Efecto Del Disolvente en La Manifestación Del Carácter Iónico [PDF]

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Efecto del disolvente en la manifestación del carácter iónico

Antecedentes. El valor de la constante dieléctrica de un disolvente está asociado con la capacidad que éste tiene para disolver las moléculas de un soluto a través de la polarización de las mismas. Se considera que mientras más grande es la constante dieléctrica de un disolvente éste es más polar y, en consecuencia, es más polarizante. En relación con lo anterior, un compuesto con carácter iónico tenderá a solubilizarse y a conducir la corriente eléctrica en un disolvente muy polarizante (con alta constante dieléctrica); por otro lado, si este mismo soluto se mezcla con otro disolvente menos polarizante (de constante dieléctrica menor), es posible que sólo tenga lugar la solubilización de aquél, más no el fenómeno de conducción de la corriente de la disolución; finalmente, si la sustancia se hace interaccionar con un disolvente todavía menos polarizante (constante dieléctrica muy pequeña), es casi seguro que no se disolverá. En esta sesión, harás pruebas de solubilidad y conductividad a varios compuestos de cobre en distintos disolventes. Con base en estos ensayos, determinarás cuál de los compuestos presenta mayor carácter iónico y cuál mayor carácter covalente. La solubilidad de un soluto en un disolvente es la concentración que presenta una disolución saturada, o sea, que está en equilibrio con el soluto sin disolver porque siempre habrá algunas moléculas o iones que pasen a la disolución. Las sustancias se clasifican en: Solubles: si su solubilidad es 0,1 M o >. Poco Solubles: si su solubilidad se sitúa entre 0,1 M y 0,001 M Insolubles: si su solubilidad no llega a 0,001 M Si en la disolución de un compuesto iónico poco soluble o insoluble se añade un segundo compuesto que tenga en común alguno de los iones del primer compuesto disminuye la solubilidad de este.

Introducción El valor de la constante dieléctrica de un disolvente está asociado con la capacidad que éste tiene para disolver las moléculas de un soluto a través de la polarización de la mismas. Se considera que mientras más grande es la constante dieléctrica de un disolvente éste es más polar y, en consecuencia, es más polarizante. En relación con lo anterior, un compuesto con carácter iónico tenderá a solubilizarse y a conducir la corriente eléctrica en un disolvente muy polarizante (con alta constante dieléctrica); por otro lado, si este mismo soluto se mezcla con otro disolvente menos polarizante (de constante dieléctrica menor), es posible que sólo tenga lugar la solubilizarían de aquél, más no el fenómeno de conducción de la corriente de la disolución; finalmente, si la sustancia se hace interaccionar con un disolvente todavía menos polarizante (constante dieléctrica muy pequeña), es casi seguro que no se disolverá. En esta sesión, harás pruebas de solubilidad y conductividad a varios compuestos de cobre en distintos disolventes. Con base en estos ensayos, determinarás cuál de los compuestos presenta mayor carácter iónico y cuál mayor carácter covalente.

Procedimiento experimental 1.- Toma siete tubos de ensaye y márcalos con el número 1. (serie 1)

3.- Agrega a los tubos de la serie 1 una pequeña cantidad de CuCl2.

Tratar de disolver el compuesto agitando cada tubo durante aproximadamente un minuto. Registra tus observaciones en la tabla 1.

Etiquetar cada tubo con los disolventes: agua (H2O), dimetilsulfóxido (DMSO), metanol (MeOH), etanol (EtOH), acetona, acetato de etilo (AcOEt) y n-hexano.

Si alguno de ellos conduce, deséchalo donde te indique tu profesor(a), lava y seca el tubo donde se encontraba y adiciona otros 2 mL del mismo disolvente.

Colocar en la celda correspondiente 0 (si la sal no es soluble), 1 (si el soluto confiere al disolvente una coloración pero queda algo del compuesto sin disolver), 2 (cuando se disuelve por completo el soluto).

Ahora coloca en todos los tubos 2 mL del disolvente correspondiente.

(PRECAUCIÓN: enjuaga con agua destilada las terminales del aparato para detectar conductividad antes de introducirlas en cualquiera de los disolventes).

4.- Prueba si alguna de las mezclas de los tubos de la serie 1 conduce la corriente (IMPORTANTE: Considera la precaución indicada en el punto 2). Anota los resultados en la tabla 1.

