T P Nº 11: Destilación de una bebida alcohólica

Objetivos del práctico.

Aprender la técnica de destilación simple. Separar los componentes de una bebida alcohólica. Saber medir el grado alcohólico de un vino con un alcoholímetro (densímetro).

Advertencias sobre los riesgos asociados a las tareas.

Maneje los equipos cuidadosamente. Seguir todas las indicaciones establecidas en el REGLAMENTO DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO.

El grado alcohólico de una bebida es el contenido de alcohol etílico expresado en volumen de alcohol por 100 ml de bebida, o en gramos de alcohol por 100 ml de bebida si se expresa como grado alcohólico en peso.

Los métodos de determinación se basan en la destilación del alcohol etílico y otros componentes volátiles (metanol, alcohol isopropílico, aldehídos, ésteres) el enrase a un volumen determinado y la medida de la densidad.

Experiencia Nº 1: Destilación de vino tinto. DEMOSTRATIVO.

1.    Medir con matraz 200 mL de vino tinto y trasvasar a un balón de destilación. Enjuagar el matraz dos veces con 5 mL de agua destilada trasvasando siempre al balón.

2.    Añadir unos trocitos de plato poroso, perlas de vidrio o antiespumante.

3.    Agregar 1 mL de hidróxido de sodio 1 M  para neutralizar los ácidos volátiles (acético, sulfuroso, etc) y evitar que pasen con el destilado. Su presencia hace que aumente la densidad lo que significa que disminuye el grado alcohólico.

4.    Armar el sistema de destilación.

5.    Abrir el agua y asegurarse que el agua del refrigerante está a contracorriente.

6.    Encender el mechero (fuego bajo), destilar con cuidado. Los vapores deben ascender lentamente.

7.    Colocar el matraz a la salida del refrigerante.

8.    El destilado debe ser completamente incoloro. Cuando se haya recogido unas 2/3  partes del destilado apagar el mechero y completar con agua destilada hasta alcanzar 200 mL del volumen total.

9.    Enfriar y trasvasar a una probeta, con cuidado de no derramar el líquido.

10.  Introducir un densímetro y leer la densidad. Anotar.

11.  Introducir un termómetro y leer la temperatura. Anotar.

12.  Dibujar el equipo de destilación.

Conclusiones.

¿Para qué se agregan las perlas de vidrio o antiespumante?

¿Por qué debo neutralizar los ácidos volátiles del vino?

¿Cómo debe circular el agua en el refrigerante?

¿Por qué puedo completar el volumen del matraz con agua destilada?

Escribir el concepto físico-químico de la destilación.

FIRMA DEL ALUMNO:

Cuestionario Orientativo

1)    Un vino contiene 12% en volumen de alcohol (etanol), ¿Cuántos mililitros de alcohol están presentes en una copa que contiene 110 mL  de vino?

2)    ¿Qué proporciona más alcohol, 2 litros de cerveza que contiene 8% en volumen de alcohol o una medida de whisky (40 mL) que contiene 40% en volumen de alcohol?

3)    ¿Qué porcentaje en volumen de alcohol tiene una botella de cerveza de 875 mL con 8 º GL de alcohol?

4)    Tenemos un barril de 300 litros lleno de vino de 12% de alcohol en volumen. Sacamos 5 litros de vino y para que no se note añadimos 5 litros de agua. ¿Cuál es la nueva concentración? Si repetimos la operación cual será la nueva concentración?

5)    En una bebida alcohólica leemos: 13,5 %vol.  a) ¿Qué significa ese número?. Si la botella contiene 700 ml de la bebida ¿Qué volumen de alcohol contiene? 

6)    Tenemos 20 ml. de  una disolución de alcohol en agua al 40 % vol. Diluimos añadiendo 60 ml de agua pura. ¿cuál será ahora la concentración de la nueva disolución? 

7)    ¿Qué volumen de disolución debemos preparar con 500 mL de alcohol para que la solución resultante tenga un 40% en volumen de alcohol?

8)    Calcula el % en volumen de una disolución preparada mezclando 250 cm³

     de alcohol etílico con agua hasta completar dos litros.

    

T P Nº 10: AULA - Destilación, extracción y cromatografía

Objetivos del práctico.

 Conocer los conceptos de destilación. Conocer los distintos componentes de un equipo de destilación. Conocer la concentración porcentual en volumen (%v/v).

Conocer los pigmentos fotosintéticos, su extracción con solventes orgánicos y separación por cromatografía sobre papel.

DESTILACIÓN

Ejercicio Nº 1: Definir destilación simple.

Ejercicio Nº 2: Dibujar los materiales que componen un equipo de destilación y colocar su nombre y función.

