Pruebas de solubilidad en disolventes orgánicos: “cristalización con par de disolventes”

Pruebas de solubilidad en disolventes orgánicos: “cristalización con par de disolventes”
Antecedentes

A.- Solubilidad.
a) Explicación de la solubilidad como fenómeno físico.
Se denomina solubilidad de un compuesto a la máxima cantidad del mismo que puede diluirse en un determinado volumen de disolvente; corresponde a la cantidad de soluto presente en una disolución saturada (aquella que seencuentra en equilibrio con un exceso de soluto). La solubilidad de un compuesto depende de la temperatura: es una característica de cada soluto para cada valor de temperatura.
El término solubilidad se utiliza tanto para designar al fenómeno cualitativo del proceso de disolución como para expresar cuantitativamente la concentración de las soluciones. La solubilidad de una sustancia depende de lanaturaleza del disolvente y del soluto, así como de la temperatura y la presión del sistema, es decir, de la tendencia del sistema a alcanzar el valor máximo de entropía. Al proceso de interacción entre las moléculas del disolvente y las partículas del soluto para formar agregados se le llama solvatación y si el solvente es agua, hidratación.

b) Relación entre solubilidad y estructuramolecular.
Semejante disuelve a semejante. El agua es polar y disuelve compuesto polares (etanol) e iónicos (sal común). El queroseno es bastante apolar y disuelve compuestos apolares como grasas. Cuando un soluto se disuelve, se rompe su red cristalina, venciendo las fuerzas de atracción que mantienen unidos a los iones. Es necesario superar la energía de red, y esto se consigue con la hidratación(atracción entre los iones y las moléculas de agua).

c) Polaridad y solubilidad
Un compuesto es soluble en otro que tenga su misma o parecida polaridad. Los compuestos orgánicos generalmente no son solubles en agua por su apolaridad, es decir, que no tienen la particularidad de presentar frente positivo y negativo lo que garantizaría la formación de puentes de hidrógeno entre las moléculas. Estacaracterística (formación de puentes de hidrógeno) es lo que le otorga la versatilidad al agua con los compuestos polares (los de la química inorgánica). Sin embargo, encontramos ciertos compuesos como alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos, etc. ;que presentan cierta solubilidad en los primeros compuestos de cada familia (generalmente hasta el carbono 5); esto se debe al efectoinductivo dado por la presencia de un elemento electronegativo como el oxígeno (en doble enlace con el carbono en cetonas, aldehídos y ácidos; así como en el grupo -oh en alcoholes) o de halógenos como el cloro; este efecto hace que el carbono quede desprotegido electrónicamente por el desplazamiento de electrones hacia el elemento electronegativo, al mismo tiempo el cabono le quita al vecino paracompensarse él, y este a su vez del vecino y así sucesivamente, dando lugar al efecto mencionado. Imagínate una serie de ondas formadas en un estanque por una piedra lanzada en el medio, en el sitio es fuerte pero luego se va diluyendo. En moléculas grandes este efecto tiene poca validez y por eso solo son solubles las sustancias orgánicas de pocos carbonos en agua. Por lo demás los compuestos polarestienden a disolverse en compuestos polares y los no polares en no polares.

d) Efecto de las fuerzas intermoleculares en la solubilidad
Estas actúan de tal forma que los átomos se atraigan suficiente como para producir una mezcla homogénea. La naturaleza de las moléculas es lo que determina si se unen o no normalmente, las moléculas polares se unen con moléculas polares y las no polares con lasno polares. Las fuerzas intermoleculares son las que explican la cohesión entre las sustancias y el porqué de que se mezclen.

e) Solvatación e hidratación
La solvatación es el proceso de atracción y asociación de moléculas de un disolvente con moléculas o iones de un soluto. Al disolverse los iones en un solvente, se dispersan y son rodeados por moléculas de solvente. A mayor tamaño del ion,...