Repite el punto 1 con otros dos conjuntos de siete tubos cada uno, pero ahora márcalos con los números 2 (tubos de la serie 2) y 3 (tubos de la serie 3), respectivamente.

2.- Asegúrate que los disolventes contenidos en los tubos de las tres series no conduzcan la corriente eléctrica.

5.- Reproduce los puntos 3 y 4 para las series 2 y 3, pero en lugar de CuCl2, ahora utiliza Cu(AcO)2 y [Cu(salen)] (ver figura 1), respectivamente.

Tabla 1. Resultados de la prueba de solubilidad y conductividad sobre compuestos de cobre. Disolvente

Agua

DMSO

MeOH

EtOH

Acetona

AcOEt

n-Hexano

CuCl2

Cu(AcO)2

Cu(salen)

SOLUBILIDAD

SI

NO

NO

CONDUCE

SI

SI

NO

SOLUBILIDAD

SI

NO

SI

CONDUCE

SI

NO

NO

SOLUBULIDAD

SI

NO

NO

CONDUCE

SI

NO

NO

SOLUBILIDAD

NO

NO

NO

CONDUCE

SI

NO

NO

SOLUBILIDAD

SI

NO

NO

CONDUCE

SI

NO

NO

SOLUBILIDAD

SI

NO

NO

CONDUCE

NO

SI

NO

SOLUBILIDAD

NO

NO

NO

CONDUCE

NO

NO

NO

Ningún compuesto fue soluble en n-Hexano y mucho menos condujo la electricidad ya que la constante dieléctrica de este disolvente es muy baja, también podemos ver con la tabla de resulta dos que el compuesto que presenta mayor carácter iónico fue el CuCl2 por que fue el que más condujo la electricidad disuelto en distintos disolventes, el de mayor carácter covalente fue el[Cu(salen)] ya que no fue soluble ante el agua, que era el disolvente mas polar. Cabe destacar que un compuesto a pesar de ser soluble en 2 diferentes disolventes solo condujo la electricidad en uno de ellos, como por ejemplo el

Cu(AcO)2, ante el DMSO no condujo la electricidad y ante el agua si, esto se debe a la elevada constante dieléctrica del agua.

Cuestionario 1.- Describe lo que sucede, a nivel molecular, cuando un soluto se disuelve en un disolvente: Las moléculas del disolvente rodean a las que componen al soluto, evitando que interaccionen estas entre sí. La disolución de un sólido supone la ruptura de los enlaces de la red cristalina y la consiguiente disgregación de sus componentes en el seno del líquido. Para que esto sea posible es necesario que se produzca una interacción de las moléculas del disolvente con las del soluto, que recibe el nombre genérico de solvatación. Cuando una sustancia sólida se sumerge en un disolvente apropiado, las moléculas (o iones) situadas en la superficie del sólido son rodeadas por las del disolvente; este proceso lleva consigo la liberación de una cierta cantidad de energía que se cede en parte a la red cristalina y permite a algunas de sus partículas componentes desprenderse de ella e incorporarse a la disolución. La repetición de este proceso produce, al cabo de un cierto tiempo, ladisolución completa del sólido. En algunos casos, la energía liberada en el proceso de solvatación no es suficiente como para romper los enlaces en el cristal y, además, intercalar sus moléculas (o iones) entre las del disolvente, en contra de las fuerzas moleculares de éste.

2.- ¿Por qué es posible que un soluto, a pesar de ser soluble en dos diferentes disolventes, conduzca la corriente sólo en uno de ell os? Por la constante dieléctrica del disolvente.

3.- ¿Cuál de los tres compuestos estudiados presenta el mayor carácter iónico? ¿En qué fundamentas tus respuestas? El CuCl2 por que fue el que más condujo la electricidad disuelto en distintos disolventes.

4.- ¿Cuál de los tres tiene el mayor carácter covalente? ¿En qué basas tu respuesta? El [Cu (salen) ] ya que no fue soluble ante el agua, que era el disolvente mas polar.

5.- ¿Qué criterios puedes considerar para determinar el la polaridad de los diferentes disolventes que se utilizaron en esta práctica? La conductividad que presentan, que esta se somete a su constante dieléctrica.

6.- Coloca los disolventes empleados en orden ascendente de poder polarizante. AGUA