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LABORATORIO DE FISICOQUIMICA GENERAL

FUERZAS INTERMOLECULARES

ABSTRACT In the laboratory practice, two experiments were carried out, in the first one, the miscibility was analyzed in four parts of the test: ethanol, toluene, glycerin, hexane, with 1 ml of distilled water in closed tubes, in order to observe the formation of phases and turbidity which were recorded by means of a table and others with the help of a burette with a plastic bag. For the use of the technique for the separation of mixtures, the method of thin-film can be implemented, for this purpose extracts of flowers of different colors, carrot extract and pen ink are used to observe the location of the stains of each element with the help of an ultraviolet light. RESUMEN

En la práctica de laboratorio se realizaron dos experimentos, en el primero se analizó la miscibilidad en cuatro tubos de ensayo las sustancias: etanol, tolueno, glicerina, hexano, con 1 ml de agua destilada añadidos en cada tubo, para así poder observar la formación de fases y turbidez las cuales se registraron por medio de una tabla y otro con ayuda de una bureta con una bolsa de plástico. Para el experimento dos se manejaron técnicas para la separación de mezclas donde se implementó el método de la cromatografía en papel, para ello se utilizó extractos de flores de diferentes colores (morado, rojo y blanco), extracto de zanahoria y tinta de lapicero para observar la ubicación de las manchas de cada elemento con ayuda de una luz ultravioleta. Palabras clave: Intermoleculares, miscibilidad, cromatografía de capa fina, separación. INTRODUCCION

Dentro de una molécula, los átomos están unidos mediante fuerzas intermoleculares (enlaces iónicos, metálicos o covalentes, principalmente), son las fuerzas que se deben vencer para que se produzca un cambio químico y son estas fuerzas las que determinan las propiedades químicas de las sustancias. Sin embargo existen otras fuerzas intermoleculares que actúan sobre distintas moléculas o iones y que hacen que éstos se atraigan o se repelan. Estas fuerzas son las que determinan las propiedades físicas de las sustancias como, por ejemplo, el estado de agregación, el punto de fusión y de ebullición, la solubilidad, la tensión superficial, la densidad, etc. Por lo general son fuerzas débiles pero, al ser muy numerosas, su contribución es importante. La figura inferior resume los diversos tipos de fuerzas intermoleculares. Pincha en los recuadros para saber más sobre ellas.1 La cromatografía es un método físico de separación en el que los componentes a separar se distribuyen entre dos fases, una estacionaria (Fase estacionaria) y otra que se mueve (Fase móvil) en una dirección definida. Puede ser analítica, lo que limita a dar únicamente un diagnóstico de los componentes de la mezcla o preparativa en la que se aíslan cantidades ponderables de compuestos. Las técnicas de laboratorio utilizadas para separar las mezclas químicas en sus componentes individuales y para cuantificar e identificar los componentes aislados.2 MATERIALES Y REACTIVOS

Para la cromatografía se utilizaron 5 tubos de ensayo con tapón, papel para cromatografía, una gradillas, pinzas, capilares, mortero y pistilo, una probeta de 1ml, flores, acetato de etilo, tolueno, lámpara UV. METODOS Para las interacciones que se presentan en los sistemas químicos se utilizaron cuatro tubos de ensayo con 1 ml de agua cada uno, se adicionan respectivamente a cada tubo 1 ml de etanol, tolueno, glicerina y hexano. En la desviación del líquido se utilizaron una bureta llena de hexano, dejar caer el líquido a un Becker, se frota un plástico y se acerca al líquido, repetir con agua. Para la cromatografía de papel se utilizaron tres extractos de flores de diferentes colores, extracto de zanahoria y tinta de lapicero colocando unas pequeñas gotas con ayuda de unos capilares sobre el papel para cromatografía, para después introducirlos en tubos de ensayo con un 1 ml de una mezcla de acetato de etilo y tolueno. DISCUSION La miscibilidad es la propiedad que tienen los líquidos de mezclarse en iguales proporciones, donde se forma una solución homogénea, cuando no se pueden mezclar son inmisible. La solubilidad es la máxima cantidad de un compuesto que se puede diluir en un determinado volumen de disolvente, Donde pueden a ver factores que afecten la solubilidad como la temperatura y la presion.4

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El agua al ser un disolvente polar por lo general no disuelve bien los compuestos orgánicos con excepción al etanol. El hexano fue insoluble en el agua ya que es un compuesto apolar y el agua apolar. El agua no se mezcla con la glicerina porque el agua es una molécula polar y la glicerina apolar. Como el agua tiene polos y la glicerina no, no se pueden atraer sus moléculas y por lo tanto no se pueden mezclar, es la misma razón del porque tampoco el agua puede ser mezclada con el aceite. El hexano es soluble en disolventes no polares como el benceno, éter, y cloroformo, siendo este insoluble al agua ya que esta es polar.

teniendo un extremo positivo y otro negativo como si tuviese polos. Esto, genera un campo magnético que al ser acercado a una carga eléctrica se alinea con dicha carga, de manera, que el polo del chorro de agua opuesto a la carga que acercamos es atraído por esta carga, y el flujo de agua es desviada por un efecto electroestático.5 RESULTADOS 

Miscibilidad Solvente Agua

Miscibilidad Una sola fase transparente Agua Tolueno Dos fases liquidas, la primera se tornó de color blanco y la segunda transparente Agua Glicerina Dos fases, la primera liquida normal y la segunda como aceite ambas de color transparente Agua Hexano Dos fase no tan definidas de color transparentes Tabla 1: resultados de miscibilidad donde el solvente es solo agua.

