El documento describe diferentes métodos de sublimación, cristalización y estados de la materia. La sublimación es el paso directo de un sólido a vapor sin pasar por la fase líquida. La cristalización es el proceso por el cual un sólido se forma de una solución o vapor. El documento también describe los estados sólido, líquido y gaseoso de la materia, así como estados más exóticos como el plasma, condensado de Bose-Einstein, condensado de Fermi, supersólido y superfluido.

1. INSTITUTO POLITÉCNICO
NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS
EXTRACTIVAS
QUÍMICA ORGÁNICA EXPERIMENTAL A ESCALA SEMI-MICRO Y
FUNDAMENTOS DE LA ESPECTROSCOPIA.
Laboratorio de Química Orgánica 1
Practica n°2.
“Sublimación y Cristalización.”
Alumnos:
 Bueno Arévalo Edgar Jovanny.
 Hernández Corona Daniela.
 Luisa Alejandra Padilla Puente.
 Martínez Flores Luisa Fernanda.
Grupo: 2IM45
Periodo:
Ago.-Dic 2013

2. GRUPO: 2IM45
INTRODUCCION.
 SUBLIMACION.
Es un método de separación de fases donde una de éstas debe poder pasar del
estado sólido al gaseoso sin tener que pasar por el líquido, como lo hacen el
Yodo, la naftalina y el hielo seco. Cuando una de estas fases sublima, se separa
de la otra. Solo se puede usar con sustancias que tengan esta propiedad.
La sublimación progresiva, o también llamada volatilización, o sublimación
solamente, ocurre en las sustancias que tienen la capacidad de cambiar de estado
sólido o congelado ha estado gaseoso, sin pasar por el líquido.
El proceso inverso, es decir, el que pasa de estado gaseoso a estado sólido, sin
pasar por estado líquido, se lo denomina sublimación regresiva, inversa o
deposición. Un ejemplo es la nieve.
Este proceso se realiza de la siguiente forma: al vibrar con mucha rapidez, vencen
las fuerzas de cohesión y escapan como gases al medio ambiente. De forma
contraria cuando estas moléculas se encuentran con una superficie sólida, se
retienen.
La sublimación de ciertos sólidos, como el naftaleno, yodo, azufre, ácido benzoico
son muy necesarios ya que sus valores de sus presiones de vapor son muy
elevados.
EJEMPLO. DE PROCESO:
El proceso de la sublimación es el siguiente:
1. Se calienta, en este caso, Yodo sólido en un vaso
de precipitación, este se va a convertir en vapor.
2. Al vaso de precipitación se le pone una superficie
fría por encima.
3. El vapor del Yodo choca con la superficie fría que
se encuentra encima, y al bajar la temperatura, hace
que el Yodo vuelva a su estado sólido en forma de
cristales.

3. GRUPO: 2IM45
 CRISTALIZACIÓN.
Descripción
Operación de separación líquido-sólido en la cual se produce la transferencia de
un soluto desde una disolución a una fase sólida cristalina del mismo, mediante un
cambio en la temperatura o en la composición.
Se trata de una operación controlada simultáneamente por la transferencia de
materia y la transmisión de calor.
En este proceso los iones, moléculas o átomos que forman una red en la cual van
formando enlaces hasta llegar a formar cristales, los cuales son bastante usados
en la química con la finalidad de purificar una
sustancia de naturaleza sólida. Por medio de la
cristalización se separa un componente de una
solución en estado líquido pasándolo a estado
sólido a modo de cristales que precipitan.
El procedimiento más habitual es concentrar la
disolución y después enfriarla en condiciones
controladas. De este modo la concentración de
soluto supera el valor de su solubilidad a esa
temperatura y a partir de la disolución
sobresaturada se produce la formación de sus
cristales. Sobretodo cristaliza el compuesto inicial, lo que hace enriquecer las
llamadas, aguas madres, con impurezas que se encuentran presente en la mezcla
principal al no poder llegar a su límite de solubilidad.
La parte más importante del proceso de cristalización, es el crecimiento de los
cristales. Las formas o los diferentes tamaños que adquieran los cristales se
deben a distintas condiciones, como por ejemplo el disolvente que se use o la
concentración utilizada de los diferentes compuestos. Los cristales crecen
formando capas de moléculas entorno a un cristal inicial.
TIPOS DE CRISTALES
Un cristal es un sólido compuesto por átomos, iones o moléculas dispuestos en un
arreglo tridimensional ordenado o periódico, o retícula espacial.