Ejercicio Nº 3: Nombrar las bebidas alcohólicas obtenidas por fermentación y las obtenidas por destilación.

Ejercicio Nº 4: Indicar las diferentes formas de expresar la graduación alcohólica.

Ejercicio Nº 5:.¿Con qué se mide la graduación alcohólica en el laboratorio?

Ejercicio Nº 6: Mezclamos 50 ml de Fernet de 50º GL, con 80 ml de un licor de 35% vol y con 180 mL de gaseosa ¿Cuál es la graduación alcohólica del trago?

 PIGMENTOS FOTOSINTÉTICOS - CROMATOGRAFÍA

Ejercicio Nº 7: ¿Qué son los pigmentos fotosintéticos y dónde se encuentran?

Ejercicio Nº 8: Definir fotosíntesis.

Ejercicio Nº 9: ¿Cómo se clasifican los solventes según su afinidad con los pigmentos?

Ejercicio Nº 10: Definir cromatografía sobre papel.

Ejercicio Nº 11: Describir la fase estacionaria y la fase móvil de una cromatografía.

FIRMA DEL ALUMNO:

T P Nº 12: Separación de pigmentos fotosintéticos

Objetivos del práctico.

Separar e identificar la presencia de pigmentos en las hojas de vegetales por separación simple y por 

cromatografía sobre papel.

Identificar las fases de una cromatografía.

Advertencias sobre los riesgos asociados a las tareas.

Manejar los equipos cuidadosamente. Extremar los cuidados al manejar solventes orgánicos Seguir todas las indicaciones establecidas en el REGLAMENTO DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO. 

Experiencia Nº 1: Extracción de pigmentos y separación simple.

1. Colocar en un mortero tres hojas del vegetal elegido, divididas en trozos.
2. Agregar 20 mL de alcohol etílico y triturar con el pilón hasta que el solvente adquiera un color verde intenso.
3. Preparar el embudo con papel de filtro sobre el tubo de ensayo.
4. Filtrar la fase líquida contenida en el mortero.
5. Colocar parte del filtrado en un tubo de ensayo y  agregar tetracloruro de carbono (Con ayuda del profesor).
6. Agitar por unos segundos y dejar reposar en una gradilla por 10 minutos.
7. Los pigmentos se irán separando según su adsorción o afinidad con los solventes.
8. Dibujar y escribir que solvente y que pigmentos hay en cada fase. Colorear.
9. Transcribir los pictogramas o advertencias de las etiquetas de los solventes.

Experiencia Nº 2: Extracción de pigmentos y separación por cromatografía en papel.

1. Colocar en un mortero tres hojas del vegetal elegido, divididas en trozos.
2. Agregar 20 mL de acetona y triturar con el pilón hasta que el solvente adquiera un color verde intenso.
3. Preparar el embudo con papel de filtro sobre el tubo de ensayo.
4. Filtrar la fase líquida contenida en el mortero.
5. Agregar al líquido filtrado unos cristales de Cl₂Ca. Observar la formación de un sedimento acuoso, sobre el cual sobrenada una solución de acetona conteniendo los pigmentos. Dibujar y colorear el tubo con las soluciones.
6. Preparar la fase fija o de sostén para realizar la separación de los pigmentos, con un tubo de papel para cromatografía cuyo diámetro sea igual al diámetro de la boca del frasco y cuya altura sea igual a la del frasco.
7. Trazar en el papel una línea suave con lápiz, a 2,5 cm por encima de la base del cilindro.
8. Con la pipeta y propipeta, tomar la solución de acetona, cuidado de no tomar la parte acuosa.
9. Pasar la pipeta por la línea marcada, de modo de impregnar el papel con la solución. Repetir tres veces.
10.  Con ayuda del profesor; verter éter de petróleo (fase móvil) en el frasco hasta la altura de 1 cm.
11.  Colocar dentro del frasco el papel de filtro arrollado, sin tocar el éter de petróleo.
12.  Dejar en reposo 10 minutos.
13.  Observar, dibujar, colorear e identificar los pigmentos.
14. Transcribir los pictogramas o advertencias de las etiquetas de los solventes.

FIRMA DEL ALUMNO:

Separación de pigmentos fotosintéticos

Entre todos los caracteres externos de los vegetales, el más notable y característico es probablemente el color. El color no es únicamente un carácter llamativo de la vegetación, sino que además, algunos de los pigmentos que lo condicionan están estrechamente ligados a las actividades fisiológicas del propio vegetal. Por consiguiente, el estudio de cómo las plantas viven y se desarrollan requiere previos conocimientos de los pigmentos vegetales.

¿Qué son los pigmentos?

