Laboratorio de Química Orgánica I Práctica No.4 “Cromatografía en capa fina”

Universidad Nacional Autónoma de México.

Facultad de Química.

Laboratorio de Química Orgánica I

Práctica No.4 “Cromatografía en capa fina”.

Objetivos.

• Comprender la técnica de cromatografía en capa fina, su función, sus características y sus distintas aplicaciones.
• Distinguir la correcta elección del disolvente en base a su polaridad y la naturaleza de nuestro objeto de estudio.

Introducción.

La cromatografía es una técnica que permite la separación de los componentes de una mezcla debido a la influencia de dos efectos contrapuestos.

• Retención. Efecto ejercido sobre los componentes de la mezcla por una fase estacionaria, que puede ser un sólido o un líquido anclado a un soporte líquido.
• Desplazamiento. Efecto ejercido sobre los componentes de la mezcla por una fase móvil, que puede ser un líquido o un gas.

La mezcla por separar se deposita sobre la fase estacionaria y la móvil atraviesa el sistema desplazando a los componentes de la mezcla a distinta velocidad, dependiendo de la magnitud de sus interacciones relativas en ambas fases. La repetición sucesiva de las operaciones elementales de retención y desplazamiento a lo largo del sistema cromatográfico da lugar a la separación de la muestra original. La cromatografía puede emplearse para conocer el número de componentes de una mezcla y su identificación, por comparación de patrones (cromatografía analítica), para la separación de mezclas y como método de purificación (cromatografía preparativa).

En función del tipo de soporte empleado para la fase estacionaria, se puede establecer su clasificación:

• Cromatografía en capa fina. Una capa de adsorbente de espesor uniforme se deposita sobre una placa de vidrio, aluminio o plástico.
• Cromatografía en columna. El adsorbente se deposita en el interior de una columna de vidrio.

En la cromatografía de capa fina el adsorbente se encuentra depositada sobre una placa y la mezcla a analizar se deposita a una pequeña distancia del borde inferior de la placa y se introduce en una cubeta que contiene a la fase móvil (eluyente), la cual asciende a lo largo de la placa por capilaridad, desplazando a los componentes de la mezcla a diferentes velocidades, lo que provoca su separación. Cuando el frente del disolvente se encuentra próximo al extremo superior de la placa, esta se saca de la cubeta, se deja secar y se procede a la visualización de las manchas.

La relación entre las distancias recorridas por un compuesto dado y por el disolvente se conoce como Rf (rate factor) y tiene un valor constante para cada compuesto en unas condiciones cromatográficas determinadas.

[pic 1]

La distancia recorrida por el compuesto se mide desde el centro de la mancha. Cuando más polar es un compuesto, más retenido queda en el adsorbente y menor será su Rf; por el contrario, los poco polares se desplazan a mayor distancia del origen. La polaridad del disolvente también influye em el valor del Rf, así para un mismo compuesto, un incremento en la polaridad del disolvente aumentará su desplazamiento en la placa.

Se recomienda elegir un disolvente en el que los componentes de la mezcla presenten un Rf medio en torno a 0.3 – 0.5. La búsqueda del eluyente idóneo requiere probar con varios disolventes de diferente polaridad o con mezclas. Cuando un compuesto eluye a un Rf inferior a 0.2 o superior a 0.7, puede ocurrir que lo que parece un compuesto único sea en realidad una mezcla de varios. Para compuestos poco polares que se desplazan del origen con mucha facilidad, se debe utilizar un disolvente apolar como el hexano. En el caso de compuestos con polaridad media, se aconseja utilizar mezclas hexano/acetato de etilo en distintas proporciones. Los productos más polares, que quedan más retenidos en el adsorbente, requieren un disolvente más polar como el metanol.

La mayor parte de las placas de cromatografía llevan un indicador fluorescente que permite la visualización de los compuestos activos a la luz ultravioleta, el indicador absorbe la luz UV y emite luz visible, el resultado se traduce en la visualización de una mancha en la placa que indica la presencia de un compuesto. En el caso de compuestos que no absorban a la luz ultravioleta, la visualización del cromatograma requiere utilizar un agente revelador.

La cromatografía analítica es una técnica cualitativa que se utiliza con los siguientes fines:

• Monitorización de una reacción.
• Identificación de un compuesto.
• Determinación de los componentes de una mezcla.

Metodología.[pic 2][pic 3]

Resultados y análisis.[pic 4]

Aplicación de la muestra y efecto de la concentración.

¿Por qué unas manchas son más intensas (grandes) que las demás?

La mancha de la aplicación C es la más grande con 9 aplicaciones de la muestra, a diferencia de la aplicación A y B con solo 1 y 3 aplicaciones respectivamente, al aplicarse una mayor cantidad de muestra se forma una mancha más grande como es el caso C, por lo que puede causar problemas al visualizar una separación de los componentes.

¿Por qué las manchas corren a la misma altura?

Las manchas corren a lo largo de la placa causado por la polaridad del eluyente que es el AcOEt, por lo que al ser la misma sustancia recorrerán la misma altura sin importar su número de aplicaciones, esto en función de la naturaleza de la disolución muestra.

Polaridad de las sustancias y polaridad de los disolventes.[pic 5]

¿Por qué las manchas permanecieron en la línea base cuando se utilizó hexano como fase móvil?

Por que nuestras muestras son polares, por consiguiente, un eluyente no polar como el hexano no fue capaz de desplazar a la muestra a lo largo de la cromatoplaca.

¿Las soluciones 2 y 3 tienen el mismo compuesto?

No, ya que estas se desplazaron a distintas longitudes cuando el eluyente fue el AcOEt, lo que indica una diferencia en las polaridades entre estas 2 soluciones.

¿Por qué las manchas ascendieron hasta el frente del disolvente cuando se utilizó metanol como fase móvil?

El metanol es un eluyente muy polar, causando un desplazamiento excesivo en la cromatoplaca, por lo que es recomendable usar un eluyente de polaridad media o una mezcla de disolventes.

Calcular los Rf de las manchas con los datos proporcionados.

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