4. GRUPO: 2IM45
La distancia entre los átomos y los ángulos entre las
caras de los cristales es característica de cada
material.
1. Cúbico
2. Tetragonal Sistemas cristalográficos
3. Ortorrómbico
4. Hexagonal
5. Monoclínico
6. Triclínico
7. Trigonal
Desde el punto de vista Industrial el “hábitat del cristal” se refiere a los tamaños
relativos de la cara del cristal.
a) Los cristales largos se rompen muy fácilmente durante la centrifugación y
secado
b) Los cristales en forma de disco son difíciles de lavar durante su centrifugación y
difíciles de secar
c) Los cristales esféricos son más fáciles de manejar
METODOS DE EXPERIMENTACION.
Cristalización Por Vía Húmeda:
I. Se prepara una solución saturada de cierto sólido que se
desea cristalizar, por ejemplo la sal común (NaCl), y se deja
reposar en recipientes cilíndricos de vidrio, anchos y bajos
llamados cristalizadores.
El disolvente, el agua por ejemplo se evapora y el sólido
disuelto cristaliza poco a poco. Esta operación se puede
agilizar agregando un sólido inerte insoluble (soporte) o bien
introduciendo en el cristalizador una pequeña cantidad del
sólido que se desea cristalizar (germen)

5. GRUPO: 2IM45
II: Se prepara una solución saturada en disolvente caliente, luego de dejar enfriar
se obtiene una solución sobresaturada y pronto aparecen los cristales. Este
fenómeno ocurre debido a que la solubilidad del sólido a menos temperatura es
menor; entonces el exceso que no puede disolverse en el disolvente frio se
precipita en forma de solido cristalino. El líquido en el cual se han formado los
cristales se conoce como aguas madres.
Cristalización Por Vía Seca:
I. Se funde (se pasa al estado líquido) el sólido a alta temperatura. Luego se enfría
y al solidificarse se forman los cristales, así por ejemplo se obtiene el azufre
cristalizado.
II. Ciertos sólidos que fácilmente se subliman (paso de sólido a gas), como gas o
vapor se pone en contacto con una superficie fría, y sobre esta se forman los
cristales. Así se cristaliza el Iodo y el ácido benzoico (C7H6O2).
Aplicaciones
Cristalización de la sacarosa en la industria azucarera
Obtención de aspirina
Separación de ceras en la refinación de aceites (winterización)
Purificación de productos en el refino del petróleo

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ESTADOS DE LA MATERIA.
La materia normalmente presenta tres estados o
formas: sólida, líquida o gaseosa. Sin embargo,
existe un cuarto estado, denominado estado
plasma, el cual corresponde a un conjunto de
partículas gaseosas eléctricamente cargadas
(iones), con cantidades aproximadamente iguales
de iones positivos y negativos, es decir,
globalmente neutro.
El estado SÓLIDO se caracteriza por su resistencia a cualquier cambio de forma,
lo que se debe a la fuerte atracción que hay entre las moléculas que lo
constituyen; es decir, las moléculas están muy cerca unas de otras.
No todos los sólidos son iguales, ya que poseen propiedades específicas que los
hacen ser diferentes. Estas propiedades son:
Elasticidad
Dureza
Fragilidad
Líquido
En el estado LÍQUIDO, las moléculas pueden moverse
libremente unas respecto de otras, ya que están un poco
alejadas entre ellas. Los líquidos, sin embargo, todavía presentan una atracción
molecular suficientemente firme como para resistirse a las fuerzas que tienden a
cambiar su volumen.
No todos líquidos son iguales. Poseen propiedades específicas que los hacen ser
diferentes.
- Volatilidad: nos referimos a la capacidad del líquido para evaporarse. Por
ejemplo, si dejas un perfume abierto, podrás ver cómo con el paso del tiempo,
disminuye el volumen del líquido.
- Viscosidad: nos referimos a la facilidad del líquido para esparcirse. No es lo
mismo derramar aceite que agua, ésta última es menos viscosa, ya que fluye con
mayor facilidad.

