UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA FACULTAD DE CIENCIAS

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA CURSO DE: LABORATORIO TÉCNICAS BÁSICAS EN QUÍMICA (1000025-05)

PROGRAMA CALENDARIO: PRIMER SEMESTRE DE 2012 INFORME DE LABORATORIO

PRACTICA N°6 SEPARACIÓN DE LOS COMPONENTES DE LAS MEZCLAS: DESTILACIÓN DE ETANOL EN UNA BEBIDA.

FECHA: ABRIL 13 DE 2012 PRESENTADO A: JOSÉ LEOPOLDO ROJAS A. /MAURICIO VARGAS

PRESENTADO POR: DANIEL ARAMBURO VELEZ-01143081 MÓNICA ALEJANDRA MÉNDEZ VÁSQUEZ-01125487

ISABELLA QUIROZ CUARÁN-011225443

OBJETIVOS

1. Familiarizarse con el método de destilación como proceso físico de separación.

2. Manejar la técnica de destilación simple para separar parcialmente una mezcla de

líquidos con diferentes temperaturas de ebullición.

3. Emplear la destilación simple para separar un líquido de sus impurezas no volátiles.

4. determinar el grado alcohólico de una bebida a partir de la densidad del destilado.

TABLAS DE DATOS Y OBSERVACIONES

Tabla de datos No. 1. Datos de masa del picnómetro vacio y con los dos líquidos, temperatura y densidad del agua para calcular la densidad de la bebida alcohólica y la disolución etanólica.

Masa picnómetro vacío (g) 17,787

Masa picnómetro con bebida alcohólica (g) 42,141

Masa picnómetro con agua destilada (g) 43,003

Temperatura del agua destilada (°C) 20

Densidad del agua destilada (g/ml) 0,995

Masa picnómetro con disolución etanólica destilada (g)

42.147

Tabla de datos No. 2. Datos grupales del contenido de alcohol etílico en las diferentes bebidas alcohólicas trabajadas.

Grupo Muestra % Etanol Teórico % Etanol Experimental % Error

1 Vodka Vibraskaya 40 27,5 31,25

2 Eduardo III 19,5 16,31 16,36

3 Néctar Rojo 29 12 57,59

4 Néctar Rojo 29 25,65 11,55

5 Néctar Rojo 29 25 13,7

6 Néctar Rojo 29 24,06 16,03

7 Néctar Verde 24 9,07 62,02

8 Néctar Rojo 29 30 1

9 Vodka Vibraskaya 40 26 35

10 Old Jhon 33 21 63,63

TRATAMIENTO DE DATOS

1. Muestra de tratamiento de datos para calcular la densidad de la bebida

alcohólica y de la disolución etanólica destilada a partir de los datos de la bebida

alcohólica.

- w1= Masa del picnómetro vacío.

- w2= Masa del picnómetro con agua destilada

- w3= masa del picnómetro con bebida alcohólica.

- m= masa de la solución.

- mw= masa del agua.

- V=Volumen de la solución=Volumen del picnómetro=Volumen de agua.

- ρ = Densidad de la bebida alcohólica.

- ρw= Densidad del agua a la temperatura registrada.

(

)

2. Tratamiento de datos para calcular el % de etanol a partir de la densidad en la

solución etanólica, utilizando la ecuación:

= (densidad solución etanólica)= 0.961

= (% de etanol)

Reemplazando el valor de y despejando

TABLAS DE RESULTADOS

Tabla de resultados No. 1. Datos individuales de densidades de la solución etanólica y de la bebida alcohólica, porcentaje en volumen de etanol de la bebida alcohólica trabajada. (Resultados obtenidos por el grupo de trabajo únicamente)

Muestra Vodka Vibraskaya

Densidad solución etanólica (g/ml) 0.961

Densidad de la bebida alcohólica (g/ml) 0,961

% Etanol Teórico (reportado en la etiqueta) 40

% Etanol Experimental 27,5

% Error 31,2

Tabla de resultados No. 2 Análisis estadístico de los grupos cuya bebida alcohólica a trabajar fue Néctar Rojo

Grupo % etanol experimental

% etanol teórico

Media (% etanol)

S CV Error Absoluto

(% etanol)

% error

4 25,65

29

26,18

2,631

0,100

2,82

9,72 5 25

6 24,06

8 30

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Por definición el objetivo de la destilación es la separación de un líquido volátil de una

sustancia no volátil o la separación de líquidos con distintos puntos de ebullición [1]. En

esta actividad experimental la sustancia alcohólica a trabajar fue Vodka Vibraskaya,

solución etanólica de bajo costo, que en teoría tenia reportado un porcentaje de alcohol

etílico del 40%, al realizar la destilación simple para verificar la veracidad de dicho

contenido, se separaron los componentes de la mezcla trabajada, aprovechando la

diferencia de puntos de ebullición entre el agua y el alcohol, 100ºC y 78,5ºC

respectivamente [2], ambas sustancias difieren en su presión de vapor, sus fuerzas de

cohesión no son semejantes (capacidad de ambas sustancias para formar puentes de

hidrogeno) , por ello sus puntos de ebullición distan entre si 21.5 ºC.

