Reporte 1 Lab Quimica

Discusión de resultados

Experimento No.1

1.1- influencia de la naturaleza del soluto y del solvente

Las sustancias con fuerzas de atracción intermoleculares similares suelen ser mutuamente solubles y la interacción de puentes de hidrógeno entre el soluto y el solvente pueden aumentar mucho la solubilidad. En la tabla No.7 se observa la polaridad de los compuestos necesarios para dicha experiencia, y comparados con la tabla de resultados No.2 concuerda con la teoría, ya que el diclorobenceno es un compuesto orgánico, más específicamente un derivado halogenuro y estos son insolubles en agua debido a que no forman puentes de hidrógeno y solubles en compuestos orgánicos (como en este caso el etanol), el número de átomos de carbono afecta la solubilidad de un alcohol, debido a que al aumentar la longitud de la cadena de carbono, el grupo polar OH se convierte en una parte cada vez más pequeña de la molécula. y esta se asemeja cada vez más a un hidrocarburo(1)

En el caso del Cloruro de Sodio es soluble en agua, debido a que es una especie del tipo iónico y en agua forma enlaces ion-dipolo permanentes en la forma de Na+ (H2O)n y Cl-( H2O)n en donde un número variable de moléculas de agua está asociado íntimamente con los iones. El NaCl es insoluble en etanol porque a pesar de poseer un enlace polar, no es suficiente para solvatar los iones de Cloruro y Sodio. Se cumple con la teoría de que las sustancias no polares son solubles en disolventes no polares; los solutos iónicos y polares son solubles en disolventes polares. (2)

1.2- efecto de la temperatura  

        El ácido benzoico es poco soluble en agua , debido a que este ácido es un grupo carbonilo conectado a un anillo bencénico. La parte polar de la molécula, o la que es soluble en agua, es el grupo carbonilo, que es muy pequeño en comparación al anillo bencénico. Debido a que el anillo bencénico es insoluble en agua y ocupa la mayor parte de la molécula no deja que el agua disuelva la molécula que encuentra dificultades de llegar al grupo carbonilo.

La solubilidad de la mayor parte de los solutos sólidos en agua se incrementa al aumentar la temperatura de la solución como se observa en la tabla No.8; en este caso al aumentar la temperatura la atracción intermolecular entre los anillos bencénicos no polares cae en la medida en que se torna más caliente. Esencialmente, se logra que las moléculas de soluto tengan más movimiento, es decir, tiene mayor energía cinética interna lo que a su vez se traduce en el aumento de interacciones moleculares, colisiones y uniones entre moléculas de soluto y solvente y esto puede hacer que se separen con más facilidad. Con las moléculas menos atraídas entre sí, se alargan los enlaces de hidrógeno dando lugar a la ionización (polar) y así disolver la parte ácida más fácilmente. Al ser este un proceso endotérmico se explica que al calentar una solución de ácido benzoico y agua se logre aumentar su solubilidad, pero al retirar del calor se observa en tabla No.2 que aún quedan partículas suspendidas, esto es debido a que el factor calor ha desaparecido, por lo tanto no hay fenómeno alguno que pueda lograr este aumento de interacciones moleculares entre soluto y solvente o que pueda lograr unir las moléculas de ambas sustancias.(2)

1.3- tamaño de las partículas

El Sulfato de Cobre o sulfato cúprico es un compuesto químico de fórmula CuSO4. Al estar presente con agua ocurre la solvatación en el cual los enlaces iónicos no covalentes se rompen dando lugar a iones, se forma el catión metálico (Ca2+)en este caso y el anión sulfato SO4. El sulfato de cobre pulverizado se disuelve más rápido  en agua que el mismo soluto en el mismo solvente en forma de cristales como se observa en la tabla No 4. Esto se debe a que la superficie de contacto influye de manera directa en la solubilidad de los compuestos. Al aumentar la superficie de contacto del soluto, la cual se favorece por pulverización del mismo, con el solvente, las interacciones soluto-solvente aumentarán, facilitando la disolución del soluto en el solvente.(3)

1.4- efecto de la agitación

Permanganato de potasio es un agente químico compuesto por iones potasio (K+) y permanganato (MnO4−) estos procesos de transferencia de carga son los responsables de la coloración violeta del manganeso en disolución. Al tener dos soluciones compuestas por el mismo soluto, su solubilidad es la misma, pero en este caso, se observó que se disolvió mucho más rápido la solución que se sometió a agitación como se observa en la tabla No.4. Esto se debe a que el grado de movimiento de la muestra es un factor que afecta su solubilidad.

Al disolverse el sólido, las partículas del mismo deben difundirse por toda la masa del solvente. Este proceso es lento y alrededor del cristal se forma una capa de disolución muy concentrada que dificulta la continuación del proceso; al agitar la solución se logra la separación de la capa y nuevas moléculas de solvente alcanzan la superficie del sólido, es decir, al agitar la solución, se logra la separación de la capa entre soluto y solvente y hace que nuevas moléculas de solvente alcancen la superficie del sólido y tome un color más oscuro.(2)

Experimento No. 2

El aceite y el agua son inmiscibles entre sí, en consecuencia, formaron una mezcla heterogénea. Esto se debe a que la molécula de agua es polar, por un lado tiene carga negativa (donde está el oxígeno) y por el otro carga positiva (donde están los hidrógenos). Como las cargas de distinto signo se atraen, las moléculas de agua sienten una fuerte atracción entre ellas, presentan una gran cohesión. Sin embargo, la molécula de aceite no es polar. Sus cargas están distribuidas por toda la molécula de forma más uniforme, no solo en los extremos, como en el caso del agua. Las moléculas de aceite también sienten una gran atracción entre ellas,es por ello que se repelen entre sí y no pueden formar una solución homogénea, de tal forma que el agua se sitúa debajo del aceite ,ya que su densidad es mayor como se ilustra en tabla No.9.

        Al agregar detergente la solución se homogeniza lo más posible como se refleja en la tabla No.5, ya que éste hace posible la mezcla de ambas sustancias gracias a su acción emulsificante, sirviendo como agente dispersante al adicionarse en la mezcla de dos fases no miscibles entre sí. Esto de debe a que las moléculas de detergente constan de un extremo hidrófilo que se disuelve en agua y de una zona hidrófoba, que repele al agua, pero se disuelve en sustancias no polares. El extremo hidrófilo se une al agua y el hidrófobo al aceite creando un vínculo entre ambos. Y al agitar se forman esferas pequeñas llamadas micelas. Las esferas no se unen unas con otras, sino que permanecen separadas gracias al emulsificante que las rodea, en este caso el detergente, quedando repartidas en el agua de manera prácticamente homogénea. La forma esférica se debe a que el extremo hidrófilo de la molécula de detergente está cargado negativamente. Las cargas del mismo signo se repelen y para estar lo más lejos posible unas de otras se colocan dando lugar a una esfera.(1)

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