La cristalización es el proceso por el cual se forma un sólido cristalino, ya sea a partir de un gas, un

líquido o una disolución. La cristalización es un proceso en donde los iones, átomos o moléculas
que constituyen la red cristalina forman enlaces hasta formar cristales, que se emplea en química
con bastante frecuencia para purificar una sustancia sólida. La operación de cristalización es
aquella por medio de la cual se separa un componente de una solución liquida transfiriéndolo a la
fase sólida en forma de cristales que precipitan. Es una operación necesaria para todo producto
químico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales, ya sea el azúcar o
sacarosa, la sal común o cloruro de sodio.

Enfriamiento de una disolución de concentración baja

[editar]

Si se prepara una disolución concentrada a alta temperatura y se enfría, se forma una

disolución sobresaturada, que es aquella que tiene, momentáneamente, más soluto disuelto
que el admisible por la disolución a esa temperatura en condiciones de equilibrio.
Posteriormente, se puede conseguir que la disolución cristalice mediante un enfriamiento
controlado. Esencialmente cristaliza el compuesto principal, y las aguas madre se
enriquecen con las impurezas presentes en la mezcla inicial al no alcanzar su límite de
solubilidad.

Para que se pueda emplear este método de purificación debe haber una variación
importante de la solubilidad con la temperatura, lo que no siempre es el caso. La sal marina
(NaCl), por ejemplo, tiene una solubilidad de unos 35 g /100 ml en el intervalo de
temperaturas comprendido entre 0 y 100 °C, lo que hace que la cristalización por cambio de
temperatura sea poco importante, no así en otras sales, como KNO3. Cuanto mayor sea la
diferencia de solubilidad con la temperatura, se pueden obtener mayores rendimientos. A
escala industrial, estas operaciones pueden además incluir procesos de purificación
complementarios como el filtrado, la decantación de impurezas, etc. Luego de hacer este
procedimiento el material queda totalmente puro

El método de purificación debe hacer una variación de la solubilidad con la temperatura lo

que siempre es el caso.

Evaporación del disolvente [editar]

De manera análoga, evaporando el disolvente de una disolución se puede conseguir que
empiecen a cristalizar los sólidos que estaban disueltos cuando se alcanzan los límites de
sus solubilidades. Este método ha sido utilizado durante milenios en la fabricación de sal a
partir de salmuera o agua marina.

Sublimación [editar]
En algunos compuestos la presión de vapor de un sólido puede llegar a ser lo bastante
elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sin alcanzar su punto de
fusión (sublimación). Los vapores formados condensan en zonas más frías ofrecidas por
ejemplo en forma de un "dedo frío", pasando habitualmente directamente del estado
gaseoso al sólido, (sublimación regresiva) separándose, de esta manera, de las posibles
impurezas. Siguiendo este procedimiento se pueden obtener sólidos puros de sustancias que
subliman con facilidad como la cafeína, el azufre elemental, el ácido salicílico, el yodo, etc.

Enfriamiento selectivo de un sólido fundido [editar]

Para purificar un sólido cristalino éste puede fundirse. Del líquido obtenido cristaliza, en
primer lugar, el sólido puro, enriqueciéndose, la fase líquida, de las impurezas presentes en
el sólido original. Por ejemplo, este es el método que se utiliza en la obtención de silicio
ultrapuro para la fabricación de sustratos u obleas en la industria de los semiconductores.
Al material sólido (silicio sin purificar que se obtiene previamente en un horno eléctrico de
inducción) se le da forma cilíndrica. Luego se lleva a cabo una fusión por zonas sobre el
cilindro. Se comienza fundiendo una franja o sección del cilindro por un extremo y se
desplaza dicha zona a lo largo de este hasta llegar al otro extremo. Como las impurezas son
solubles en el fundido se van separando del sólido y arrastrándose hacia el otro extremo.
Este proceso de fusión zonal puede hacerse varias veces para asegurarse que el grado de
pureza sea el deseado. Finalmente se corta el extremo en el que se han acumulado las
impurezas y se separa del resto. La ventaja de este proceso es que controlando
adecuadamente la temperatura y la velocidad a la que la franja de fundido se desplaza por la
pieza cilíndrica, se puede obtener un material que es un monocristal de silicio que presenta
las caras de la red cristalina orientadas en la manera deseada.

Crecimiento cristalino

Para obtener cristales grandes de productos poco solubles se han desarrollado otras
técnicas. Por ejemplo, se puede hacer difundir dos compuestos de partida en una matriz
gelatinosa. Así el compuesto se forma lentamente dando lugar a cristales mayores. Sin
embargo, por lo general, cuanto más lento es el proceso de cristalización tanto mejor suele
ser el resultado con respecto a la limpieza de los productos de partida y tanto mayor suelen
ser los cristales formados.

