Cristalizacion Por Par De Disolventes

Cristalización por par de disolventes.

Introducción.

La solubilidad está definida como el fenómeno físico que consiste en la capacidad de una sustancia de disolver otra en sí misma, a condiciones de temperatura y presión bien definidas.

La capacidad de una sustancia de disolver a otras, está determinada por las interacciones moleculares que existen entre determinados pares de sustancias. Es decir, las moléculas que constituyen las sustancias tienen ciertas estructuras definidas; estas estructuras, a su vez, están condicionadas por las fuerzas electrostáticas que se establecen entre los átomos que constituyen las moléculas. Así, la solubilidad está íntimamente relacionada con estas estructuras, pues la interacción entre moléculas semejantes (no necesariamente iguales) favorece la solubilidad, y viceversa.

Los disolventes, es decir las sustancias capaces de disolver a otras, pueden ser clasificados de muchas maneras. Una de ellas es clasificar al disolvente como prótico o aprótico. Un disolvente prótico es aquel que en la solución puede donar protones, es decir átomos de H+, más en específico, forma puentes de hidrogeno. Un disolvente aprótico es aquel que en solución no forma puentes de hidrogeno, es decir no tiene H+ en solución.

Para saber con exactitud a qué tipo de sustancia nos encontramos, es decir al momento de disolverla, lo ideal es hacer pruebas de solubilidad de la misma sustancia en varios disolventes y con eso establecer el tipo de enlace que tiene y la “afinidad” que pudiera tener con otras sustancias.

Así mismo, los disolventes también tienen una estructura molecular definida que les confiere propiedades en específico. Una de ellas es el momento dipolar, definido como a forma en el espacio que toma la nube electrónica de una molécula y que está determinada por la diferencia de electronegatividad que existe entre los átomos que conforman esa misma molécula. Entonces, mientras más grande sea el momento dipolar de una molécula, más grande será su polaridad y su poder polarizante, que es la capacidad de inducir dipolos en sustancias que tienen momento dipolar igual a cero.

La cristalización, por otra parte, es un proceso por el cual a partir de un gas, un líquido o una disolución los iones, átomos o moléculas establecen enlaces hasta formar una red cristalina, la unidad básica de un cristal.

Con frecuencia hay sólidos que no reúnen las características ideales de solubilidad para poder encontrarles el disolvente ideal. En este caso se recurre a la técnica de cristalización por par de disolventes para poder purificarlos. Generalmente estos sólidos son muy solubles en algunos disolventes a temperatura ambiente y totalmente insolubles en otros disolventes, aun a temperatura de ebullición, de tal forma que para cristalizarlos se elige una pareja de disolventes; uno en el que el sólido sea muy soluble a temperatura ambiente y otro en el que sea totalmente insoluble a temperatura de ebullición, y ambos deben ser miscibles. Manejando adecuadamente estos disolventes se logran las características de un disolvente ideal.

Pares de disolventes utilizados en la cristalización:

• Metanol-agua

• Etanol-agua

• Ácido acético-agua

• Acetona-agua

• Éter etílico-metanol

• Éter etílico-acetona

• Éter etílico-éter de petróleo

• Cloruro de metileno-metanol

• Dioxano-agua

En esta ocasión utilizaremos un par de disolventes para cristalizar una sustancia. Esto debido a que si utilizamos dos en lugar de un solo disolvente, aumentamos el margen de solubilidad y cristalización, pues combinamos las propiedades de uno y de otro para lograr el propósito.

En primer lugar disolvemos en caliente nuestra sustancia problema en el primer disolvente, este es en el que hubo disolución, según nuestras pruebas de solubilidad. Poco a poco agregamos el otro disolvente, aquel en el que la sustancia mostro nula solubilidad, esto con el objetivo de tener una cristalización uniforme, rápida y eficiente.

Objetivos.

• Conocer los beneficios que conlleva para una cristalización el conocimiento que tenemos de la solubilidad.

• Profundizar en la identificación de propiedades en los disolventes para conformar un par de ellos para nuestra cristalización.

• Llevar a cabo la cristalización de una sustancia, en base a la buena elección de nuestro par de disolventes.

• Deducir la sustancia de la muestra problema de la cual se trata mediante su punto de fusión.

Resultados.

I. Solubilidad en disolventes orgánicos (por par de disolventes).

Tabla1. Solubilidad en disolventes orgánicos.

Disolvente Hexano Acetato de etilo Acetona Etanol Metanol Agua

Solubilidad en frío      

Solubilidad en caliente   ---------- ---------- ---------- 

Formación de cristales   ---------- ---------- ---------- 

Elección del par de disolventes:

a) Disolventes solubles en frío:

Disolvente p.eb (°C)

Metanol 64.7

Acetona 56.5

Etanol 78.3

• Por lo tanto elegimos el disolvente con mayor punto de ebullición para realizar las pruebas de solubilidad: etanol.

b) Disolventes

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