Cristalizacion Silmple

1. SOLUBILIDAD:

a) Explicación de solubilidad como fenómeno físico.

La solubilidad es la propiedad de una sustancia para disolverse en otra.la sustancia que se disuelve se denomina soluto y donde se disuelve dicha sustancia se le llama solvente. La solubilidad depende de la naturaleza del disolvente y del soluto así como la temperatura y la presión del sistema a alcanzar el valor máximo de entropía.

b) Relación entre solubilidad y estructura molecular.

Cuando se disuelve un sólido o un líquido las unidades estructurales iones o moléculas se separan unas de otras y el espacio entre ellas pasa a ser ocupado por moléculas del disolvente. Durante la disolución debe suministrarse energía para vencer las fuerzas interionicas o intermoleculares. Esta energía se refiere para romper los enlaces entre las partículas del soluto y es aportada por la formación de enlaces entre partículas de soluto y disolvente. Las fuerzas atractivas anteriores son reemplazadas por otras nuevas.

c) Polaridad y solubilidad.

Una sustancia se solubiliza en otra si las magnitudes de las fuerzas intermoleculares del soluto y el disolvente son semejantes. Es decir lo polar es soluble en lo polar y lo no polar es soluble en lo no polar. Una molécula polar se manifiesta ya que alrededor se concentra una densidad negativa dejándolo parcialmente desprovisto de electrones mientras en el nucleo su densidad es positiva.

d) Efecto de las fuerzas intermoleculares en la solubilidad.

Por definición, una molécula polar tiene un extremo positivo y otro negativo; por tanto, hay atracción electrostática entre un ión positivo y el extremo negativo de una molécula de disolvente, y entre un ión negativo y la parte positiva de la molécula de disolvente. Estas atracciones se llaman enlaces ión-dipolo. Cada uno de estos enlaces ión-dipolo es relativamente débil, pero en conjunto aportan suficiente energía para vencer las fuerzasinteriónicas del cristal

Las fuerzas entre los dipolos se producen entre las moléculas no polares, se le llaman fuerzas de dispersión. Las nubes electrónicas de las moléculas o de los átomos sufren vibraciones y producen dipolos con una orientación determinada pero de vida muy breve ya que en un instante el dipolo tiene orientación contraria, esto explica su capacidad para la formación de enlaces con otras moléculas que no precisamente tienen que ser antipáticas.

e) Solvatación e hidratación.

La solvatación Es el proceso de interacción de las moléculas del disolvente y del soluto para formar conglomerados moleculares, cuando el disolvente se le llama hidratación.Un disolvente polar (como el agua) puede separar los iones, ya que los solvata. Si el agua es el disolvente el proceso de solvatación se conoce como hidratación. Un ejemplo claro es el NaCl disuelto en agua, a medida que la sal se disuelve, las moléculas de agua rodean cada ion, orientando, el extremo apropiado del dipolo del agua al ion. En el caso del ion positivo (sodio), se aproximan a los negativos (cloruro). Como las moléculas de agua son fuertemente polares, se libera gran cantidad de energía cuando los iones de sodio y cloruro se hidratan. Esta energía es suficiente para vencer la energía reticular del cristal. El proceso de sal es favorecido por el aumento de entropía por el desorden o libertad de los iones en la disolución

f) Disolventes próticos y apróticos

|Tipo de disolvente |Características |

|Próticos |Poseen un grupo funcional capaz de ceder protones (OH, NH, SH). |

| |Capacidad de formar puentes de hidrógeno. |

| |Polares. |

| |Ejemplos: agua, ácidos carboxílicos, alcoholes, aminas. |

|Apróticos polares |Carecen de grupos funcionales capaces de ceder protones. |

| |Constante dieléctrica alta. |

| |Ejemplos: DMSO, DMF, HMPA, nitrilos, cetonas, nitrocompuestos.

|

|Apróticos apolares |Carecen de grupos funcionales capaces de ceder protones. |

| |Constante dieléctrica baja. |

| |Ejemplos: hidrocarburos (alifáticos, aromáticos, halogenados), éteres, ésteres, halogenuros de |

| |alquilo |

2. PRUEBAS DE SOLUBILIDAD:

a) En disolventes orgánicos.

Las pruebas de solubilidad ayudan a determinar el grupo funcional que puede tener el desconocido. Información importante que se debe considerar:

• Compuestos que contienen cuatro (4) o menos carbonos y también contienen oxígeno, nitrógeno o azufre son solubles en agua.

b) Interpretación de las pruebas de solubilidad relacionadas con la estructura del compuesto.

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 determinado disolvente. La estructura molecular condicionara 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 además conocer el tamaño molecular del soluto y del disolvente.

c) Importancia de las pruebas de solubilidad en cristalización.

La cristalización es un proceso de equilibrio de las moléculas en una red cristalina con las moléculas en solución, de esto resulta un sólido puro.

Debe evitarse siempre un enfriamiento demasiado rápido o lento de nuestras muestras.

La cristalización está fundamentada en las reacciones de solubilidad, por tanto en sólido debe presentar una solubilidad adecuada, ya que está en función de las polaridades del disolvente y el soluto.

La cristalización de un sólido depende de la diferencia de solubilidades de esta con un disolvente a temperatura ambiente

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