Polaridad

Objetivo

Aprender a predecir cuándo una sustancia es soluble en un disolvente dado.

Introducción

La solubilidad de un soluto en un disolvente es el principio químico más importante en el que se basan las técnicas de cristalización, extracción y cromatografía las cuales se estudiarán en este laboratorio. El conocimiento de los principios de solubilidad permite el entendimiento de lo que sucede durante una reacción, especialmente cuando más de una fase líquida está presente o cuando un precipitado se forma.

Un sólido es soluble en un disolvente cuando al mezclarlos forma una fase homogénea (generalmente en una relación de 0.1g de soluto en máximo 3 ml de disolvente).

La solubilidad de un sólido en un disolvente está relacionada con la estructura química de ambos y por lo tanto con sus polaridades.

La solubilidad de un sólido en los disolventes activos, se lleva a cabo mediante reacciones ácido-base, a temperatura ambiente.

Si el compuesto orgánico que se disuelve es un líquido, entonces es más apropiado decir que el disolvente y el compuesto en cuestión son miscibles (se mezcla homogéneamente en todas proporciones). Igualmente si un compuesto orgánico líquido es insoluble en el disolvente se dice que es inmiscible (no se mezcla y forma dos fases líquidas).

El comportamiento de la solubilidad de compuestos puede ser expresada por la frase: “lo semejante disuelve a lo semejante”... La razón para este comportamiento involucra la naturaleza de las fuerzas intermoleculares de atracción. La fuerza de atracción entre moléculas polares se conoce como interacción dipolo-dipolo; entre moléculas no polares, las fuerzas de atracción se llaman de Van der Waals o fuerzas de dispersión de London. Los compuestos iónicos (o polares) se suelen disociar en un disolvente polar acomodándose entre sí los Iones de cada compuesto de acuerdo a su carga. En los compuestos no polares el acomodo es entre las moléculas completas.

Sustancia Estructura P.M.

(g/mol) P.fus.

(°C) P.eb.

(°C) Densidad

(g/ml) Toxicidad y

precauciones

Benzofenona C13H10O 182,217 47,9 °C 305,4 °C 1,11 Un poco irritante

Ácido maléico C4H4O4 116,072 131°C 135°C 1.59 Se absorbe por la piel.

Inflamable

Tóxico

Fenantreno C14H10 ≈178 - 340 °C 1,18 Irritante

Metanol CH3-OH 32,04 -97,6 °C 64,7 °C 0.7918 Inflamable

Butanol CH3(CH2)3OH 74,121 -89 °C 118 °C 0,8098 Inflamable

Octanol CH3(CH2)7OH 130,23 - 195 °C - Inflamable

Etanol CH3-CH2-OH 46,06844 -114 °C 78,37 °C 0,789 Inflamable

Eter etílico (C2H5)2O 74,12 -116,3 °C 34,6 °C 0,713 Inflamable

Hexano (CH3)2(CH2)4 86.17 -95.6°C 69°C 0.66 Altamente Inflamable

Anilina C6H5NH2 93.13 -7°C 184°C 1.0217 Inflamable

Ácido Benzoico C6H5COOH 122.1 122°C 249°C 1.3 Irritante

Inflamable

Metodología

Parte A

Colocamos1ml de agua en tres tubos de ensayo diferentes, 1ml del metanol en otros tres, y 1ml de hexano en unos últimos 3 dando como total 9 tubos con disolvente en ellos.

En tres tubos de ensayo con diferentes disolventes (agua, metanol y hexano) colocamos 0,2 gramos de cada reactivo respectivamente (benzofenona, ácido maléico y fenantreno) y agitamos para observar su grado de solubilidad.

Agua CH3-OH Hexano

Benzofenona Se quedó en el fondo (insoluble) Se disolvió parcialmente Se disolvió casi por completo*

Ác. Maléico Se disolvió por completo Se disolvió casi por completo Se disolvió parcialmente

Fenantreno Insoluble pero flotó Parcial y el restante se hundió Se disolvió por completo

*El resultado esperado era una disolución

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