Interacciones Intermoleculares

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO

FACULTAD DE QUIMICA

PRACTICA NO. 3

“Fuerzas intermoleculares y solubilidad”

Profesora: YOLANDA JOSEFINA CASTELLS GARCIA

Nombre del alumno: ALMAZAN MATAMOROS VICTOR IGNACIO

Clave: 01

Grupo: 21

Fecha de realización: 6/09/2011

Semestre: 2012-1

Introducción.

Dentro de una molécula, los átomos están unidos mediante fuerzas intermoleculares (enlaces iónicos, metálicos o covalentes, principalmente). Estas son las fuerzas que se deben vencer para que se produzca un cambio químico. Son estas fuerzas, por tanto, las que determinan las propiedades químicas de las sustancias.

OBJETIVO.

Aprender como intervienen las fuerzas intermoleculares para la solubilidad de algunos elementos.

HIPOTESIS

Se espera que en esta práctica las sustancias polares puedan disolver fácilmente a las sustancias polares y viceversa aun que esperamos estudiar más a fondo por que se da de esta forma el fenómeno de la solubilidad.

INVESTIGACION TEORICA

FUERZAS INTERMOLECULARES

Dentro de una molécula, los átomos están unidos mediante fuerzas intramoleculares (enlaces iónicos, metálicos o covalentes, principalmente). Estas son las fuerzas que se deben vencer para que se produzca un cambio químico. Son estas fuerzas, por tanto, las que determinan las propiedades químicas de las sustancias.

Sin embargo existen otras fuerzas intermoleculares que actúan sobre distintas moléculas o iones y que hacen que éstos se atraigan o se repelan. Estas fuerzas son las que determinan las propiedades físicas de las sustancias como, por ejemplo, el estado de agregación, el punto de fusión y de ebullición, la solubilidad, la tensión superficial, la densidad, etc.

Por lo general son fuerzas débiles pero, al ser muy numerosas, su contribución es importante. La figura inferior resume los diversos tipos de fuerzas intermoleculares. Pincha en los recuadros para saber más sobre ellas.

La solubilidad

Las sustancias no se disuelven en igual medida en un mismo disolvente. Con el fin de poder comparar la capacidad que tiene un disolvente para disolver un producto dado, se utiliza una magnitud que recibe el nombre de solubilidad. La capacidad de una determinada cantidad de líquido para disolver una sustancia sólida no es ilimitada. Añadiendo soluto a un volumen dado de disolvente se llega a un punto a partir del cual la disolución no admite más soluto (un exceso de soluto se depositaría en el fondo del recipiente). Se dice entonces que está saturada. Pues bien, la solubilidad de una sustancia respecto de un disolvente determinado es la concentración que corresponde al estado de saturación a una temperatura dada.

Desarrollo experimental.

Se probó que tan miscibles eran cada uno de estas moléculas, se mezclaron entre ellas por ejemplo, hexano-acetona , hexano- éter, hexano- metanol, hexano-agua así con cada uno de los sustancias evitando repetir mezclas ya que se probó cuales eran solubles ,en cual y cuáles no eran miscibles.

Por otro lado en un tubo de ensaye se colocaron 0.5 mL de agua y posteriormente se agregaron 0.5 mL de éter. Se adicionaron unas gotas de acetona. Agitando vigorosamente. En un tubo de ensaye se colocó un pequeño cristal de yodo. Se agregó 1 mL de agua intentando disolver el cristal, agitando vigorosamente. Se separo el agua colocándola en otro tubo. A este último, se le adicionó 1 mL de hexano. Después se disolvió otro cristalito de yodo en un tubo con 1 mL de agua. En otro tubo una Pequeña cantidad de yoduro de potasio se disolvió.

Se vertió la disolución de KI al tubo con la disolución de yodo y al tubo final del punto 6 se le agregó una pequeña cantidad de KI y se agitó vigorosamente. Por último se colocó 1 mL de agua en un tubo de ensaye añadiéndole un poco de Acetilacetonato de hierro (III) (lo que se tomo con la punta de la espátula).

De todos estos procedimientos se realizaron tablas y llenado de preguntas, para entender mejor los conceptos y los objetivos de la práctica.

Resultados

¿Qué tipo de interacción se manifiesta las moléculas de cada disolvente?

Tabla 2. Interacciones entre moléculas de disolventes puros.

Moléculas Tipo de interacción

Hexano-Hexano

Dipolo instantáneo-dipolo inducido

Metanol-Metanol

Dipolo-Dipolo

Éter-Éter

Dipolo inducido-dipolo instantáneo

Acetona-Acetona

Dipolo-dipolo

Agua-Agua

Dipolo-dipolo

b) De acuerdo con lo que se anotó en la tabla anterior, se colocaron los disolventes en orden decreciente de la fuerza intermolecular que mantiene unidas sus moléculas:

Agua > Metanol > Acetona > Éter > Hexano

2.- Prueba de la miscibilidad de los diferentes disolventes. Se llenó la tabla 3, marcando con una cuando dos disolventes resultaron ser miscibles y con una X cuando no lo fueron.

Tabla 3. Resultados de miscibilidad al mezclar pares de disolventes.

Éter Metanol Hexano H2O

Acetona

Éter

X X

Metanol

X

Hexano

X

a)¿Qué tipo de interacción se manifiesta entre las moléculas de los diferentes disolventes que componen cada una de las mezclas que probaste?

Tabla 4: Interacciones entre moléculas de dos disolventes distintos.

MOLECULAS TIPO DE INTERACCION

ACETONA-ETER dipolo- dipolo inducido

ACETONA-METANOL dipolo-dipolo

ACETONA-HEXANO dipolo-dipolo inducido

ACETONA-AGUA dipolo-dipolo

ETER-METANOL dipolo-dipolo inducido

ETER-HEXANO dipolo instantáneo-dipolo inducido

ETER-AGUA dipolo-dipolo inducido

METANOL-HEXANO dipolo- dipolo inducido

METANOL-AGUA dipolo-dipolo

HEXANO-AGUA dipolo-dipolo inducido

3. En un tubo de ensaye se colocó 0.5 mL de agua y posteriormente se agregó 0.5 mL de éter. Se agitó y se observó. Se adicionó unas gotas de

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