Informe conservación de la materia

Química General

1. CONSERVACIÓN DE LA MATERIA

A. Castillo, J. Soledad, L. Mendoza, Grupo B

Laboratorio Química General, Universidad Surcolombiana, Neiva, Colombia

Noviembre 17, 2021


RESUMEN (7%): Para comprobar la teoría de Antoine Laurent Lavoisier de que la materia no se
reduce, sino que solo se transforma, fue necesario un proceso practico, para esto es necesario:
Definir las sustancias, herramientas e indumentaria que se requieren para cumplir a cabalidad con
el ejercicio práctico. En esta práctica usamos de 12 gramos de cloruro de sodio (NaCl) y 15 gramos
de dicromato de potasio (K2Cr2O7) y después de varios procesos como mezcla o evaporación
pudimos volver a los valores iniciales de ambas sustancias

. (8pt)

PALABRAS CLAVE (3%): Sustancias, mezclas, reducir, transformar, mililitros, gramos, balanza de
precisión, indumentaria, filtrado. (10pt)

1. INTRODUCCIÓN (10%)
A continuación, se probará si la materia realmente se
conserva y se transforma y no se destruye, ni se crea al
preparar la disolución de dos sales para ello se aplicará el
método de cristalización fraccionada, después de la
disolución se procede a separarlas con un proceso de
filtrado con un papel filtro y embudo de Buhner y luego
pesarlas para determinar si de verdad la materia se ha
conservado y así mismo corroborar que se transforma al
aplicarle alguna variable, también se amplían habilidades
en el desarrollo de actividades básicas de pesado, filtración
y secado para el filtrado del sólido y por último guiar el
correcto uso de los elementos utilizados, Lavoisier había
observado que al calentar metales como el estaño y el
plomo en recipientes cerrados con una cantidad limitada
de aire, estos materiales se recubrían con una capa de
calcinado hasta un momento determinado del
calentamiento, en el resultado la masa era igual que antes
de comenzar el proceso. Si el metal había ganado masa al
calcinarse era aparente que algo del recipiente debía haber
perdido la misma cantidad de masa, como era el caso del
aire adentro del recipiente [1], la hipótesis que se tiene
según el historial de Lovoisier es que los elementos se
podrán mezclar y separar durante el proceso, sin que se
destruyan (10pt)

2. MARCO TEÓRICO (10%)
La intriga de Lavoisier por la materia lo llevo a establecer
que la materia no se vuelve etérea, de otro mundo o
inmaterial cuando se calienta, quema o cambia de forma.
La existencia de la materia era real y no cambiaba su
naturaleza atómica o su masa de una combinación química
[2]. De tal modo, un cambio ya sea físico o químico no
provoca la creación o destrucción de materia sino
únicamente un reordenamiento de las partículas
constituyentes [3].
Cristalización fraccionada
La cristalización fraccionada permite separar una
disolución por medio de la temperatura sin que la materia
de los compuestos o elementos se destruyan, se considera
como el proceso de separación de un soluto a partir de su
disolución, por sobresaturación de esta, aumento de la
concentración o por enfriamiento de esa disolución. La
cristalización permite separar solutos prácticamente puros.
[4]
Filtración
Se denomina filtración al proceso unitario de separación
de sólidos de una suspensión a través de un medio
mecánico poroso, también llamados tamiz, criba, cedazo o
filtro [5]. Permite separar sólidos de líquidos con un filtro
que tiene una superficie para que no pase el sólido, el
líquido traspasa el filtro y el sólido permanece recluido, al
solido recluido se le denomina “residuo” y al líquido que
traspasa el filtro “filtrado”
¿Para qué tipos de sustancias o compuestos se puede
usar el proceso de filtración?

• Filtración de corrientes de desecho de
productos lácteos y alimentos vegetales.
• Filtración de aguas procedentes de
canales de arrastre de lavados de vegetales.