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GASEOSO
En el estado gaseoso, las moléculas están muy dispersas y se
mueven libremente, sin ofrecer ninguna oposición a las modificaciones en su
forma y muy poca a los cambios de volumen. Como resultado, un gas que no está
encerrado tiende a difundirse indefinidamente, aumentando su volumen y
disminuyendo su densidad.
La mayoría de las sustancias son sólidas a temperaturas bajas, líquidas a
temperaturas medias y gaseosas a temperaturas altas; pero los estados no
siempre están claramente diferenciados. Puede ocurrir que se produzca una
coexistencia de fases cuando una materia está cambiando de estado; es decir, en
un momento determinado se pueden apreciar dos estados al mismo tiempo. Por
ejemplo, cuando cierta cantidad de agua llega a los 100ºC (en estado líquido) se
evapora, es decir, alcanza el estado gaseoso; pero aquellas moléculas que
todavía están bajo los 100ºC, se mantienen en estado líquido.
PLASMA
Existe un cuarto estado de la materia llamado plasma, que se forman bajo
temperaturas y presiones extremadamente altas, haciendo que los impactos entre
los electrones sean muy violentos, separándose del núcleo y dejando sólo átomos
dispersos.
El plasma, es así, una mezcla de núcleos positivos y electrones libres, que tiene la
capacidad de conducir electricidad.
Un ejemplo de plasma presente en nuestro
universo es el Sol.

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PERFIL DE LA IONÓSFERA
La parte superior de la ionósfera se extiende en el espacio muchos miles de
kilómetros y se combina con la magnetósfera, cuyo plasma está generalmente
más rarificado y también más caliente. Los iones y los electrones del plasma de la
magnetósfera provienen de la ionósfera que está por debajo y del viento solar y
muchos de los pormenores de su entrada y calentamiento no están claros aún.
Existe el plasma interplanetario, el viento solar. La capa más externa del Sol, la
corona, está tan caliente que no sólo están ionizados todos sus átomos, sino que
aquellos que comenzaron con muchos electrones, tienen arrancados la mayoría (a
veces todos), incluidos los electrones de las capas más profundas que están más
fuertemente unidos. En la corona del Sol se ha detectado la luz característica del
hierro que ha perdido 13 electrones.
CONDENSADO DE BOSE-EINSTEIN
Esta nueva forma de la materia fue obtenida el 5 de julio de 1995, por los físicos
Eric Cornell, Wolfgan Ketterle y Carl Wieman, por lo que fueron galardonados en
2001 con el Premio Nobel de física. Los científicos lograron enfriar los átomos a
una temperatura 300 veces más baja de lo que se había logrado anteriormente.
Se le ha llamado "BEC, Bose - Einstein Condensado" y es tan frío y denso que
aseguran que los átomos pueden quedar inmóviles. Todavía no se sabe cuál será
el mejor uso que se le pueda dar a este descubrimiento. Este estado fue predicho
por Nath Bose y Albert Einstein en 1926.
CONDENSADO DE FERMI
Creado en la universidad de Colorado por primera vez en 1999, el primer
condensado de Fermi formado por átomos fue creado en 2003. El condensado
fermiónico, considerado como el sexto estado de la materia, es una fase
superfluida formada por partículas fermiónicas a temperaturas bajas. Está
cercanamente relacionado con el condensado de Bose-Einstein. A diferencia de
los condensados de Bose-Einstein, los fermiones condensados se forman
utilizando fermiones en lugar de bosones.

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Dicho de otra forma, el condensado de Fermi es un estado de agregación de la
materia en la que la materia adquiere superfluidez. Se crea a muy bajas
temperaturas, extremadamente cerca del cero absoluto.
Los primeros condensados fermiónicos describían el estado de los electrones en
un superconductor. El primer condensado fermiónico atómico fue creado por
Deborah S. Jin en 2003. Un condensado quiral es un ejemplo de un condensado
fermiónico que aparece en las teorías de los fermiones sin masa con rotura de
simetría quiral.
SUPERSÓLIDO
Este material es un sólido en el sentido de que la totalidad de los átomos del helio-
(4) que lo componen están congelados en una película cristalina rígida, de forma
similar a como lo están los átomos y las moléculas en un sólido normal como el
hielo. La diferencia es que, en este caso, “congelado” no significa “estacionario”.
Como la película de helio-4 es tan fría (apenas una décima de grado sobre el cero
absoluto), comienzan a imperar las leyes de incertidumbre cuántica. En efecto, los
átomos de helio comienzan a comportarse como si fueran sólidos y fluidos a la
vez. De hecho, en las circunstancias adecuadas, una fracción de los átomos de
helio comienza a moverse a través de la película como una sustancia conocida
como “súper-fluido”, un líquido que se mueve sin ninguna fricción. De ahí su
nombre de “súper-sólido”.
Se demuestra que las partículas de helio aplicadas a temperaturas cercanas al 0
absoluto cambian el momento de inercia y un sólido se convierte en un
supersólido lo que previamente aparece como un estado de la materia.
SUPERFLUIDO.
El superfluido es un estado de la materia caracterizado por la ausencia total de
viscosidad (lo cual lo diferencia de una sustancia muy fluida, la cual tendría una
viscosidad próxima a cero, pero no exactamente igual a cero), de manera que, en
un circuito cerrado, fluiría interminablemente sin fricción. Fue descubierta en 1937
por Piotr Kapitsa, John F. Allen y Don Misener, y a su estudio se lo llama
hidrodinámica cuántica.
Es un fenómeno físico que tiene lugar a muy bajas temperaturas, cerca del cero
absoluto, límite en el que cesa toda actividad. Un inconveniente es que casi todos
los elementos se congelan a esas temperaturas. Pero hay una excepción: el helio.
Existen dos isótopos estables del helio, el helio-4 (que es muy común) y el helio-3
(que es raro) y se produce en la desintegración beta del tritio en reactores

