Cromatografía química de 5to año

Introducción

La cromatografía es una herramienta fundamental
para separar las sustancias químicas a través de
cada una de sus fases que en este estudio se determinaran. Cuyo
objetivo es la cromatografía de los ácidos, pero
para alcanzar lo antes mencionado es necesario pasar por unas
etapas y procesos de clasificación como lo son: la
cromatografía plana, volátil y de gases que se
profundizaran en este trabajo de investigación.

Las fases para obtener una cromatografía correcta
son móviles y no mviles cuyo estado nos llevaran a una
separación correcta de las sustancias acidas. Cuyo estudio
fcaz y con el conocimiento de cada uno de los enunciados
teóricos se podrán llegar a determinar la
cromatografía de los ácidos siguiendo cada uno de
los procesos fundamentales que se estudiaran a
continuación

.

La
cromatografía

Es un método físico de separación
para la caracterización de mezclas complejas, la cual
tiene aplicación en todas las ramas de la ciencia. Es un
conjunto de técnicas basadas en el principio de
retención selectiva, cuyo objetivo es separar los
distintos componentes de una mezcla, permitiendo identificar y
determinar las cantidades de dichos componentes. Diferencias
sutiles en el coeficiente de partición de los compuestos
da como resultado una retención diferencial sobre la fase
estacionaria y por tanto una separación efectiva en
función de los tiempos de retención de cada
componente de la mezcla.

La cromatologia puede cumplir dos funciones
básicas que no se excluyen mutuamente:

-Separar los componentes de la mezcla, para obtenerlos
más puros y que puedan ser usados posteriormente (etapa
final de muchas síntesis).

-Medir la proporción de los componentes de la
mezcla (finalidad analítica). En este caso, las cantidades
de material empleadas son pequeñas.

Clasificación de los
métodos de separación en
cromatografía

Las distintas técnicas cromatográficas2 se
pueden dividir según cómo esté dispuesta la
fase estacionaria:

a) Cromatografía plana: La fase estacionaria se
sitúa sobre una placa plana o sobre un papel. Las
principales técnicas son:

-Cromatografía en papel

-Cromatografía en capa fina

b) Cromatografía en columna. La fase estacionaria
se sitúa dentro de una columna. Según el fluido
empleado como fase móvil se distinguen:

-Cromatografía de líquidos

-Cromatografía de gases

-Cromatografía de fluidos
supercríticos

c) La cromatografía de gases incluye a numerosos
compuestos orgánicos. En el caso de compuestos no
volátiles se recurre a procesos denominados de
"derivación", a fin de convertirlos en otros compuestos
que se volatilicen en las condiciones de
análisis.

Fases de la
cromatografía

Las cromatografías se hacen en dos fases. Una
estática y otra móvil. En la fase estática o
estacionaria, la mezcla se coloca sobre un soporte fijo, por
ejemplo papel. En esta fase tenemos ya la mezcla sobre un
soporte, en nuestro ejemplo un papel.

En la fase móvil se hace mover otra sustancia
sobre la mezcla que ya está sobre el soporte de la fase
estática, por ejemplo un líquido que se mueve por
el papel con la mezcla. En la fase móvil empezará
el proceso de separación de los componentes de la mezcla
al moverse a distintas velocidades por el líquido los
distintos componentes de la mezcla sobre el papel.

Tipos de
Cromatografía

Aunque hay muchas y variadas técnicas
cromatografías, el objetivo de todas es separar las
sustancias que forman una mezcla y enviarlas secuencialmente a un
detector para que las determine y cuantifique.

Todas se basan en el mismo fenómeno: permitir que
las sustancias que forman una mezcla entren en contacto con dos
fases (un líquido y un gas, un sólido y un
líquido, etc.). Una de las fases es estática (no se
mueve) y tenderá a retener las sustancias en mayor o menor
grado; la otra, fase móvil, tenderá a arrastrarlas.
Cada sustancia química tiene distinta tendencia a ser
retenida y a ser arrastrada.

Dependiendo de la naturaleza de la fase estática
y de la fase móvil se pueden distinguir distintos tipos de
cromatografía

a) Cromatografía sólido-líquido. La
fase estática o estacionaria es un sólido y la
móvil un líquido.

b) Cromatografía líquido-líquido.
La fase estática o estacionaria es un líquido
anclado a un soporte sólido.

c) Cromatografía líquido-gas. La fase
estática o estacionaria es un líquido no
volátil impregnado en un sólido y la fase
móvil es un gas.

d) Cromatografía sólido-gas. La fase
estacionaria es un sólido y la móvil un
gas.

Según el tipo de interacción que se
establece entre los componentes de la mezcla y la fase
móvil y estacionaria podemos distinguir entre:

– Cromatografía de adsorción. La fase
estacionaria es un sólido polar capaz de adsorber a los
componentes de la mezcla mediante interacciones de tipo
polar.

– Cromatografía de partición. La
separación se basa en las diferencias de solubilidad de
los componentes de la mezcla en las fases estacionaria y
móvil, que son ambas líquidas.