La forma y el tamaño de los cristales pueden ser influenciados a aparte por condicionantes
como el disolvente o la concentración de los compuestos, añadiendo trazas de otros
componentes como proteínas (esta es la manera con que los moluscos, las diatomeas, los
corales, etc… consiguen depositar sus conchas o esqueletos de calcita o cuarzo en la forma
deseada.)

La teoría más aceptada para este fenómeno es que el crecimiento cristalino se realiza
formando capas monomoleculares alrededor de germen de cristalización o de un cristalito
inicial. Nuevas moléculas se adhieren preferentemente en la cara donde su adhesión libera
más energía. Las diferencias energéticas suelen ser pequeñas y pueden ser modificadas por
la presencia de dichas impurezas o cambiando las condiciones de cristalización.

En multitud de aplicaciones se puede necesitar la obtención de cristales con una

determinada forma y/o tamaño como: la determinación de la estructura química mediante
difracción de rayos X, la nanotecnología, la obtención de películas especialmente sensibles
constituidas por cristales de sales de plata planos orientados perpendicularmente a la luz de
incidencia, la preparación de los principios activos de los fármacos, etc…

OBTENCIÓN DE CRISTALES

I) Introducción

Los minerales están compuestos por átomos, iones o moléculas

ordenados en una red cristalina que llamamos red espacial.
La cristalización es un proceso por el cual esos átomos, iones o
moléculas se ordenan de tal forma que llegan a constituir cristales
(formas geométricas que podemos apreciar a simple vista),
manifestación visible de la estructura cristalina de sus componentes.
La formación de cristales minerales tiene lugar en la naturaleza,
fundamentalmente, según alguno de estos procesos:
a) Precipitación: por evaporaci6n del agua de una
disolución (es el caso de los cristales de sal gema).
b) Sublimación: paso de gas a sólido (algunos cristales de
rocas magmáticas formados a partir de los gases del magma). Realmente
se llama sublimación al paso de sólido a gas, y sublimación inversa al
proceso contrario. Pero como también se utiliza el término sublimación
para éste, nosotros lo haremos.
c) Solidificación: paso de líquido denso a sólido por
enfriamiento (también se da en la formación de rocas magmáticas).
Pero en todos los casos se requieren las adecuadas condiciones de
espacio (dónde cristalizar), tiempo (que transcurra cierto tiempo) y
reposo (que no se perturbe el medio durante el proceso de cristalización).
Cuanto mejores sean las condiciones, mayores serán los cristales que se
obtengan.

II) Desarrollo

a) Obtención de cristales por evaporación del agua de una

disolución

-Cristales de NaCl o sal común

Diluimos NaCl hasta obtener una disolución saturada. Ponemos
50 ml de esa disolución saturada en un plato.
 Tomamos 25 ml de disolución de NaCl saturada, los echamos en
otro plato y añadimos 25 ml de agua.
Por último, ponemos en un tercer plato 12'5 ml de NaCl saturada
+ 37'5 ml de agua.
Dejamos los tres platos en reposo durante varios días.
Hacemos lo mismo con las 3 disoluciones (saturada, 1/2 saturada
y 1/4 sat.) en 3 tubos de ensayo. Dejamos reposar.
Anotamos los resultados de la cristalización y explicamos de qué
forma ha influido la mayor o menor concentración y el mayor o menor
espacio disponible en el proceso de cristalización.

-Cristales de sulfato de cobre (SO4Cu)

Ponemos en un matraz Erlenmeyer 25 ml de agua y añadimos 5 g
de SO4Cu (así tendremos una disolución l/5).
Llevamos 15 ml de disolución l/5 a una placa de Petri y añadimos
15 ml de agua (tendremos así una disolución que llamaremos "A", igual
que a la placa de Petri que la contiene).
En la placa de Petri "B" pondremos 15 ml de la disolución "A" +
I5 ml de agua.
En la placa de Petri "C"' diluiremos 15 ml de la disolución "B"
con 15 ml de agua. (Quitamos a continuación 15 ml de la placa "C" para
que contenga el mismo volumen de líquido que la "A" y la "B": 15 ml).
Dejamos reposar las 3 placas.
Por último, tomaremos 10 ml de la disolución I/5 y los
introduciremos en un tubo de ensayo. En el tubo de ensayo
introduciremos un pequeño fragmento de vidrio pendiente de un
hilo. El hilo estará atado a un palillo, tal y como muestra la figura.
Para favorecer la rapidez de cristalización en el tubo de ensayo
aplicaremos desde lejos calor con ayuda de un mechero de
alcohol.
b) Obtención de cristales por sublimación

Machacamos -con ayuda de un mortero- piezas de naftalina hasta reducirlas a polvo.