El color verde de los vegetales es conferido por compuestos químicos llamados pigmentos. Un pigmento es cualquier sustancia que absorbe luz. El color de un pigmento es el resultado de la longitud de onda reflejada (no absorbida). La clorofila, el pigmento verde de todas las células fotosintéticas, absorbe todas las longitudes de onda, excepto el verde, el cual es reflejado y percibido por nuestros ojos.

 Cuando un vegetal presenta color blanco, es debido a la falta de pigmentos.

El color verde presente en los vegetales es debido a la presencia de dos pigmentos estrechamente emparentados llamados clorofila a y clorofila b.  Se encuentran prácticamente en todas las plantas con semillas, helechos, musgos y algas. Pueden formarse en los tallos, hojas y frutos a condición de que los órganos estén situados por encima del suelo y estén expuestos a la luz. En las hojas rojas o amarillas, puede comprobarse la presencia de clorofila que se encuentra enmascarada por los demás pigmentos.

¿Dónde están los pigmentos?

Los pigmentos se encuentran en el interior de células vegetales, específicamente en organelas llamadas cloroplastos. Los cloroplastos son plástidos que contienen pigmentos clorofílicos. Los compuestos clorofílicos están ligados químicamente a las estructuras internas del cloroplasto, llamadas membranas tilacoides y se hallan retenidos en estado coloidal. Asociados con las clorofilas, existen en los cloroplastos dos clases de pigmentos amarillos y amarillos-anaranjados que son las xantofilas y carotenoides.

Los cloroplastos son orgánulos exclusivos de las células vegetales. En ellos tiene lugar la fotosíntesis, proceso en el que se transforma la energía lumínica en energía química, almacenada en moléculas que se utilizarán posteriormente para sintetizar moléculas orgánicas.

Estructura del cloroplasto

Los cloroplastos son orgánulos con forma de disco, de entre 4 y 6 micrones de diámetro y 10 micrones o más de longitud. Aparecen en mayor cantidad en las células de las hojas, lugar en el cual parece que pueden orientarse hacia la luz. Es posible que en una célula haya entre cuarenta y cincuenta cloroplastos.

¿Cómo se dividen los solventes?

Los pigmentos clorofílicos son insolubles en el solvente universal llamado agua. Pero sí son solubles (afinidad química) en solventes orgánicos como alcohol etílico y acetona. A los solventes que extraen simultáneamente  todos los pigmentos de la hoja se los llama extractantes. Existen otros solventes que presentan afinidad por algunos pigmentos y se los llama separadores como por ejemplo el tetracloruro de carbono y el éter de petróleo.

En el método de separación simple, se utiliza como extractante el alcohol etílico y como separador el tetracloruro de carbono.  Estos dos solventes orgánicos responden en forma diferente a los pigmentos clorofílicos como así también a sus diferencias físicas que hacen que sean dos líquidos no miscibles y con diferente densidad.

1. clorofila a + clorofila b + Tetracloruro de carbono
2. xantofilas y carotenoides + Alcohol etílico

La cromatografía en papel es un método usado principalmente para la separación de los componentes de una muestra, en el cual los componentes son distribuidos entre dos fases, una de las cuales es estacionaria o fija, mientras que la otra es móvil.

La fase estacionaria está constituida simplemente por una tira de papel de filtro. La muestra se deposita en un extremo colocando pequeñas gotas de la solución y evaporando el disolvente. Luego el disolvente empleado como fase móvil se hace ascender por capilaridad. Esto es, se coloca la tira de papel verticalmente y con la muestra del lado de abajo dentro de un recipiente que contiene fase móvil en el fondo. Se utiliza como extractante la acetona y como separador el éter de petróleo.

Después de unos minutos cuando el disolvente deja de ascender o ha llegado al extremo se retira el papel y seca. Si el disolvente elegido fue adecuado y las sustancias tienen color propio se verán las manchas de distinto color separadas. Cuando los componentes no tienen color propio el papel se somete a procesos de revelado.

Al observar el papel donde hemos hecho la cromatografía, vemos cuatro bandas o zonas que corresponden a los distintos pigmentos fotosintéticos presentes en las hojas. Según su grado de solubilidad con el éter de petróleo se reconocen estas bandas y en este orden de abajo hacia arriba: clorofila b, clorofila a,  xantofila, carotenos.

T P Nº 9 Separación de componentes en sistemas heterogéneos

Objetivos del práctico.

Reconocer sistemas heterogéneos. Reconocer componentes y fases. Realizar técnicas manuales de separación de fases imantación, tría, tamizado, decantación y filtración. Realizar traspaso cuantitativo de sustancias.

Advertencias sobre los riesgos asociados a las tareas.