En la cromatografía para la fase móvil se utiliza una mezcla de acetato de etilo y tolueno que son dos disolventes apolares, si los momentos dipolares individuales de sus enlaces están compensados, la molécula será, en conjunto, apolar. Se dice que las moléculas más polares son retenidas en la fase estacionaria, esto quiere decir que corren menos, a diferencia de las que son menos polares pueden ser arrastradas con mayor facilidad y con más velocidad por el solvente. A medida que el solvente pasa por el lugar donde está la mancha de los extractos utilizados se establece un equilibrio entre las moléculas de cada uno de los componentes en la mezcla que son adsorbidas y las que se encuentran en la disolución.3 

En principio, los componentes se diferenciarán en solubilidad y en la fuerza de su adsorción, de forma que unos componentes se desplazarán más que otros. Como fue el caso de la tinta del lapicero, como solvente se utilizó etanol siendo este polar dando una velocidad de arrastre de mayor facilidad y rapidez.

Sustancia Etanol

Electroestática.

En la desviación del líquido cuando se utiliza agua y se le acerca el plástico se mueve y con el hexano no obtiene ningún movimiento.

𝝁 = 𝒒. 𝒅

Las muestras de la zanahoria fueron visibles a simple vista al contario de las muestras de las flores rojas y moradas, que tiene que ser visualizadas con luz UV. Tal vez si a la muestra de la flor blanca se le agregase algún colorante con flurocensia pudiese ser observada con la luz UV en el papel de cromatografía.3

Ecuacion 1: Para hallar el momento dipolar del enlace. Solvente

Sustancia

Agua

Tolueno

H2O + C7H8

La prueba de agua con la bureta se hace para conocer la electroestática del componente, el en caso del agua cuando frotamos una bolsa plástica y la pasamos cerca se puede notar que el agua se desvía hacia el plástico, esto es debido que cuando frotamos la bolsa o puede ser también lana ocurre una migración de electrones. En uno de los cuerpos que forma parte del proceso de frotación, se efectúa una pérdida de electrones, lo que permite que dicho cuerpo obtenga una carga negativa y el otro cuerpo gane electrones obteniendo una carga positiva.5

Agua

Glicerina

Agua

Hexano

Etanol

Tolueno

Etanol

Glicerina

H2O +C3H8O3 H2O + C6H14 C2H5OH+ C7H8 C2H5OH+ C3H8O3

Etanol

Hexano

El agua es un elemento de carga neutra que cuenta con una peculiaridad, sus moléculas son asimétricas, es decir, no están distribuidas de manera uniforme en el elemento

Tolueno

Glicerina

Tolueno

Hexano

2

Formula

C2H5OH+ C6H14 C7H8 + C3H8O3 C7H8 +

Momento dipolar calculado --------------

--------------

Miscibilidad

Dos fases, la primera delgada. No se mezclan. Una sola fase Una sola fase

--------------

Dos fases, la primera fase liquida normal y la segunda es como aceite Una sola fase Una sola fase, se tornó de blanco Una sola fase

C6H14 C6H14 + Una sola fase C3H8O3 Tabla 2: segunda parte de miscibilidad donde el solvente cambia, agregándole unas cuantas gotas de la sustancia.

Hexano



Glicerina

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Cromatografia de papel

𝑹𝒇 =

𝑫𝒊𝒔𝒕𝒂𝒏𝒄𝒊𝒂 𝒓𝒆𝒄𝒐𝒓𝒓𝒊𝒅𝒂 𝒑𝒐𝒓 𝒆𝒍 𝒑𝒓𝒐𝒅𝒖𝒄𝒕𝒐 𝑫𝒊𝒔𝒕𝒂𝒏𝒄𝒊𝒂 𝒓𝒆𝒄𝒐𝒓𝒓𝒊𝒅𝒂 𝒑𝒐𝒓 𝒍𝒂 𝒇𝒂𝒔𝒆 𝒎𝒐𝒗𝒊𝒍 (𝑺𝒐𝒍𝒗𝒆𝒏𝒕𝒆)

REFERENCIAS

Ecuación 2: Para determinar la relación entre las distancias recorridas por el soluto y el solvente.

Tinta de lapicero zanahoria Flor roja Flor morada

(1) Fuerzas intermoleculares, Javier Corzo, Universidad de La Laguna (2) Cromatografía Por: Schwartz, Jason J., Salem Press Encyclopedia of Science, 2013, Bases de datos Universidad Santiago de Cali.

Rf 1 0,8 0,8 0,3

(3) DOMINGUEZ, Xorge Alejandro. Cromatografía en Papel y en Capa Delgada. Serie de Química. Organización de los Estados Americanos. Nº 16. U.S.A. 1975

(4) Miscibilidad y solubilidad, Ruben Dario Osorio, Universidad de Antioquia

Tabla 3: Resultados según ecuación dos para la obtención de la relación recorrida por el soluto y el solvente.

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No se logró calcular el Rf de la muestra de la flor blanca ya que no se pudo observar a simple vista ni tampoco con la luz ultra violeta el desplazamiento del producto.

Figura 1: Observación de la cromatografía por medio de la lámpara UV de las diferentes muestras de Flores (blancas, moradas, rojas) tinta de lapicero y extracto de zanahoria.

CONCLUSION -

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complejidad en el procedimiento y dando un grado de eficacia alto. La miscibilidad son propiedades físicas que puede obtener un tipo de mezcla entre líquidos. Con la electroestática se puede apreciar el comportamiento los cuerpos a partir de interacciones con cargas eléctricas, ya sean por inducción, conducción o frotamiento.

Esto nos dice que la cromatografía se basa en las diferencias de velocidad, las más solubles se desplazan con una mayor facilidad y las menos solubles más despacio. La cromatografía de papel es uno de los procesos más fáciles y mayor utilizados en los laboratorios ya que no se requiere ningún tipo de equipamiento y por su

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