2. • Pulido de condensados del evaporador.
• Recuperación y re implementación de
soluciones de limpieza usadas.
• Industrias especializadas en la
producción y recuperación de pigmentos.
• Industrias de recuperación de metales.
• Obtención de sales industriales.
• Producción de aditivos de papel.
• Industrias donde se obtiene silicatos
sódicos, ácidos cítricos, resinas y fibras sintéticas.
• Industrias productoras de polímeros.
• Productos químicos para usos
especializados.
• Producción de vitaminas y antibióticos.
• Empleo de filtros de orificios de
ventilación para sistemas de administración de
medicamentos, como por ejemplo aerosoles
nasales o dispensadores de gotas para los ojos.
• Filtración de glucosa, fructosa y
azúcares.
• Fabricación de bebidas tales como
jugos, cerveza, vino, entre otros.
• Elaboración de insecticidas y
plaguicidas.
• Sistemas de filtración para tratamiento
de aguas destinadas a fines agrícolas.

¿Qué tipos de procesos de filtración existen?

•Filtrado ordinario. Es el proceso que se lleva a
cabo con membranas o tamices cuyos poros son
iguales o superiores a un milímetro (mm).

•Microfiltración. Es el tipo de filtración que se
realiza con tamices cuyos poros oscilan entre 0,1
y 10 micrones (1 mm = 1000 micrones).

•Ultrafiltración. Es el proceso de filtración que
retiene moléculas cuyo peso supere los 103
Dalton/gmol, permitiendo separar proteínas o
desinfectar agua con bacterias. Así, este tipo de
filtración permite filtrar partículas con diámetro
de hasta 0,01 micrón.

•Nanofiltración. Este proceso permite retener en
la membrana filtrante a moléculas sin carga
eléctrica que tengan un peso superior a 200
Dalton/gmol, y es aplicada en la industria
química fundamentalmente para concentrar
compuestos orgánicos.


3. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
(10%)

Primero se ejecutó el programa Chemlab
Y se seleccionó la práctica: Cristalización
fraccionada>> Aceptar. En esta práctica el
proceso de cristalización entre dos sustancias
insolubles, será empleado para afianzar los
conocimientos relacionados a la conservación
de la materia.
Luego se procede a la preparación de la
disolución de las dos sales. Para esto se
Obtuvo un vaso de precipitados (beaker) de
100 mL y se añadió 60 mL de agua destilada
a temperatura ambiente. (figura1)


Figura 1


Posteriormente se añadió una muestra de 12
gramos de cloruro de sodio (NaCl) (figura2) y
una muestra de 15 gramos de dicromato de
potasio (K2Cr2O7) (figura3)



Figura 2


Figura 3

Se mesclo y se calienta la disolución con un
mechero Bunsen o plancha de calentamiento
hasta que todo el sólido fue disuelto. (figura 4)

3. Figura 4

Para el Enfriamiento de la disolución. Se
obtuvo un vaso de precipitados de 600 mL
desde la opción de menú Equipamiento y se
llenó con 300 mL de agua helada. (figura5)




Figura 5

Se colocó el vaso de 100 mL dentro del vaso
de 600 mL seleccionándolos y con la opción
de combinar dentro de la opción de menú
Organizar. Enfriar la disolución hasta que todo
el dicromato de potasio haya precipitado (0º a
-6°C) (figura6)


Figura 6

Para la Separación el dicromato de potasio
sólido de la disolución. Se obtuvo un
erlenmeyer para filtrado y se añadió un
embudo Buchner, seleccionando primero el
erlenmeyer y eligiendo el embudo Buchner
desde la opción de menú de Equipamiento.
Posteriormente, verter la disolución desde el
vaso hasta el matraz del filtrado, hasta que el
vaso quede vacío. (Figura 7)
Figura 7

Luego se Extrajo el sólido del filtro. Y para
esto se seleccionó el erlenmeyer y
posteriormente seleccionamos el embudo
Buchner desde la opción de menú
Equipamiento. Aparecio un cuadro de diálogo
indicando la presencia del sólido en el filtro.
Seleccionar la pieza a la que queramos que se
trasvase el sólido y pulsar OK. Registre el peso
de la sustancia. (figura8)

