Cristalización simple

Práctica No. 2 CRISTALIZACIÓN SIMPLE

Objetivos:
Conocer las características que debe tener un disolvente ideal para ser utilizado en una cristalización.
Saber cuándo se debe utilizar un adsorbente como el carbón activado.
Observar la utilidad de la solubilidad de un compuesto en diferentes disolventes y seleccionar la mejor opción para una cristalización
Realizar la purificación de unsólido mediante una cristalización simple.

1) Disolvente ideal:
a) Solubilidad como fenómeno físico. Cuando se disuelve un sólido o un líquido, las unidades estructurales – iones o moléculas- se separan una de otra y el espacio entre ellas pasa a ser ocupado por moléculas de disolvente. Durante la disolución debe suministrarse energía para vencer las fuerzas interiónicas o intermoleculares.
b)Relación entre solubilidad y estructura molecular
Para que un disolvente pueda disolver compuestos iónicos, debe tener una constante dieléctrica elevada y poder de solvatación.
Los disolventes como el agua y el metanol se denominan disolventes próticos: contienen hidrógeno unido a oxígeno o nitrógeno, de modo que es apreciablemente ácido. Tales disolventes próticos solvatan los iones del mismomodo que el agua: los cationes, mediante pares no compartidos; los aniones por medio de puentes de hidrógeno.
Disolventes apróticos: disolventes polares, de constante dieléctrica moderadamente elevada y que no contienen hidrógenos ácidos como dimetilsulfóxido, dimetilformamida, hexametilfósforotriamida.
Los disolventes apróticos mediante sus partes lipófilas, disuelven sustancias orgánicas;también disuelven compuestos orgánicos principalmente por solvatación de sus cationes.
c) Disolventes orgánicos
Son compuestos orgánicos volátiles basados en el elemento químico Carbono. Se utilizan solos o en combinación con otros agentes para disolver materias primas, productos o materiales residuales, utilizándose para la limpieza, para modificar la viscosidad, como agente tensoactivo, comoplastificante, como conservante o como portador de otras sustancias que una vez depositadas, quedan fijadas evaporándose el disolvente. Entre los solventes orgánicos más comunes tenemos: acetona, anilina, benceno, butano, cloroformo, dicloroetano, diclorometano, etano, hexano, keroseno, metano, propano, tetracloruro de carbono, tolueno, xileno.
d) Propiedades físicas de los disolventes
Un disolvente osolvente es una sustancia que permite la dispersión de otra sustancia en esta a nivel molecular o iónico. Es el medio dispersante de la disolución.
e) Solubilidad, polaridad y orden de polaridad de los disolventes.
La regla general que gobierna a la solubilidad es: “lo semejante disuelve a lo semejante” Los compuestos polares se disuelven en disolventes polares y los compuestos no polares sedisuelven en disolventes no polares.
f) Solvatación e hidratación
Por definición, una molécula polar tiene un extremo positivo y otro negativo; por tanto hay eatracción electrostática entre un ión positivo y el extremo de una molécula de disolvente, atracciones que se llaman enlaces ión-dipolo. Cada uno de éstos es relativamente débil, pero en su conjunto aportan suficiente energía para vencer lasfuerzas interiónicas en el cristal. En la solución, cada ion está rodeado por muchas moléculas de disolvente, por lo que se dice que está solvatado: si el disolvente es agua, se dice que el ion está hidratado.
2) Cristalización:
a) Fundamentos de cristalización:
Compuestos orgánicos que son sólidos a temperatura ambiente usualmente son purificados por cristalización. La técnica generalinvolucra disolver el material que será cristalizado en un solvente caliente e ir enfriando lentamente la solución. El material disuelto tiene una menor solubilidad a bajas temperaturas y se precipitará de la solución en refrigeración. Este fenómeno se llama cristalización si el crecimiento de los cristales es relativamente lento y selectivo, o precipitación si el proceso es rápido y no selectivo....