Toda bebida alcohólica contiene etanol – agua, para llevar a cabo el proceso de

separación de esta mezcla también se aprovechó la volatilidad, una de las propiedades

de los líquidos que se define como la capacidad de evaporarse fácilmente, el

componente volátil es el alcohol etílico puesto este tiene un solo puente de hidrogeno

(-OH), mientras el agua tiene la capacidad de formar dos puentes de hidrogeno de lo

cual se infiere que las interacciones entre las moléculas de agua serán mas fuertes

entre si [3], por ello al destilar la solución etanólica conforme el tiempo transcurre, se

separan y condensan los vapores, y la cantidad del solución en el matraz de destilación

va disminuyendo progresivamente, al igual que el contenido del etanol componente más

volátil en el líquido.

Los resultados muestran una incongruencia entre el porcentaje teórico (40%), y el

porcentaje obtenido experimentalmente (27,5%), lo cual se expresa en un porcentaje de

error del 31,2%, en este caso particular es necesario plantear un análisis de las

irregularidades en el contenido de alcohol etílico reportado por parte del fabricante, ya

que el porcentaje de etanol experimental del grupo 9 que trabajo con la misma muestra

fue del 26%, coincide en gran medida con el valor obtenido en nuestro grupo;

permitiendo afirmar que la confiabilidad de la bebida alcohólica es bastante baja.

Añadiendo el hecho de que es contradictorio tan bajo costo ($10.000 pesos

colombianos) con respecto al supuestamente alto contenido de etanol (40%).

En cuanto al análisis estadístico de los grupos cuya bebida alcohólica fue Néctar rojo

con un porcentaje de etanol teórico del 29%, los resultados arrojados indican un valor

bastante aproximado al valor real, ya que los grupos 4 (25.65 %), 5 (25 %), 6 (24.06 %)

y 8 (30%) tienen un porcentaje de error relativamente bajo que se encuentra entre 1% y

16.03 %. Respecto al grupo 8 es uno de los valores más acertados aunque el valor del

etanol experimental (30 %) sobrepasa el porcentaje de etanol teórico (29 %); el grupo 3

(el cual obtuvo un 12% de etanol experimental), se aleja bastante del valor real y tiene

un porcentaje de error alto (57.59 %), lo cual se puede deber a que la temperatura no

llego hasta los 92 °C y por ello no se obtuvo todo el etanol, lo que significa que en el

matraz donde se encontraba la bebida alcohólica, aún quedaba etanol; por la

consideración anterior el resultado del grupo 3 fue descartado para el análisis

estadístico. Dicho análisis dio como resultado una media de 26,18 % de contenido de

alcohol, con una desviación estándar de 2,631 y un error relativo del 9,72%, lo que nos

indica que a pesar de ser un licor reconocido en el mercado, su contenido de alcohol es

muy variable, sin embargo con valores cercanos al reportado en la etiqueta.

CONCLUSIONES

1. La destilación es un método de separación de mezclas, útil para purificar sustancias.

En este caso la destilación simple es importante para separar los componentes volátiles

sin tener que recurrir a métodos más complicados.

2. El objetivo principal de la destilación es separar una mezcla de varios componentes

aprovechando sus distintas volatilidades, o bien separar los componentes volátiles de

los no volátiles.

3. Para realizar dicha separación es necesario saber las propiedades físicas de la

sustancia, como en este caso el punto de ebullición y de fusión.

4. La destilación simple permite verificar la veracidad del contenido de alcohol de la

bebida alcohólica que se trabajó, mostrando una disparidad entre el contenido teórico

(40%), y el contenido experimental (27,5%), expresado en un error del 31,25%.

5. Esta separación se pudo llevar a cabo gracias a la diferencia de puntos de ebullición

entre el agua y el alcohol.

6. Para llevar a cabo el proceso de separación se aprovechó la volatilidad de los

componentes de la bebida alcohólica, en este caso el más volátil en esta mezcla es el

alcohol etílico.

7. El porcentaje de etanol obtenido depende la bebida alcohólica que se trabaje, si esta

está adulterada o no, igualmente depende de que el procedimiento se realice

correctamente, de lo contrario se puede desperdiciar cantidades de etanol de dicha

bebida.

8. Este procedimiento facilita la determinación del grado alcohólico de una bebida a

partir de la densidad del destilado, en el caso trabajado experimentalmente se obtiene

una densidad de 0,96g/ml que refiere un contenido de etanol del 27,5%.

9. Es importante manejar la técnica de destilación simple (como proceso físico de

separación) debido a que esta nos permite separar fácilmente una mezcla de líquidos

con diferentes puntos de ebullición.

BIBLIOGRAFÍA

[1] Destilación Simple: Laboratorio de procesos de separación. Universidad Iberoamericana de

México. http://web.mac.com/fjguerra/Personal/8o_Semestre_files/DS.pdf

[2] Tablas de densidades, puntos de fusión / ebullición, calores específicos y latentes, de

diversas sustancias.

http://platea.pntic.mec.es/pmarti1/educacion/3_eso_materiales/prof/bloque_ii/tablas_d_te_tf_int

ernet.pdf

[3] Propiedades de los alcoholes: Propiedades físicas y químicas de los alcoholes

http://www.salonhogar.net/quimica/nomenclatura_quimica/Propiedades_alcoholes.htm

ANEXOS

Grafica No. 1. Densidad de las soluciones etanólica v.s. % de alcohol en la solución, de la cual se deriva la ecuación utilizada para el cálculo de el porcentaje de etanol en la bebida alcohólica.