductos tóxicos.

El Curiosity

El MSL, más conocido como curiosity, tiene cuatro objetivos:

- Determinar si alguna vez existió vida en Marte.

- Caracterizar el clima de Marte.

- Determinar su geología.

- Prepararse para la exploración humana de Marte.

Para contribuir a estos cuatro objetivos científicos y conocer el objetivo principal (establecer la habitabilidad de Marte) el MSL tiene ocho cometidos:

Estos se separan en:

Evaluación de los procesos biológicos:

• 1º Determinar la naturaleza y clasificación de los componentes orgánicos del carbono.

• 2º Hacer un inventario de los principales componentes que permiten la vida: carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre.

• 3º Identificar las características que representan los efectos de los procesos biológicos.

Objetivos geológicos y geoquímicos: 

• 4º Investigar la composición química,isotópica y mineral de la superficie marciana.

• 5º Interpretar el proceso de formación y erosion de las rocas y del suelo.

Evaluación de los procesos planetarios: 

• 6º Evaluar la escala de tiempo de los procesos de evolución atmosféricos.

• 7º Determinar el estado presente, los ciclos y distribución del agua y del dióxido de carbono.

Evaluación de la radiación en superficie: 

• 8º Caracterizar el espectro de radiación de la superficie, incluyendo radiación cósmica, erupciones solares y neutrones secundarios.