Coeficiente de distribucion

OBJETIVOS
El alumno conocerá, aprenderá y empleara el concepto de coeficiente de distribución así como en qué se basa y consiste.
Investigara y Determinara experimentalmente la distribución del acido benzoico entre dos solventes inmiscibles (agua-tolueno) además de realizar los respectivos cálculos para su análisis y comprobación.
INTRODUCCIÓN
Se dice que dos líquidos son miscibles sise pueden mezclar en cualquier porción. Los líquidos inmiscibles forman dos fases separadas. Los disolventes orgánicos poco polares de ordinario son poco inmiscibles con agua que es muy polar.
El coeficiente de reparto (K) de una sustancia, también llamado coeficiente de distribución (D), o coeficiente de partición (P), es el cociente o razón entre las concentraciones de esa sustancia en lasdos fases de la mezcla formada por dos disolventes inmiscibles en equilibrio. Por tanto, ese coeficiente mide la solubilidad diferencial de una sustancia en esos dos disolventes.

Donde:
[Sustancia]1 es la concentración de la sustancia en el primer disolvente y, análogamente [sustancia]2 es la concentración de la misma sustancia en el otro disolvente.
El coeficiente de reparto indica el carácterhidrófilo o hidrófobo de una sustancia, es decir su mayor o menor tendencia a disolverse en disolventes polares (como el agua) o en disolventes apolares (como los disolventes orgánicos). Los coeficientes de partición o reparto son usados, por ejemplo, para estimar la distribución de fármacos en el cuerpo. Los fármacos con elevados coeficientes de partición son hidrófobos y se distribuyenpreferentemente en entornos hidrófobos como las bicapas lipídicas de las células, mientras que los fármacos con coeficientes de reparto bajos son hidrófilos y se encuentran preferentemente en los entornos hidrófilos como el suero sanguíneo
Supongamos que se extrae el soluto S, que se encuentra en V1 ml de disolvente 1 (agua) con V2 ml del disolvente 2 (tolueno). Sean m los moles de S que hay en elsistema, y q la fracción de S que queda en el disolvente 1 después del equilibrio. La molaridad en la fase 1 es, por consiguiente, qmlVt. La fracción del soluto que ha pasado a la fase 2 es (1 q), y la molaridad en la fase 2 es (1 q) mlV2. Por consiguiente,

De cuya expresión podemos despejar q:

La ecuación anterior afirma que la fracción de soluto que queda en el agua (fase 1) depende delcoeficiente de reparto y de los volúmenes. Si se separan las fases y se añade nuevo tolueno (disolvente 2), la fracción de soluto que queda en el agua en el equilibro seria

Cuanto mayor es el coeficiente de reparto menos soluto queda en la fase 1
Aplicaciones
* Farmacología, Productos de consumo
Otras muchas industrias tienen en cuenta los coeficientes de distribución, por ejemplo, en laformulación de maquillajes, cremas tópicas, tintes, colorantes para el pelo y muchos otros productos de consumo.
* Productos agroquímicos
Los insecticidas y herbicidas hidrofóbicos tienden a ser más activos.
* Metalurgia
En metalurgia, el coeficiente de reparto es un factor importante en la determinación del modo en que las impurezas se distribuyen entre el metal fundido y el metalsolidificado. Es un parámetro crítico para el método de purificación de sustancias de fusión por zonas, y determina el grado de efectividad con que puede eliminarse una impureza mediante la solidificación direccional, descrita por la ecuación de Scheil.
* Medio ambiente
Los coeficientes de distribución pueden medirse o ser predecidos para compuestos que actualmente causan problemas o con laprevisión de evaluar las modificaciones estructurales necesarias para hacer un compuesto más en la fase de investigación. En el campo de la hidrogeología, el coeficiente de reparto octanol-agua, o Kow, se usa para predecir y modelar la migración de los compuestos orgánicos hidrofóbicos en el suelo y las aguas subterráneas.
HIPÓTESIS
* Cuando una sustancia se distribuye entre dos líquidos miscibles...