Colocamos el polvo de naftalina en un crisol o en una pequeña lata de conservas, y
cubrimos el recipiente con un cono de cartulina de color oscuro (el cono -tal y como
aparece en la figura- tendrá un pequeño orificio en la punta y unas puntadas de hilo negro
que lo seccionan a media altura).
 Calentamos el conjunto con ayuda de un mechero de alcohol. Lo haremos en la
ventana del laboratorio para evitar respirar los gases.
Describimos los cristales que se forman en la cartulina y sobre los hilos.

c) Obtención de cristales por solidificación

Ponemos azufre en polvo en un crisol (o en una lata de conservas pequeña).

Calentamos con ayuda de un mechero de alcohol, en la ventana del laboratorio, para evitar
respirar los gases. Cuando el azufre está en estado líquido, retiramos el recipiente del fuego
y lo dejamos enfriar. Antes de que se enfríe introducimos un tornillo de cabeza ancha y lo
retiramos lentamente cuando veamos que la superficie se va solidificando.
Describimos los cristales que se han formado en la cabeza del tornillo y en el hueco
dejado al retirarlo.

III) Algunos detalles que conviene tener en cuenta

1) Cristalización por precipitación

Para preparar las disoluciones saturadas de sulfato NaCl y bórico hay que “armarse
de paciencia”. Con esto quiero decir que, si añadimos la sal común en el agua y
removemos, al cabo de pocos minutos parece que ya no se disuelve más. Sin embargo, nos
equivocaríamos si considerásemos que lo que permanece líquido equivale a una disolución
de NaCl saturada: si esperamos unas horas, comprobaremos que quizá llegue a disolverse
todo lo que aparecía en el fondo del recipiente. Algo parecido sucederá con el sulfato de
cobre y con el ác. bórico.

En el caso del sulfato de cobre y del ác. bórico, si calentamos un poco el agua,
puede acelerarse el proceso de disolución (ya que ambas sustancias incrementan
notablemente su solubilidad en agua con la temperatura), pero tendremos que tomar la
precaución de esperar después un tiempo (quizá removiendo la disolución para que sea más
breve) a que se enfríe y retirar entonces la fase líquida como disolución saturada. Con la sal
común no nos sirve esto: sólo paciencia para esperar a que se disuelva (ya que su
solubilidad en agua apenas varía con la temperatura).

Lo importante no es que las disoluciones originales sean exactamente saturadas,

sino que las que se obtengan a partir de estas tengan respectivamente una concentración de
½ y ¼: para así observar la influencia de la concentración en la velocidad del proceso y en
las dimensiones de los cristales obtenidos.

Cuando la práctica se realiza en una época lluviosa (p. ej. en octubre), aunque la
cristalización vaya bien, cuando llegan días húmedos los cristales de NaCl absorben agua
(por lo que se retrasa el proceso).

2) Cristalización por sublimación y por solidificación

Conviene tomar la precaución de llevar a cabo esta parte de la práctica cerca de la

ventana del laboratorio (los gases de azufre y de naftaleno son tóxicos y aquéllos, además
muy irritantes).

Como el proceso de cristalización en estos casos es rápido, puede realizarse esta

parte de la práctica el día que consideremos ya terminada la cristalización por precipitación
(los alumnos sencillamente observarán ese día las características de todos los cristales).

Los conos de cartulina con hilo cosido por dentro no son fáciles de fabricar (al
menos para los que somos un poco torpes con las manualidades): por experiencia, vale la
pena que los alumnos vean los cristales de naftalina en el cono y en los hilos sin necesidad
de romper la estructura (los cristales se ven bien y se ahorra mucho trabajo).

Al terminar la práctica, podemos tirar los restos de azufre ya sólido en la papelera.

Los de naftaleno mejor no (salvo que deseemos que nuestro laboratorio huela igual que un
armario durante mucho tiempo): si lo hacemos, mejor será que atemos la bolsa de plástico
que los contiene, para que no sigan sublimándose.

