Pruebas de solubilidad en disolventes orgánicos: cristalización simple

PRUEBAS DE SOLUBILIDAD EN DISOLVENTES ORGÁNICOS: CRISTALIZACIÓN SIMPLE

OBJETIVOS

a) Realizar pruebas de solubilidad a un compuesto sólido para seleccionar el disolvente ideal para efectuar una cristalización.
b) Purificar un compuesto orgánico sólido por el método de cristalización.
c) Utilizar un adsorbente para eliminar impurezas coloridas.

ANTECEDENTES
a) Solubilidad.
1.Explicación de la solubilidad como fenómeno físico.
2. Relación entre solubilidad y estructura molecular.
La solubilidad de una sustancia en un disolvente es una propiedad física que depende de la estructura química de ambos compuestos. La similitud estructural suele ser un criterio acertado para predecir si un compuesto orgánico es o no soluble en un determinado disolvente. La estructuramolecular condicionará el tipo de interacciones intermoleculares que se producirán entre el soluto y el disolvente y permitirá la solubilidad entre ambos, en mayor o menor proporción. Es necesario conocer con exactitud la posibilidad de la formación de una disolución, así como el carácter ácido básico del medio en que se encuentran.
(Experimentación en química: química orgánica, ingeniería química,María José Climent Olmedo, Editorial Universidad Politécnica de Valencia, España, Pp. 95)
3. Polaridad y solubilidad.
La solubilidad de una sustancia puede afectarse disminuyendo o aumentando en función de la polaridad, ya que es el efecto mas importante relacionado con la solubilidad de una sustancia. Por lo general se sabe que lo semejante disuelve a lo semejante, es decir, que entre masparecidas sean las polaridades del soluto y del solvente, tanto mas grande será el valor de la solubilidad. La polaridad es una propiedad inherente a cada molécula, lo que quiere decir que cada molécula tiene su propia polaridad, y se evalúa cualitativita de cuerdo a las diferencias de electronegatividad de los átomos implicados en un enlace.
4. Efecto de las fuerzas intermoleculares en la solubilidad.También la solubilidad de una sustancia es afectada por las fuerzas intermoleculares, las cuales son las responsables de la solubilidad. Entre mayor sean estas fuerzas, será mas difícil lograr la solubilidad de una especie en particular, de tal forma que solo formará soluciones, el para soluto-solvente, en el cual las fuerzas de uno sean lo suficientemente grandes para contrarrestar las del otro.Un ejemplo de estos determinantes de la solubilidad es el agua y el aceite, estos no se pueden mezclar debido a que la polaridad de las moléculas de agua son mucho mayores que las del aceite. Esto permite que las fuerzas atractivas en el agua sean lo suficientemente apropiadas para formar enlaces de hidrógeno que no se pueden romper por la presencia de sustancias apolares. En este caso elaceite es apolar, no se disuelve en agua que es una sustancia polar con lo cual se cumple el concepto de “semejante disuelve lo semejante”.
(Quimica General prácticas, Anderson Guarnizo, Editorial Ediciones Elizcom, 2008, Pp.129)
5. Solvatación e hidratación.
La solvatación es el proceso de atracción y asociación de las moléculas de un solvente con moléculas o iones de un soluto. La hidratación esesa misma interacción pero el solvente es agua.
6. Disolventes próticos y apróticos.
Los disolventes próticos son moléculas en general muy polares que tienen protones (H+) ácidos y por lo tanto pueden formar enlaces de hidrógeno con los solutos. Entre sus características esta que poseen grupos funcionales capaces de ceder protones (OH,NH,SH).
Los disolventes apróticos son aquellos que notienen hidrógeno ácidos, por lo cual no pueden formar puentes de hidrógeno. Estos pueden ser polares o no polares. Los disolventes apróticos polares constan de una constante dieléctrica alta, los apróticos no polares tienen una constante dieléctrica baja.
b) Pruebas de solubilidad.
1. En disolventes orgánicos.
2. Interpretación de las pruebas de solubilidad relacionadas con la estructura del...