Figura 8

Y por último procedimos a extraer el cloruro
de sodio de la disolución. Para extraer
finalmente el cloruro de sodio de la disolución
se calentó la disolución hasta que se evaporo
el agua restante. (Figura 9)

Figura 9

Para finalizar el proceso. Se confirma que los
12 gramos de cloruro de sodio (NaCl) y los 15
gramos de dicromato de potasio (K2Cr2O7)
se conservaron por medio de una pesa. (figura
10)




Figura 10

4. 4. PREGUNTAS Y CALCULOS (10%)
¿Por qué es posible separar los dos reactivos usados?
El dicromato de potasio es poco soluble en agua, por lo que al
mezclarse con el agua esta sal tiende a depositarse en el fondo
del recipiente, haciendo posible separarlos por decantación.


Peso inicial
de NaCl (g)
12 gramos Peso del
filtrado
(g)
12 gramos
Peso inicial
de K2Cr2O7
(g)
15 gramos Peso del
residuo
(g)
15 gramos
%
Rendimiento
de las
sustancias
100% NaCl K2Cr2O7
Tabla 1
¿Se pudo comprobar la ley de la conservación de la
materia? ¿Cuáles fueron las posibles causas del error?
Sí, porque fue posible extraer las 2 sustancias con la cantidad
exacta implementada en el inicio. Los posibles errores se Daian
en la medición o filtrado en un entorno más realista


5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN (35%)
Al trabajar en un programa tan exacto como es el CHEMLAB
AVAL. no tuvimos porcentaje de error en la recuperación de las
sustancias.

sustancia Cantidad inicial Cantidad final
cloruro de sodio
(NaCl)
12 gramos 12 gramos
dicromato de
potasio
(K2Cr2O7)
15 gramos 15 gramos
Tabla 3
Aunque somos conscientes de que, en un entorno más realista,
habrá distintas circunstancias en la cual se perdería cierto
porcentaje de la cantidad inicial.
Independientemente de esto, el equipo de trabajo confirma
que se recuperó la materia de las sustancias implementadas y
por lo tanto se comprueba la teoría de Antoine Laurent
Lavoisier

6. CONCLUSIONES (10%)
Aunque con el uso del programa CHEMLAB AVAL se
tuvo perfecta medida de los componentes, somos
conscientes que en la vida real pueden presentarse errores
con el pesaje y con el proceso de filtrado,
independientemente se pudo comprobar
experimentalmente la ley de la conservación de la materia,
puesto que la masa total inicial del sistema, se conservó al
finalizar el proceso del filtrado y secado del residuo.
La experiencia que otorgo el aplicativo de pc, permitió
identificar procesos en el uso de la balanza analítica y en
el pesado de las masas, como también en el proceso de
filtración y secado de las sustancias químicas.
Y para finalizar se pudo certificar por medio practica que
la materia no se elimina o desaparece, sino que sigue
presente de manera diferente.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS (5%)

[1] J. Morcillo, «Temas básicos de química,»
Alhambra, 1989.
[2] S. Sancén, «Química 1,» Editorial Progreso,
2001.
[3] H. J. B. B. y. J. B. T.L Brown, «Química: la
Ciencia Central,» Pearson Educación, 2004.
[4] J. T. F. P. M. Lopéz, «Métodos físicos de
separación y purificación de sustancias orgánicas,»
Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, 2005.

Bascuñán Blaset, A. (2011). Antoine Laurent Lavoisier. El
revolucionario. Educación Química, 19(3),226.
https://doi.org/10.22201/fq.18708404e.2008.3.2583 6
Lavoisier, A. L. (1992). Antoine Laurent Lavoisier, el
investigador del fuego (E. P. Mexico (ed.); Investigad).
Universidad Pedagogica de Pereira. (n.d.). FILTRACION
Y DECANTACION METODOS DE SEPARACION DE
MEZCLAS. 148, 148–162.


ANEXOS
No hubo anexos porque los compañeros no adjuntaron el
video correspondiente.