Nitrato de potasio
De Wikipedia, la enciclopedia libre
Saltar a navegación, búsqueda
 Nitrato de potasio

Nombre (IUPAC) sistemático

Trioxonitrato (V) de potasio

General

Otros nombres Nitrato de potasio

Nitrato potásico
Nitrato de potasa
Salitre
Nitrato de Chile
Sal de Chile

Fórmula KNO3
semidesarrollada

Fórmula molecular KNO3

Identificadores

Número CAS 7757-79-1

Número RTECS TT3700000

Propiedades físicas

Estado de agregación Sólido

Apariencia blanco o gris sucio

Densidad 2100 kg/m3; 2,1 g/cm3

Masa molar 101,103 g/mol g/mol

Punto de fusión 607 K (334 °C)

Punto de ebullición 673 K (400 °C)

Estructura cristalina Ortorrómbico, Aragonita

Propiedades químicas

Solubilidad en agua 38 g en 100g de agua

Peligrosidad

NFPA 704

0
1
0
OX

Número RTECS TT3700000

Riesgos

Ingestión Puede causar irritación,

náusea, vómitos y diarrea.

Inhalación Irritación, exposición a largo

plazo puede resultar fatal.

Piel Bajo riesgo.

Ojos Bajo riesgo.

Valores en el SI y en condiciones normales

(0 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.
Exenciones y referencias
El compuesto químico nitrato de potasio, salitre, nitrato potásico o nitrato de potasa,
nitrato de Chile o sal de Chile es un nitrato cuya fórmula es KNO3-. Actualmente, la
mayoría del nitrato de potasio viene de los vastos depósitos de nitrato de sodio en los
desiertos Chilenos. El nitrato de sodio es purificado y posteriormente se le hace reaccionar
en una solución con cloruro de potasio (KCl), en la cual el nitrato de potasio, menos
soluble, cristaliza.

Aplicaciones [editar]
Una de las aplicaciones más útiles del nitrato de potasio es la producción de ácido nítrico,
añadiendo ácido sulfúrico concentrado a una solución acuosa de nitrato de potasio. Ademas
es una reaccion endotermica.

También se usa como fertilizante,se usa en bombas de humo (lo cual es un procedimiento
sencillo y sin riesgos.), en las cuales una mezcla con azúcar produce una nube de humo de
un volumen 600 veces superior al suyo.

En conservación de alimentos, el nitrato de potasio es un ingrediente poco común de la

carne salada. Como conservante es conocido como E252. (Ver aditivos alimentarios).

También es un componente principal en compuestos usados para descomponer con más

rapidez restos orgánicos, como los tocones de los árboles, porque acelera el proceso de
descomposición.

La creencia popular dice que el nitrato de potasio es un anafrodisíaco, pero en realidad no

tiene esa clase de efectos en los humanos.

Finalmente, el nitrato de potasio es el agente oxidante (aporte de oxígeno), componente

indispensable de la pólvora. Aunque el nitrato de potasio se usa para producir pólvora, por
sí mismo no es combustible ni inflamable.

Es bastante utilizado también para el tratamiento de la hipersensibilidad que afecta a la

pulpa dentaria.

El clorato de potasio, es un compuesto explosivo extremadamente volátil, y ha sido utilizado en el pasado

como el relleno para las granadas

LAS BOLAS SUMERGIBLES

Material necesario:
Vaso de precipitados o recipiente, Lija,
Agitador, Espátula, Naftalina en bolitas, Vinagre, Bicarbonato sódico, Agua
destilada.

Se examinan, en primer lugar, las bolas de

naftalina: si éstas fueran demasiado lisas al tacto se lijan un poco para que
sean algo ásperas. A continuación, se prepara una mezcla de agua y
vinagre. Se añaden unas cucharaditas de bicarbonato sódico, se agita la mezcla
y se vierten las bolas de naftalina.

Las bolas caerán inicialmente al fondo del vaso pero

al cabo de un tiempo ascenderán a la superficie del líquido para volver a caer
y así sucesivamente.

¿Qué es lo que
sucede?

Al reaccionar el vinagre con el bicarbonato se forma

dióxido de carbono gaseoso, cuyas burbujas dan un aspecto efervescente al
líquido. Esas burbujas se adhieren a la superficie de las bolitas y –haciendo
el papel de flotadores- provocan su ascenso. Cuando llegan  a la
superficie, las burbujas pasan al aire y las bolitas –desprovistas ya de sus
flotadores de anhídrido carbónico- vuelven a caer hasta que nuevamente sean
rodeadas por otras burbujas.

Es una visión simpática y curiosa de un movimiento

aparentemente sin explicación. La duración del proceso depende, lógicamente, de
las cantidades que hayamos utilizado de los reactivos vinagre y bicarbonato
sódico.

labquimica.wordpress.com/category/chicos/