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1. UNIVERSIDAD ANÁHUAC MÉXIUCO SUR
Facultad de Ingeniería
Materia: Química
Práctica 4
Cristalización
Preparar un medio con las condiciones adecuadas para llevar a cabo un proceso
de cristalización de un sólido iónico.
Las sustancias sólidas tienden a presentarse en forma de cristales, en
donde las unidades que los constituyen (átomos, moléculas o iones) se encuentran
ordenadas ocupando posiciones en el espacio precisas. En el caso de los sólidos
inorgánicos iónicos (sales), este ordenamiento depende sobretodo del radio iónico
de los iones y de sus posibilidades para unirse con otros átomos (esto es, si puede
unirse a tres, cuatro, cinco, seis o más de ellos).
Los cristales de un sólido iónico pueden ser analizados mediante diversos
métodos, pero el más común y que permite conocer la estructura cristalina es la
difractometría de rayos-X. Con ella es posible identificar el lugar que los iones
ocupan en la red cristalina y, a partir de ello, puede entenderse la geometría que
posen los cristales de una sustancia. Éste es el caso del cloruro de sodio (sal
común), NaCl, el cual presenta un sistema cristalino cúbico y cuyos cristales se ven
como tales:
Una estructura más compleja es la del sulfato de cobre
pentahidratado, CuSO4.5H2O, la cual exhibe el siguiente arreglo:

2. MANUAL DE QUÍMICA ORGÁNICA
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Aquí las esferas amarillas representan a los átomos de S, unidos a cuatro átomos
de O para constituir el anión sulfato (SO4), cada uno de los cuales posee dos
cargas negativas. Dentro de los octaedros azules se encuentra, en su centro, el
catión de Cu(II), al cual se unen los oxígenos del sulfato (esferas en rojo unidas a la
esfera amarilla), y además se pueden apreciar otros átomos en rojo: estos
corresponden a los oxígenos de las moléculas de agua que acompañan al cristal.
Debido a este mayor grado de complejidad, los cristales del sulfato de cobre
pentahidratado poseen una arquitectura igualmente más compleja, de menor
simetría:
Cabe mencionar que algunas sustancias poseen varios sistemas de
cristalización, lo que da lugar a diferentes estructuras: éste es el caso del grafito y
el diamante, constituidos por átomos del mismo elemento, carbono:

3. MANUAL DE QUÍMICA ORGÁNICA
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Los sólidos no necesariamente constituyen sistemas cristalinos: si la
composición del sólido no guarda un orden que se repita a lo largo de las tres
dimensiones, se habla entonces de un sólido amorfo o vidrio. Éste es el caso del
cuarzo (dióxido de silicio, SiO2), que constituye un sistema cristalino (debajo de
estas líneas, a la izquierda), y de la obsidiana (derecha), a veces llamado vidrio
volcánico, que llega a poseer hasta un 70 % de esta sustancia y que no posee una
estructura cristalina, sino que sus átomos se ordenan de manera irregular. Como
consecuencia de ellos, si se le fractura a la obsidiana, los trozos que surgen siguen
líneas de fractura irregular, lo que no es el caso de los sólidos cristalinos (si un
cristal cúbico de NaCl se muele, lo que se obtendrán serán granos diminutos en los
que la estructura cúbica se mantiene). En las siguientes imágenes se ven un cristal
de cuarzo a la izquierda y un trozo de obsidiana a lan derecha:
La formación de cristales es un proceso que surge de permitir que los iones,
moléculas o átomos que constituyen el sólido se vayan uniendo poco a poco. Si se
fuerza a un sistema a constituirse como sólido de manera precipitada, se generará
una estructura irregular, esto es, un vidrio. Una técnica que da buenos resultados
consiste en calentar una solución sobresaturada de un sólido en un disolvente,
elevar la temperatura a ebullición para que todo el sólido se disuelva y,
posteriormente, concederle el tiempo necesario para que poco a poco se vaya
enfriando hasta alcanzar la temperatura ambiente (e incluso por debajo de ella,
enfriando exteriormente con hielo la solución. Si este proceso se realiza con la
suficiente lentitud, aparecerán los cristales.
2 vasos de precipitados de 500 mL
1 espátula
1 parrilla de calentamiento
1 varilla de vidrio
1 embudo de vidrio
Sulfato de cobre pentahidratado
Papel filtro

4. MANUAL DE QUÍMICA ORGÁNICA
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• Adiciona al vaso de precipitados 100 mL de agua e inicia el calentamiento.
Adiciona ahora al vaso con una espátula sulfato de cobre(II) pentahidratado
pulverizado y agita hasta disolución. Conforme esto vaya teniendo lugar
adiciona más del sólido inorgánico de manera cuidadosa, dado que el agua
irá alcanzando mayores temperaturas conforme pasa el tiempo. No dejes
de agitar con la varilla de vidrio. Cuando el agua haya comenzado a hervir
retira el calentamiento e inmediatamente decanta el contenido en otro vaso
de precipitados, de modo que en el nuevo recipiente sólo se adicione la
solución caliente. Permite el enfriamiento de la solución y, una vez que se
alanza la temperatura ambiente, filtra y permite que se sequen tus cristales.
Compara la estructura de los mismos con la del producto original.
¡ ¿Por qué razón los solutos alcanzan una mayor solubilidad en el agua
caliente que en el agua fría?
¡ ¿Por qué debe trasvasarse la solución hirviendo a un vaso limpio?
¡ ¿Podrían obtenerse también cristales si se disuelve la máxima cantidad
de ellos posible en agua a temperatura ambiente? ¿Qué tendría que
hacerse?