Solubilidad y cristalización






SOLUBILIDAD Y CRISTALIZACIÓN
Práctica 1



INTRODUCCIÓN.
Muchas de las reacciones químicas y prácticamente todos los procesos biológicos se llevan a cabo en un medio acuoso.

Solubilidad
Una sustancia o un disolvente puede ser liquido si las fuerzas intermoleculares son débiles, de forma que las posiciones de las moléculas no se fijan en un orientación definida; si lasfuerzas son aún más débiles, la sustancia es un gas con las moléculas en movimiento distanciadas entre sí.
La disolución de un compuesto orgánico en un disolvente, es un proceso en el que las fuerzas intermoleculares existentes en la sustancia pura, son reemplazadas por fuerzas que actúan entre las moléculas de soluto y disolvente. Un compuesto es insoluble cuando el equilibrio entre las fuerzasmolécula-molécula en el soluto y las fuerzas molécula-disolvente en la disolución son más débiles que las primeras. (Geissman, 1973)
Algunos compuestos orgánicos son solubles en agua; disolvente más común en la naturaleza, pero la mayor parte no lo son. La mayoría de los compuestos orgánicos son solubles en otros compuestos orgánicos, llamados disolventes orgánicos.
Los disolventes orgánicos sepueden clasificar en polares cuando su momento dipolar es distinto a 0 por lo que pueden disolver compuestos iónicos o covalentes polares, sus fuerzas intermoleculares entre soluto y disolvente son de tipo dipolo-dipolo y puentes de hidrogeno, y los no polares los cuales no tienen momentos dipolares permanentes por lo tanto disuelven compuestos covalentes no polares con fuerzas de Van der Waals.Algunos disolventes orgánicos más comunes son los siguientes:
n-Hexano Menos polar
Ciclohexano
Tolueno
Cloroformo
Éter etílico
Acetato de etilo
Acetona
Etanol
Metanol
Agua
Ácido acético Más polar

La regla dice “lo semejante disuelve a lo semejante”, es decir, cuanto mayor sea la afinidad delcompuesto por el disolvente orgánico, más fácil se disolverá.
Cristalización
Un proceso de purificación consiste en separar pequeñas cantidades de impurezas que contaminan el compuesto o separar un compuesto de una mezcla en la que existen sustancias indeseables en cantidades grandes. (Geissman, 1973)
Los compuestos solidos se purifican de forma efectiva por cristalización en disolución, consisteen disolver el compuesto en un disolvente en el que sea más soluble en caliente que en frío, separándose en forma de cristales al enfriar la disolución ni muy rápido pero tampoco demasiado lento.
Este método de separación se basa en la diferente solubilidad de los compuestos orgánicos sólidos en los distintos disolventes. Si el compuesto se disuelve fácilmente en el disolvente ideal se cristalizala disolución saturada en caliente mientras que las impurezas permanecen disueltas en la disolución enfriada llamadas aguas madre. Como consecuencia de la distinta velocidad de cristalización, se produce una casi completa separación de sustancias relativamente puras. (Beyer, H & Wolfgang, W, 1987)
Cuando no se logra conseguir una sustancia pura después de varias recristalizaciones, se sueleañadir carbón activado como adsorbente de las impurezas.
La elección del disolvente adecuada resulta decisivo para la correcta cristalización, igualmente la combinación de distintos disolventes para determinado compuesto resulta igual de importante.
GUÍA DE ESTUDIOS.
1) Realizar una lista de los disolventes utilizados en cristalización, indicando las propiedades físicas básicas (p. eb., densidad,etc.), toxicidad y características polares.

R=
Agua destilada
P. Ebullicion: 100°C
Densidad: 1000 kg/m³
Toxicidad: No toxica
Polaridad: Muy Polar
Color: Incoloro
Punto de fusion: 0°C

Metanol
P. Ebullicion: 65 °C
Densidad: 791,80 kg/m³
Toxicidad: Toxico
Polaridad: Polar prótico
Color: Incoloro
Punto de fusión: -97,6 °C

2) Describir los siguientes conceptos: fuerzas...