tp 3: interacciones intermoleculares

Trabajo Practico N° 3:
Aprovechamiento de interacciones intermoleculares para producir dispositivos para encapsulación

Objetivos:

Reconocer e interpretar cambios en base al análisis de interacciones intermoleculares de sistemas con moléculas encapsuladas.

Formación de cápsulas de alginato

Se obtuvieron cápsulas de alginato (10) por las interacciones de los iones de Ca2+ y H+haciendo gotear con una jeringa (manteniendo siempre la misma distancia entre gota y gota y la misma velocidad de goteo, para que las capsulas fueran iguales) una solución de alginato de sodio 2% sobre una solución de CaCl2 y de HCl. Una vez obtenidas las cápsulas se las recogió, una por una, por medio de una espátula, a las cuales se les midió el tamaño empleando papel milimetrado, yposteriormente se las fotografió.

CaCl2 0,1 M

% alginato
Tiempo de
contacto
Cantidad de
cápsulas
Diámetro
promedio
comentarios
2
30 segundos
10
0,5 cm
Las capsulas eran bien redondeadas, de una coloración transparente, pero al cortarlas en dos presentaban una consistencia gelatinosa.
2
1 minuto
10
0,5 cm
Las capsulas eran bien redondeadas, de una coloración transparente y alcortarlas en dos presentaban una ligera consistencia gelatinosa.
2
2 minutos
10
0,6 cm
Las capsulas eran bien redondeadas, de una coloración transparente, y al cortarlas en dos presentaban una consistencia sólida.
2
4 minutos
10
0,6 cm
Las capsulas eran bien redondeadas, de una coloración transparente, y al cortarlas en dos presentaban una consistencia sólida. Mejor formadas que lasanteriores.

HCl 0,1 M

% alginato
Tiempo de
contacto
Cantidad de
cápsulas
Diámetro
promedio
comentarios
3
4 minutos
10
0,7 cm
Las cápsulas eran semiesferas, planas por la base, con una coloración blancuzca. Al cortarlas por la mitad se observó que su interior era líquido.
Conclusiones del experimento:

Las capsulas de alginato 2% presentaban el mismo volumen y coloración(transparente), lo único que vario fue la consistencia interna debido al tiempo de contacto entre las gotas de alginato de sodio y la solución de CaCl2, siendo esferas mejor formadas las que estuvieron mayor tiempo de contacto.
Las capsulas de alginato 3% en solución de HCl, a diferencia delas anteriores eran semiesferas de color blanco, las cuales internamente no tenían una consistencia solidasino liquida.
A escala molecular lo que sucedió fue que las moléculas de alginato que presentan extremos negativos (originalmente unidos a un Na⁺ para obtener la electroneutralidad del conjunto) cambiaron sus uniones con sodio por cationes de Ca2+. Como cada uno de estos extremos negativos tiene solo una carga negativa, fueron necesarias dos moléculas de alginato para satisfacer al calcio. Muchasde estas uniones a lo largo de diferentes extremos negativos de diferentes alginatos consiguieron unirlos formando la capsula obtenida. La consistencia de estas últimas se debía que al caer la gota, rápidamente los alginatos más externos lograban esta unión, pero dentro de la esfera aún quedaban cationes de sodio por cambiar. Cuando se dejaba la gota más tiempo en contacto, por difusión lossodios salían de la esfera de alginato y eran reemplazados por calcios que ingresaban. Esto explica por qué las capsulas que estuvieron poco tiempo en contacto con el CaCl2 estaban menos consolidadas internamente que las que tuvieron un tiempo de contacto mayor (esto se apreciaba al cortar las capsulas con una espátula sobre un vidrio de reloj y comprobar la cohesión con la espátula bajo 40 aumentos).En el caso de las gotas que fueron arrojadas sobre HCl lo que ocurría es que los alginatos podían tomar el H⁺ y luego formar puentes de hidrogeno con los oxígenos de otra moléculas de alginato. De esta forma se configura toda una red de alginatos unidos por puentes de hidrogeno (la unión de los H⁺ con el alginato forma reacciones rédox).

Reversión del proceso

Se prepararon tubos...