– Cromatografía de intercambio iónico. La
fase estacionaria es un sólido que lleva anclados grupos
funcionales ionizables cuya carga se puede intercambiar por
aquellos iones presentes en la fase móvil.

Cromatografía en capa
fina

Medida del factor de retención
(RF)

Fundamento teórico:

La Cromatografía, es una técnica de
análisis químico utilizada para separar sustancias
puras de mezclas complejas. Esta técnica depende del
principio de adsorción selectiva .Por ejemplo, se
separó los pigmentos de las plantas (clorofila) vertiendo
extracto de hojas verdes en éter de petróleo sobre
una columna de carbonato de calcio en polvo en el interior de una
probeta.

Extracción líquido –
líquido

Fundamento teórico:

Sobre ácidos y bases nos centraremos en los
fundamentos de la práctica de "equilibrios
ácido-base" así como los fundamentos de los
equilibrios químicos, por ello, mencionaremos poco en
relación a lo que esta práctica daría de
sí en su parte teórica como los ácidos y
bases, equilibrios, principio de Le Chatelier, PH….

Un disolvente es una sustancia líquida que
disuelve o disocia a otra sustancia en una forma más
elemental, y que normalmente está presente en mayor
cantidad que esa otra sustancia. El agua, por ejemplo, es un
disolvente de la sal común. Una cantidad de sal
común (cloruro de sodio) mezclada con agua se disocia en
sus componentes, iones sodio y cloro, que acaban por dispersarse
en el agua.

En este caso, el agua es el disolvente, la sal es el
soluto y la mezcla es la disolución. Sin embargo, el
soluto no es sólo un componente pasivo o inerte de la
disolución. Tanto el disolvente como el soluto se pueden
considerar activos. Un disolvente puede poseer una
composición compleja, por ejemplo, el alcohol utilizado
para fabricar las llamadas tinturas contiene siempre un 5% o
más de agua.

Reacciones redox

Fundamento teórico:

Reacción de oxidación-reducción es
aquella reacción química correspondiente a la
acción de un cuerpo oxidante sobre un cuerpo reductor, que
da lugar a la reducción del oxidante y a la
oxidación del reductor.

Precipitación:
filtración al vacío

Fundamentos teóricos:

Filtración es el proceso de separar un
sólido suspendido (nuestro precipitado) del líquido
en el que está suspendido al hacerlos pasar a
través de un medio poroso por el cual el líquido
puede penetrar fácilmente. La filtración es un
proceso básico en la industria química que
también se emplea para fines tan diversos como la
preparación de café, la clarificación del
azúcar o el tratamiento de aguas residuales.

El líquido a filtrar se denomina
suspensión, el líquido que se filtra, el filtrado,
y el material sólido que se deposita en el filtro se
conoce como residuo o precipitado.

Precipitación:

Es el proceso o fenómeno de formación de
un segundo estado o fase de la materia, dentro de una primera
fase. Si por ejemplo, el aire que contiene vapor de agua se
enfría por debajo del punto en que se forma el
rocío, se crea un precipitado de agua líquida
dentro de la fase gaseosa. Si una disolución se
sobresatura de un componente que se vuelve sólido a la
temperatura existente, este componente tenderá a
cristalizar y formar núcleos, o bien precipitará
espontáneamente.

Equilibrios
químicos.

Fundamentos
teóricos:

El Equilibrio es el estado de un sistema cuya
configuración o propiedades macroscópicas no
cambian a lo largo del tiempo. Por ejemplo, si se introduce una
moneda caliente en un vaso de agua fría, el sistema
formado por el agua y la moneda alcanzará el equilibrio
térmico cuando ambos estén a la misma
temperatura.

Equilibrios ácido –
base

Fundamentos
teóricos:

Ácidos y bases son dos tipos de compuestos
químicos que presentan características opuestas.
Los ácidos tienen un sabor agrio, colorean de rojo el
tornasol, (tinte rosa que se obtiene de determinados
líquenes) y la fenolftaleína queda incolora, y
reaccionan con ciertos metales desprendiendo hidrógeno.
Las bases tienen sabor amargo, colorean el tornasol de azul, rosa
la fenolftaleína, y tienen tacto jabonoso. Cuando se
combina una disolución acuosa de un ácido con otra
de una base, tiene lugar una reacción de
neutralización.

Medida de la fuerza de ácidos o
bases

La fuerza de un ácido se puede medir por su grado
de disociación al transferir un protón al agua,
produciendo el ion hidronio, H3O+. De igual modo, la fuerza de
una base vendrá dada por su grado de aceptación de
un protón del agua.

Cromatografía de los
ácidos

Al iniciar con lo que es la cromatografía de los
ácidos debemos mencionar que un acido es considerado
tradicionalmente como cualquier compuesto químico que,
cuando se disuelve en agua, produce una solución con una
actividad de catión hidronio mayor que el agua pura, esto
es, un pH menor que.