Maneje los equipos cuidadosamente. Recordar que nunca se debe colocar directamente la sustancia química sobre el platillo de la balanza. Maneje con cuidado el mechero. Deje las llaves de gas cerradas. Seguir todas las indicaciones establecidas en el REGLAMENTO DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO.

Experiencia Nº 1: Separación de los componentes de una mezcla de sal, arena y partículas metálicas.

1.    Disponer sobre un vidrio de reloj, 5 gramos de una mezcla de limaduras de hierro, arena y sal, dicha mezcla.

2.     Se le acerca un imán. Por imantación se separa el  ________.

3.    Luego se coloca en un vaso de precipitado y se le agrega una pequeña cantidad de agua. Agitar.

4.    Filtrar con papel de filtro. Lavar el vaso hasta que no se observe arena en el mismo. El filtrado se coloca en un cristalizador que se coloca sobre tela metálica, trípode y mechero y se evapora el agua. Por disolución y posterior evaporación  se separa  la  ________, que conserva aún sus propiedades físicas por estar formando parte de una mezcla.

5.    En el papel de filtro, queda retenida la _______.

Experiencia Nº 2: Separación de los componentes de una mezcla de virutas de corcho, sal y piedras.

1.    Ajustar la balanza a cero con un vaso de precipitados.

2.    Pesar 50 gramos de la mezcla. Anotar el peso.

3.    Separar con pinza los trozos de corcho (tría).

4.    Con un tamiz separar las piedras de la sal.

5.    Pesar cada componente por separado. 

6.    Calcular el porcentaje de cada componente en la mezcla.

	Masa en gramos	Porcentaje
Mezcla
Corcho
Piedras
Sal

Experiencia Nº 3: Separación de los componentes de una mezcla de agua y aceite.

1.    Colocar en un vaso de precipitados 50 ml de agua y 20 ml de aceite (aproximadamente).

2.    Agitar suavemente con varilla de vidrio.

3.    Trasvasar cuantitativamente a una ampolla de decantación colocada en soporte universal.

4.    Precaución: el rubinete de la ampolla de decantación debe estar cerrado.

5.    Agitar suavemente y dejar en reposo unos minutos, hasta observar la separación de las fases.

6.    Colocar debajo de la ampolla de decantación un erlenmeyer para recibir el agua.

7.    Abrir el rubinete y sacar el agua cuidando de que no pase el aceite.

Conclusiones

En la experiencia nº 1:

¿Cuántos componentes y cuántas fases tiene?. Nombrar los métodos utilizados para separar los componentes de la mezcla.

a)¿Que parte del sistema queda retenido por el filtro? 

b)¿Por qué crees que el filtrado se  hace más lento cuando transcurre el tiempo?

En la experiencia nº 2:

¿Cuántos componentes y cuántas fases tiene?. Nombrar los métodos utilizados para separar los componentes de la mezcla.

Proponer otro método para separar los componentes de la mezcla de la experiencia nº 2.

En la experiencia nº 3:

¿Cuántos componentes y cuántas fases tiene?. Nombrar el método utilizado para separar los componentes de la mezcla. Dibujar los materiales utilizados.

  

Una vez concluido el práctico limpiar, lavar y ordenar todo

 el material utilizado antes de abandonar el laboratorio.

FIRMA DEL ALUMNO:

Cuestionario orientativo

1) Un sistema material está formado por agua, arena, partículas de corcho y limaduras de hierro, indicar justificando:

        a) si el sistema es homogéneo o heterogéneo.

        b) cantidad de fases.   

        c) cantidad de componentes.

        d) los métodos de separación que se pueden utilizar para separar las fases.

2) Clasificar los siguientes sistemas en homogéneos y heterogéneos, justificando la respuesta:

        a) limaduras de cobre y limaduras de hierro.

        b) sal fina y arena.

        c) tres trozos de hielo.

        d) agua y aceite.

        e) sal parcialmente disuelta en agua.

        f)  sal totalmente disuelta en agua.

       

3) En un recipiente se colocan medio litro de agua, remaches de aluminio y aceite. Indicar que tipo de sistema es, cuantas fases posee, cantidad de componentes y como se debe proceder, dando el nombre del método, para separar las fases.

4) Proporcione ejemplos de un sistema material constituido por

        a) dos fases y dos componentes

        b) tres fases y tres componentes

        c) cuatro fases y tres componentes

        d) cuatro fases y cuatro componentes

5) Proponga el ejemplo de un sistema material heterogéneo que para separar sus fases se utilicen los siguientes métodos de separación:

        a) tría, atracción magnética y filtración

        b) sublimación, disolución y filtración

        d) tamización y levigación