Solubilidad

OBJETIVOS:

Identificar experimentalmente la solubilidad de varios solutos en distintos solventes

Estudiar las diferentes causas y los factores que afectan la solubilidad de los compuestos, clasificando las sustancias orgánicas en diversos grupos según su solubilidad.

Analizar y comprender la estructura química de los diversos solutos y solventes orgánicos.

INTRODUCCION

Para la clasificación de solubilidad de algunos compuestos orgánicos realizamos pruebas sencillas adicionando pequeñas cantidades de soluto en diversos solventes, de esta forma asociaremos la miscibilidad de los solutos en los disolventes, identificando algunos factores de tipo estructural, efectos de pH, peso molecular o temperatura.

Para que ocurra un proceso de solubilización es necesario que se rompan las interacciones moleculares o iónicas que existen tanto en el solvente como en el soluto, para que se puedan formar nuevos enlaces soluto-solvente. Los compuestos orgánicos de acuerdo con su polaridad se clasifican desde no polares hasta los de muy alta polaridad.

La solubilidad de una sustancia orgánica en diversos disolventes es un fundamento del método de análisis cualitativo orgánico, este método se basa en que una sustancia es más soluble en un disolvente cuando sus estructuras están íntimamente relacionadas. Sin embargo existen muchos factores que afectan la solubilidad, como lo es el peso molecular de los solutos, a medida que aumenta, disminuyen las interacciones soluto-solvente y por tanto la solubilidad, otro factor importante es el efecto del pH de la solución, debido a que las sustancias orgánicas con largas cadenas hidrocarbonadas y con un grupo funcional polar solubilizan en bases inorgánicas si tiene presentes hidrógenos ácidos debido a que forman una sal (reacción de neutralización), por último la temperatura influye en la solubilidad, normalmente la solubilidad de los sólidos y de los líquidos en otro liquido aumenta cuando se incrementa la temperatura.

DATOS, OBSERVACIONES Y RESULTADOS:

DATOS TEÓRICOS

Solubilidad: La solubilidad se define como la máxima cantidad de soluto que se puede disolver en una cantidad determinada de disolvente a una temperatura específica para formar un sistema homogéneo estable.

La solubilidad depende de varios factores tales como: Estructurales, efectos del pH, peso molecular y temperatura.

SOLUBILIDAD EN COMPUESTOS ORGÁNICOS:

Para analizar la solubilidad en agua de un compuesto orgánico, observamos la longitud de la cadena hidrocarbonada (parte no polar) y los grupos funcionales polares presentes:

Si la cadena hidrocarbonada es mayor a 4 átomos de carbono y solamente existe un grupo funcional polar, entonces predominara sobre la polar y el compuesto será insoluble en agua

Los disolventes orgánicos como el cloroformo (〖CHCl〗_3), diclorometano (〖CH〗_2 〖Cl〗_2) y éter etílico (C_2 H_5 〖OC〗_2 H_5), solubilizan compuestos orgánicos, siempre y cuando no tengan más de un grupo polar funcional, empiezan a predominar en la estructura orgánica la parte polar sobre la apolar, lo que conlleva a la insolubilidad en los solvente orgánicos

ESTRUCTURAS QUÍMICAS DE LOS SOLUTOS Y LOS SOLVENTES EMPLEADOS EN LA PARTE EXPERIMENTAL:

Cloruro de sodio

Sacarosa

Ciclohexeno

Β-naftol

Anilina

Aceite

Acida acetilsalicílico

SOLUTOS

Solvente/Soluto Cloruro de sodio Sacarosa Ciclohexeno Anillina Aceite Acido acetilsalicilico β -naftol

Agua + + - - - ± -

Eter - - + + + ± +

Hexano - - + - + - -

HCl 10% + + - + - - -

NaOH 10% + + - - - + +

NaH〖"CO" 〗_"3" + + - - - ± -

Agua

Éter

Hexano

HCl 10%

NaOH 10%

NaHC"O" _3

SOLVENTES

PRUEBA DE SOLUBILIDAD

Se realizó la prueba de solubilidad de diferentes solutos en diferentes solventes, en cada uno de los experimentos se utilizaron la misma cantidad de soluto (5 gotas o si se presentara solido una pequeña cantidad) y solvente (15 gotas), observando los resultados mostrados a continuación en la tabla:

Tabla de solubilidad

Soluble +

Insoluble -

Poco soluble ±

Ya que se debieron realizar 35 pruebas diferentes, estas se repartieron entre los diferentes grupos de laboratorio, obteniendo así los resultados anteriores, las pruebas indicadas por nosotros en este caso fueron las siguientes anotando las siguientes observaciones:

TABLA DE OBSERVACIONES:

Solvente/Soluto Sacarosa Ciclohexeno

Agua

Eter

Hexano

HCl 10%

NaOH 10%

NaH〖"CO" 〗_"3"

B.CLASIFICACION POR SOLVENTES

Se siguió el procedimiento anotado en el manual de laboratorio, agregando siempre 10 gotas del solvente indicado y 3 gotas de la muestra problema en este caso, la muestra asignada fue la número 10.

En las primeras 3 pruebas se agregó agua, HCl 10%, NaOH 10%; determinando en cada uno de los pasos que la muestra era insoluble

...