Esto se aproxima a la definición moderna de
Johannes Nicolaus Brønsted y Thomas Martin Lowry, quienes
definieron independientemente un ácido como un compuesto
que dona un catión hidrógeno (H+) a otro compuesto
(denominado base). Algunos ejemplos comunes son el ácido
acético (en el vinagre), el ácido
clorhídrico (en el Salfumant y los jugos
gástricos), el ácido acetilsalicílico (en la
aspirina), o el ácido sulfúrico (usado en
baterías de automóvil).

Propiedades de los
ácidos

Tienen sabor agrio como en el caso del ácido
cítrico en la naranja y el limón.

Cambian el color del papel tornasol azul a rosa, el
anaranjado de metilo de anaranjado a rojo y deja incolora a la
fenolftaleína.

-Son corrosivos.

-Producen quemaduras de la piel.

-Son buenos conductores de electricidad en disoluciones
acuosas.

-Reaccionan con metales activos formando una sal e
hidrógeno.

-Reaccionan con bases para formar una sal más
agua.

-Reaccionan con óxidos metálicos para
formar una sal más agua.

Disociación y
equilibrio

Las reacciones de ácidos son generalizadas
frecuentemente en la forma HA está en equilibrio con H+ +
A-, donde HA representa el ácido, y A- es la base
conjugada. Los pares ácido-base conjugados difieren en un
protón, y pueden ser interconvertidos por la
adición o eliminación de un protón
(protonación y deprotonación,
respectivamente).

Obsérvese que el ácido puede ser la
especie cargada, y la base conjugada puede ser neutra, en cuyo
caso el esquema de reacción generalizada podría ser
descrito como HA+ está en equilibrio con H+ +
A.

En solución existe un equilibrio entre el
ácido y su base conjugada. La constante de equilibrio K es
una expresión de las concentraciones del equilibrio de las
moléculas o iones en solución.

Fuerza de los
ácidos

La fuerza de un ácido se refiere a su habilidad o
tendencia a perder un protón. Un ácido fuerte es
uno que se disocia completamente en agua; en otras palabras, un
mol de un ácido fuerte HA se disuelve en agua produciendo
un mol de H+ y un mol de su base conjugada, A-, y nada del
ácido protonado HA. En contraste, un ácido
débil se disocia sólo parcialmente y, en el
equilibrio, existen en la solución tanto el ácido
como su base conjugada. Algunos ejemplos de ácidos fuertes
son el ácido clorhídrico (HCl), ácido
yodhídrico (HI), ácido bromhídrico (HBr),
ácido perclórico (HClO4), ácido
nítrico (HNO3) y ácido sulfúrico
(H2SO4).

Equilibrio ácido
débil/base débil

Ecuación de
Henderson-Hasselbalch

Para que se pueda perder un protón, es necesario
que el pH del sistema suba sobre el valor de pKa del ácido
protonado. La disminución en la concentración de H+
en la solución básica desplaza el equilibrio hacia
la base conjugada (la forma deprotonada del
ácido).

En soluciones a menor pH (más ácidas), hay
suficiente concentración de H+ en la solución para
que el ácido permanezca en su forma protonada, o para que
se protone la base conjugada. Las soluciones de ácidos
débiles y sales de sus bases conjugadas forman las
soluciones tampón.

Conclusión

La cromatografía es un conjunto de
técnicas basadas en el principio de retención
selectiva, cuyo objetivo es separar los distintos componentes de
una mezcla, permitiendo identificar y determinar las cantidades
de dichos componentes.

Con el estudio de la cromatografía de los
ácidos y sus distintos tipos de reacciones químicas
se pudo determinar que las sustancias pueden estar unidas en un
factor que mediante la cromatografía de las reacciones
pueden separarse.

Bibliografía

–
http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido

-http://es.wikipedia.org/wiki/Cromatograf%C3%ADa

–
http://biomodel.uah.es/tecnicas/crom/inicio.htm

https://books.google.co.ve/books?id=g3o_PUTmr3wC&printsec=frontcover&dq=cromatografia&hl=es&sa=X&ei=xQ6yVK_8IcOgNuqDgpgN&ved=0CBsQ6AEwAA#v=onepage&q=cromatografia&f=false

https://books.google.co.ve/books?id=9_7xnVy4GzsC&pg=PA111&dq=cromatografia&hl=es&sa=X&ei=xQ6yVK_8IcOgNuqDgpgN&ved=0CCQQ6AEwAg#v=onepage&q=cromatografia&f=false

Anexos

Ejemplo de las fases de la
cromatografía mezclando la sal y el agua

(Cromatografía líquida de
alta eficacia): Es una técnica utilizada para separar los
componentes de una mezcla

Autor:

Maifrett freitas

María Villacinda

Yojanny Palma

Thomas Gómez

Enviado por:

America Torres

República Bolivariana de
Venezuela

Ministerio del poder popular para la
Educación

U.E. Enrique Bernardo
Núñez

5to año sección
"A"

Parroquia Espino-valle de la Pascua: Edo:
Guárico

ENERO 2015