M4: Actividad Navideña. Obtención de cristales de cloruro de sodio.

DISOLUCIONES SATURADAS Y CRISTALIZACIÓN

Durante los últimos días, hemos visto que podemos expresar cuantitativamente la concentración de una disolución de diferente forma; % en volumen, % en masa, masa de soluto/ volumen de disolución,  o que en términos cualitativos, podemos hablar de una disolución diluida o concentrada.

Parece evidente, pero para poder obtener una disolución, necesitamos que un soluto, en el estado que sea, se disuelva en un disolvente. Es decir, necesitamos que el soluto sea soluble en el disolvente. Sin embargo, éste no es un hecho categórico, ya que hemos visto que la solubilidad en un determinado disolvente es una propiedad característica de cada sustancia, y que depende de la temperatura. 

A una determinada temperatura, podemos definir como solubilidad a la máxima cantidad de soluto que admiten 100 mL de disolvente. En ese punto, la disolución ya no admite más soluto, Pensando en un soluto sólido en un disolvente líquido, como es el caso de la sal en agua, en ese punto ya no se puede disolver más sal, y por tanto si lo seguimos añadiendo, quedará sal en el fondo del vaso en estado sólido.

En ese límite máximo de cantidad de soluto que podemos disolver en un disolvente determinado lo que obtenemos es una disolución saturada.

¿Qué ocurrirá si en ese punto, vamos disminuyendo la temperatura, y por tanto disminuyendo la solubilidad de la sal en agua?.

Durante estas vacaciones vamos a comprobarlo.

EXPERIMENTO 1

Objetivo: Vamos a estudiar la cristalización de cloruro de sodio, sal común, a partir de una disolución acuosa  saturada.

Materiales:

- 2 vasos de cristal

- Sal común.

- 1 Clip.

- 1 Trozo de hilo.

- 1 boli o lapicero

Procedimiento:

1. Llena el vaso con agua hasta un volumen entre menor que la mitad.

2. Añade sal cucharada a cucharada hasta que ya no se disuelva. Entonces añade agua caliente, veras cómo se disuelve toda la sal que quedaba sin disolver.

3. Con cuidado, ve añadiendo cucharadas de sal sobre la disolución caliente,  agitando bien, hasta que la sal se disuelva completamente. Llegará un momento en el que ya no se disolverá más sal, y la que añadas quedará en estado sólido en el fondo del vaso. Si el agua se ha enfriado, calienta el vaso en el microondas durante un tiempo corto.

4. Coge un segundo vaso, vacío. Trasvasa el contenido primer vaso al segundo, es decir, la disolución saturada de sal. TEN CUIDADO de que no caiga al nuevo vaso el sólido que haya quedado sin disolver en el primer vaso.

5. Ata el hilo por uno de sus extremos al clip, y por otro de sus extremos al boli o lápiz. Mete el clip en el segundo vaso sumergiéndolo en la disolución, sin que llegue a tocar con el fondo del vaso. Para ello ayúdate del lápiz, dejándolo recostado sobre el vaso.

6. Deja el vaso a temperatura ambiente. Haz fotos cada 2-3 días  y anota los cambios observados; turbidez de la disolución, volumen de agua en el vaso, aparición de cristales,....

Por si te sirve de ayuda, aquí tienes un vídeo para ver todo el procedimiento.

Conclusiones:

¿Qué observas conforme pasan los días?

Intenta tomar fotos cada día o cada 12 horas para recoger los cambios.

Cuando pasen 6 días, saca el clip, obsérvalo y vuelve a introducirlo en la disolución. ¿Puedes justificar lo que ha sucedido?

EXPERIMENTO 2

Objetivo: Comprobar si podría utilizarse la cristalización como método de separación de mezclas. Vamos a repetir el experimento anterior pero en vez de disolver sal en agua, vamos a disolver sal en una mezcla de café y agua.

Materiales:

- 2 vasos de cristal

- Sal común.

- 1 Clip.

- 1 Trozo de hilo.

- 1 boli o lapicero

- Café soluble.

Procedimiento:

1. Llena el vaso con agua hasta un volumen menor de la mitad.

2. Calienta el agua del vaso en el microondas hasta que esté casi hirviendo.

3. Con cuidado, añade un par de cucharadas de café soluble, también puedes utilizar un poco de té, así verás mejor si la sal se ha disuelto. Después, ve añadiendo cucharadas de sal,  agitando bien, hasta que la sal se disuelva completamente. Añade agua caliente y sigue el proceso como el el primer experimento. Si tardas mucho y ves que se enfría la disolución puedes calentarla en el microondas. Llegará un momento en el que ya no se disolverá más sal, y la que añadas quedará en estado sólido en el fondo del vaso.

4. Coge un segundo vaso, vacío. Trasvasa el contenido primer vaso al segundo, es decir, la disolución saturada de sal. TEN CUIDADO de que no caiga al nuevo vaso el sólido que haya quedado sin disolver en el primer vaso.

5. Ata el hilo por uno de sus extremos al clip, y por otro de sus extremos al boli o lápiz. Mete el clip en el segundo vaso sumergiéndolo en la disolución, sin que llegue a tocar con el fondo del vaso. Para ello ayúdate del lápiz, dejándolo recostado sobre el vaso.

6. Deja el vaso a temperatura ambiente. Haz una foto cada día y anota los cambios observados; turbidez de la disolución, volumen de agua en el vaso, aparición de cristales,...


Conclusiones:

Indica los solutos y el disolvente de la mezcla homogénea;

¿Qué observas conforme pasan los días?

Cuando pasen de 6 a 1 días, saca el clip, obsérvalo y vuelve a introducirlo en la disolución. ¿Puedes justificar lo que ha sucedido?

¿Crees que puede utilizarse la cristalización en la separación de mezclas?. ¿En tu caso ha funcionado?

¿Si ha funcionado, qué se te ocurre para poder optimizarla?. Si no ha funcionado, ¿Qué crees que ha fallado?.

EN ESTE ENLACE PUEDES ENCONTRAR EL ARCHIVO DE WORD CON EL INFORME PARA ENTREGAR A LA VUELTA DE NAVIDADES, UNA VEZ HAYAS COMPLETADO LA CRISTALIZACIÓN.

https://drive.google.com/file/d/0BxZlmxcwCSdpMGVDU20tTHhzSnc/view?usp=sharing



FINALIZADA LA EXPERIENCIA....

En este muro vamos a colgar fotografías del clip una vez nuestro proceso de cristalización haya avanzado. Haz la foto con el móvil, pásala la ordenador y arrástrala al muro. También puedes copiarla directamente de tu informe/trabajo. Pon tu nombre debajo.

MURO 3º C

MURO 3º G

Por si falta espacio....