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nucleares. También se encuentra en la superficie de la Luna, arrastrado hasta allí
por el viento solar.
CAMBIOS DE ESTADO
Un cambio de estado es el paso de un estado de agregación a otro en una
sustancia como consecuencia de una modificación de la temperatura (o de
presión). Ver página.
Existen varios cambios de estado, que son:
- Fusión: Es el paso de una sustancia de sólido a líquido. La temperatura a la que
esto ocurre se llama Temperatura de fusión o punto de fusión de esa sustancia.
Mientras hay sólido convirtiéndose en líquido, la temperatura no cambia, se
mantiene constante. Por ejemplo, en el agua el punto de fusión es 0 ºC; mientras
haya hielo transformándose en agua la temperatura no variará de 0 ºC. Esto
ocurre porque toda la energía se invierte en romper las uniones entre partículas y
no en darles mayor velocidad en ese tramo. Puedes verlo en esta página.
- Solidificación: Es el cambio de estado de líquido a sólido. La temperatura a la
que ocurre es la misma: el punto de fusión.
- Vaporización: Es el cambio de estado de líquido a gas. Se puede producir de 2
formas: evaporación y ebullición. La evaporación se produce sólo en la superficie
del líquido y a cualquier temperatura, se escapan las partículas más energéticas
del líquido. por el contrario, la ebullición se produce en todo el líquido y a una
temperatura característica llama temperatura o punto de ebullición. por ejemplo,
en el agua es de 100 ºC y se mantiene mientras hay agua pasando a vapor. En
esta página puedes ver la diferencia entre ambas formas de vaporización.
- Condensación: Es el cambio de estado de gas a líquido. La temperatura a la que
ocurre es el punto de ebullición.
- Sublimación: Es el cambio de estado de sólido a gas (sin pasar por el estado
líquido). Esto ocurre, por ejemplo, en sustancias como: alcanfor, naftalina, yodo,
etc. Un buen ejemplo práctico serían los ambientadores sólidos o los antipolillas.

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- Sublimación inversa: Es el cambio de estado de gas a sólido (sin pasar por el
estado líquido).
Los puntos de fusión y de ebullición
de las sustancias puras tienen valores
constantes y cada sustancia pura tiene su
propio punto de fusión y de ebullición. Por ejemplo, el agua tiene como punto de
fusión 0 ºC y como punto de ebullición 100 ºC (a la presión del nivel del mar), el
alcohol etílico tiene punto de fusión -114 ºC y punto de ebullición 78 ºC. En la
siguiente tabla puedes ver algunos ejemplos:

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HOJAS DE SEGURIDAD.
Benzoina.
http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/FI
SQ/Ficheros/1201a1300/nspn1214.pdf
Dibenzal.
http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/FI
SQ/Ficheros/1201a1300/nspn1214.pdf
Acetona.
http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/FI
SQ/Ficheros/0a100/nspn0087.pdf
Metanol.
http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/FI
SQ/Ficheros/0a100/nspn0057.pdf
Etanol.
http://www.t3quimica.com/pdfs/49i_etanol.pdf
Alcohol etílico.
http://www.lco.cl/operations/safety-and-health/technical-info/safety-data-
sheets/Ficha%20seguridad%20Alcohol%20Etilico.pdf
Hexano.

13. GRUPO: 2IM45
http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/FI
SQ/Ficheros/201a300/nspn0279.pdf
Tolueno.
https://www.copec.cl/wp7/wps/wcm/connect/ca00bb6e-d189-49eb-91cb-
a44059f76816/HDS+Tolueno.pdf?MOD=AJPERES