Interacciones intermoleculares

Trabajo Práctico n°3

Interacciones intermoleculares

Objetivos:

 Generación de cápsulas de alginato Ca2+ , H+

 Evaluar el efecto de distintas concentraciones de alginato.

 Evaluar el efecto del tiempo en la formación de cápsulas.

 Analizar la reversibilidad del proceso con Citrato de Na y NaOH

 Analizar la capacidad de encapsulación de colorantes.

Procedimiento:

Esquema 1: Generación de cápsulas de alginato.

Esquema 2: Reversión del proceso.

Esquema 3: Retención de colorante.

1. Formación de cápsulas de alginato:

Figura 1: Unidades de Alginato interactuando con el Ca2+ originando una estructura mas rígida (capsula).

CONCLUSIONES:

Al agregar de a gotas alginato de sodio (3%) a la solución de CaCl2 se observó formación de cápsulas. Esto se debe a que los polímeros que forman al alginato de sodio, presentan grupos OH- expuestos en sus extremos terminales (cargados negativamente) que ante la presencia de iones Ca 2+ se atraen por interacciones : Ion –dipolo. El Na+ que se encontraba unido originariamente al polímero de alginato fue reemplazado por el ion Ca 2+ ya que éste, al poseer una carga mayor y bajo radio, tiende a formar interacciones mas fuertes uniendo dos moléculas de alginato para satisfacer su carga.

1.a Concentración de Alginato en función del tiempo

Resultados Obtenidos:

Grafico.1: Tamaño de las capsulas basadas en su área en función del tiempo.

Datos obtenidos de la comisión 148 para el CaCl2 y de la comisión 193 para el HCl

Grafico.2 Consistencia de capsulas en función del tiempo.

CONCLUSIONES

Durante el proceso vimos que a medida que las capsulas pasaban mas tiempo en la solución de calcio se volvían más pequeñas, es decir su área disminuía.

Luego al cortar las capsulas por la mitad a distintos tiempos (30seg, 1min,2min y 4min), se observo que la consistencia en su interior pasaba de ser mas blanda (conteniendo liquido) a ser mas rígida. Esto se debe a que cuanto más tiempo pasan las capsulas en solución, mayor es la eficiencia de las interacciones intermoleculares.

Con respecto al tamaño (grafico.1) vemos que para el HCl, su tamaño es mayor ya que al presentar interacciones puente hidrogeno, éstos abarcan mayor dimensión en el espacio, haciendo mas grande su radio. En cambio para las interacciones que presenta el Nacl (ion-dipolo, carga-carga, dipolo-dipolo) al ser mas fuertes que las de puente hidrogeno, están intensamente unidas, mas compactas haciendo su radio mas chico.

2. Reversión del proceso

Gráfico 3: Tiempo de disolucion de las capsulas HAlg en sc de citrato

y NaOH para los distintos tiempos a los cuales se formaron.

Gráfico 4: Tiempo de disolucion de las capsulas CaAlg en sc de citrato

y NaOH para los distintos tiempos a los cuales se formaron.

CONCLUSIONES

Como vemos en los gráficos 3 y 4, el tiempo de disociación para las capsulas formadas por puente hidrogeno (HCl) es menor, es decir que se disolvieron mas rápido que aquellas que presentan interacciones mas fuertes como ion dipolo en caso del CaCl2.

En la reversión del CaAlg, al tomar contacto con la solución de citrato lo que ocurrió es un reemplazo de la interacción calcio-alginato por la formación de un complejo Calcio-citrato (debido a la interacción de sus 3 grupos carboxilos). A medida que pasa el tiempo, esto lleva a la disolución de la estructura original.

Ca2+ + Cit -…………………….. Ca [cit].

Para la reversión del HAgl lo que ocurre es que, al exponer las capsulas en una solución donde la concentración de OH- es mayor, los protones H+ se disocian del alginato perdiendo sus interacciones puente hidrogeno de un principio, obteniendo como resultado moléculas de agua y la perdida de la estructura disolviéndose en solución.

NaOH ………Na+ + OH-

OH- + H+…………….H2O

3. Encapsulación de moléculas.

foto

CONCLUSIONES

Durante el proceso observamos que el colorante, en nuestro caso, violeta cristal (del tipo catiónico) quedo retenido en las capsulas. Esto es

...