Descripción: Laboratorio de Química Orgánica 1 Practica No. 2 Cristalización simple. Facultad de Quimica. UNAM...
Description
Clave: 8
Laboratorio de Química Orgánica 1
Practica No. 2 Cristalización simple
Ventura Sosa Sarahi Clave: 8
Practica No. 2 Cristalización simple Introducción La cristalización simple es una técnica de purificación de compuestos sólidos los cuales contienen impurezas !ue no permiten un orden en su red cristalina con este método se pueden separar mezclas de solidos !ue sean solu"les en el mismo disolvente pero con curvas de solu"ilidad diferentes # con ello conse$uir sustancias !ue se acercan a su seme%ante en pureza.
Antecedentes &isolvente ideal. a' Solubilidad como fenómeno físico . La solu"ilidad de una sustancia respecto de un disolvente determinado es la concentración !ue corresponde al estado de saturación a una temperatura dada. "' Relación entre solubilidad y estructura molecular. Cuando se disuelve un sólido o un l(!uido las unidades estructurales iones o moléculas se separan unas de otras # el espacio entre ellas pasa a ser ocupado por moléculas del disolvente. &urante la disolución de"e suministrarse ener$(a para vencer las fuerzas intertónicas o intermoleculares. )sta ener$(a se refiere para romper los enlaces éntrelas part(culas del soluto # es aportada por la formación de enlaces entre part(culas de soluto # disolvente. Las fuerzas atractivas anteriores son reemplazadas por otras nuevas. c' Disolventes orgánicos . Los disolventes or$*nicos son compuestos or$*nicos vol*tiles !ue se utilizan solos o en com"inación con otros a$entes para disolver materias primas productos o materiales residuales utiliz*ndose como a$ente de limpieza para modificar la viscosidad como a$ente tenso activo como plastificante como conservante o como portador de otras sustancias !ue una vez depositadas !uedan fi%adas # el disolvente se evapora d' Propiedades físicas de los disolventes. Componente !ue se ha#a en ma#or proporción en una mezcla homo$énea. e' Solubilidad, polaridad y orden de polaridad de los disolventes . +na sustancia se solu"iliza en otra si las ma$nitudes de las fuerzas intermoleculares del soluto # el disolvente son seme%antes. )s decir lo polar es solu"le en lo polar # lo no polar es solu"le en lo no polar. +na molécula polar se manifiesta #a !ue alrededor se concentra una densidad ne$ativa de%*ndolo parcialmente desprovisto de electrones mientras en el n,cleo su densidad es positiva. Cristalización:
-undamentos de cristalización. )s el nom"re !ue se le da a un procedimiento de purificación usado en !u(mica por el cual se produce la formación de un sólido cristalino a partir de un $as un l(!uido o incluso a partir de una disolución. )n este proceso los iones moléculas o *tomos !ue forman una red en la cual van formando enlaces hasta lle$ar a formar cristales los cuales son "astante usados en la !u(mica con la finalidad de purificar una sustancia de naturaleza sólida. b) Selección de disolvente ideal omar una pe!ue/a muestra de la sustancia # someterla a diferentes disolventes esperar a !ue disuelvan0 omar las muestras en las !ue no se ha#a disuelto # someterlas a calor para o"tener el !ue disuelve me%or a altas temperaturas c) Secuencia para realizar una cristalización simple con o sin carbón activado &urante el proceso una vez !ue la mezcla esta disuelta puede calentarse para evaporar parte del disolvente # con ello conse$uir concentrar la disolución el compuesto menos solu"le la disolución lle$ara a la saturación de"ido a la eliminación de partes del disolvente por lo !ue precipitar*. Si la presencia de part(culas de impurezas persiste se a$re$a un poco de car"ón activado para adsor"er estas sustancias # continuar con el proceso. )ste proceso se puede repetir cuantas veces sea necesario para o"tener una sustancia lo m*s pura posi"le a este proceso tam"ién se le conoce como cristalización fraccionada. d) !"todos para inducir la cristalización : )nfriando la solución raspado de paredes evaporando el e1ceso de disolvente sem"rado de cristales. e) #ipos de adsorbentes y fenómeno de adsorción )s un proceso por el cual *tomos iones o moléculas son atrapados o retenidos en la superficie de un material en contraposición a la a"sorción !ue es un fenómeno de volumen. +n e%emplo de adsor"entes es el car"ón activado el cual se utiliza para a#udar a la purificación. f' Soluciones saturadas y sobresaturadas : Saturada: son a!uellas en las !ue el soluto #a no se puede disolver en el disolvente. Sobresaturada : Contiene m*s sustancia disuelta !ue una solución saturada. g) Diversos tipos de $ltración 3 -iltración ordinaria. )s en la !ue se utiliza solamente papel filtro %unto a un em"udo. 23 -iltración en caliente. Se realiza i$ual !ue la ordinaria salvo !ue se filtran los componentes en caliente para evitar !ue se separen las sustancias !ue est*n disueltas. 43 -iltración por succión. Consiste en producir un vac(o !ue succione a la disolución. %) Secado de productos cristalizados )1isten distintas formas de secado al aire li"re en horno # al vac(o.
Desarrollo Experimental . )n seis tu"os de ensa#o se colocó una muestra pe!ue/a de la muestra pro"lema al cual se le a$re$o disolvente desde mL hasta 4 mL como m*1imo esperando o"servar una disolución. 2. 5l o"tener el resultado de cada muestra se descartaron las muestras !ue se disolvieron a temperatura am"iente la investi$ación continuó con las disoluciones !ue no lo$raron disolver.
4.
9.
;. ohns.
Análisis de Resultados Lo !ue se o"tuvo fue acido cin*mico con punto de fusión de # de punto de fusión reportado de 42 ? 4; @C. )l disolvente ideal es el 6 27 como se pudo demostrar al realizar la pr*ctica lo contrario !ue sucedió con los disolventes como el acetato de etilo acetona etanol # metanol. )l resultado final de la disminución de la sustancia pudo ser por pérdidas de masa por razones como mal mane%o de los materiales as( como la pérdida de masa al filtrar e1ceso de disolvente etc. Por lo tanto e1iste un mar$en de error en la determinación del porcenta%e de pureza. )l punto de e"ullición es otro factor a considerar para considerar perdidas de sustancia. Se o"servó !ue el compuesto se purifico "ien por!ue su punto de fusión e1perimental fue cercano al reportado.
Conclusión Se conclu#e !ue el a$ua es un "uen disolvente a altas temperaturas !ue adem*s es ideal para la cristalización. La importancia de conocer las caracter(sticas de solu"ilidad de un disolvente ideal para cristalización as( como la polaridad seme%ante al del soluto la disolución de los solutos en dos distintas temperaturas en frio como en caliente !ue ten$a un punto de e"ullición "a%o !ue sea vol*til no tó1ico no filma"le !ue no reaccione con el soluto son cualidades de un disolvente ideal !ue destaca en la importancia de la o"tención de estas sustancias al encontrar métodos a "a%o costo . Con lo anterior se puede concluir !ue el método por cristalización simple es una forma de purificar sustancias de forma simple.
ibliogra!ía Thomas y Boyd, (e.g. 1954). Química Orgánica. 5th ed. Mexico. Editorial Person. Pp !"#4.
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