jueves, 31 de marzo de 2016

El estado amorfo y la sublimación. Prácticas virtuales

Publicado por Ciudad Universitaria Virtual de San Isidoro
Sublimación del yodo

En estas prácticas estudiaremos dos aspectos de los sólidos, la ordenación tridimensional de las moléculas, como propiedades de los sólidos cristalinos y de los sólidos amorfos, y la sublimación, que es el paso del estado sólido al gaseoso, sin pasar por el estado líquido. Dada la similitud de los procedimientos, ambas prácticas se harán de manera conjunta.

En un sólido cristalino sus partículas se hallan ordenadas de una manera regular, con un patrón de repetición definido a lo largo del espacio. Son sustancias puras y homogéneos, con un punto de fusión bien definido.

Por el contrario, las partículas que forman un sólido amorfo carecen de una estructura ordenada, estando distribuidas al azar, por ello la fusión se alcanza a distintas temperaturas, por lo que no posee un punto de fusión bien definido. Su comportamiento es elástico o como líquidos con muy elevada viscosidad, teniendo utilidad en aspectos ingenieriles y constructivos. Muchos polímeros orgánicos son sólidos amorfos. Un vidrio es un tipo de sólido amorfo con la estructura de un líquido, es un resultado inorgánico de una fusión que se ha enfriado a una velocidad muy rápida impidiendo la formación de cristales. Hay una paradoja en la denominación de "cristal" a un "vidrio" de una ventana, ya que precisamente no es una sustancia cristalina.

Cuando una sustancia pura se sublima, pasa directamente de sólido a gas, por condiciones presión y temperatura inferiores a las que se produce la transición. El proceso también puede ser contrario, pasando de gas a sólido, denominándose deposición o sublimación inversa, siendo un ejemplo, la escarcha en la helada en la que el vapor de agua de la atmósfera pasa de gas a sólido.


Introducción

- Lectura: Wikipedia. Estructura cristalina
- Lectura: Wikipedia. Sólido amorfo
- Lectura: Wikipedia. Sublimación


Guión de la práctica


Material necesario

- Crisol, cápsula de porcelana o metálica
- Pinzas de crisol
- Mechero Bunsen
- Trípode y rejilla
- Vaso de precipitados
- Vidrio de reloj
- Plástico
- Brea o betún
- Parafina (puede servir un trozo de vela)
- Yodo en láminas


Procedimiento

1) Se enciende el mechero y se coloca encima del mismo el trípode y la rejilla.

2) Se toma un trocito de betún o brea y se calienta en una cápsula de porcelana o metálica, comprobándose los cambios observados.

3) Se toma un trocito de parafina (puede servir el trozo de una vela) y se calienta en una cápsula de porcelana o metálica, comprobándose los cambios observados.

4) Se toma un trocito de plástico y se calienta en una cápsula de porcelana o metálica, comprobándose los cambios observados.

5) En un vaso de precipitados se colocan unas láminas de yodo y sobre el mismo un vidrio de reloj, en el que se puede situar encima algún hielo, o en su defecto colocar sobre el vaso de precipitados un matraz erlenmeyer con agua fría, para que actúa como superficie de condensación. El conjunto se coloca sobre el mechero encendido encima de la rejilla, observándose la sublimación del yodo.


Formas de realizar la práctica

1. En laboratorio.

2. En laboratorio casero.

¡Precaución! ¡El fuego es peligroso, se pueden emitir vapores tóxicos y el yodo puede causar intoxicaciones ¡No hacer esta práctica en una vivienda y mucho menos si no se tiene experiencia de laboratorio!

Cuando hablamos de laboratorio casero, no nos referimos siempre a una casa, sino también a un local que será laboratorio o en pruebas.

La práctica se puede realizar con material de laboratorio y un mechero. Con un mechero Bunsen se necesita un suministro de gas, ya sea a través de suministro doméstico, bombona de butano o bombona portátil tipo camping gas. También se puede usar un mechero de laboratorio de alcohol, o sin fuego, con una manta o placa calefactora eléctrica.

El yodo se puede conseguir en una farmacia, como tintura de yodo. La brea, la parafina y el plástico son de uso común y fácil adquisición. Alternativamente, el yodo se puede sustituir por paradiclorobenceno que se vende contra las polillas en los armarios, aunque es de color blanco y no coloreado.

3. De manera virtual

A través de la visualización con atención de los siguientes vídeos:


Sólidos amorfos






Sublimación del iodo



Preguntas y actividades

1.- Ordenar los materiales amorfos de la práctica según su punto de fusión. ¿Este es uniforme? Razonar la respuesta.

2.- Explicar porque al calentar el PVC (policloruro de vinilo) en pedazos, se requiere más temperatura, la fusión es bastante viscosa y se descompone sin llegar a recomponerse.

3.- ¿La viscosidad depende de la temperatura? Razonar la respuesta.

4.- ¿Qué otras sustancias subliman además del yodo?


Principios de Química y Estructura de la Materia

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