Propiedades de la materia y sus aplocaciones

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Discusión

La solubilidad es la capacidad que posee una sustancia para disolver a otra, donde el soluto es ingresado a disolverse en un disolvente, el resultado puede ser que sea soluble, parcialmente soluble o insoluble. Los disolventes varían su solubilidad según los solutos y estos según el disolvente, dependiendo así, si son polares o apolares o ya sea por su reactividad, es decir, compuestos con menor reactividad tienen una menor solubilidad y de manera cualitativa según la concentración del soluto en la solución.

Los solventes Diclorometano (DCM) y Hexano al ser mezclados con los solutos todas las disoluciones fueron insolubles, esto debido a su polaridad se comportaron como disolventes aproticos (3) quienes pueden o no contener hidrogeno en sus moléculas pero están unidos a átomos poco electronegativos, por lo que pierden la capacidad de ceder o aceptar electrones, que es lo que explica la concentración de soluto observada en el fondo de los tubos, insolubilidad. En cambio los disolventes Agua y Etanol presentaron más solubilidad que a los solventes ya mencionados debido a que en su estructura se encuentran protones (H+) unidos a elementos altamente electronegativos, donde tendrán la capacidad de ceder los H+ y así tener con algunos solutos solubilidad.

Enfocándose en las reacciones que obtuvo el soluto NaCl con los distintos solventes, donde obtuvo gran solubilidad, es un soluto iónico, compuesto por iones donde el ion Na+ es parte de los cationes y el ion Cl- correspondiente a aniones. Sus cantidades de cargas negativas y positivas son iguales por lo que se mantiene neutra la molécula. Ante la presencia de Agua (H2O) fue soluble ya que el agua por tener enlaces covalente posee cargas parciales, donde el H son parcialmente positivas y el O parcialmente negativo. De esta manera los iones de Na+ son rodeados por los polos negativos de agua (O) y los iones de Cl- son rodeados por los polos positivos (H) separando as la estructura cristalina. En el medio con Etanol, DCM y Hexano la sal fue insoluble porque es iónica y estas solo son solubles en disolventes polares.

En el experimento de medidas del punto de fusión, las tres muestras presentaron una estructura similar, en el sentido de que las tres son compuestos orgánicos (3), por lo que en ellas se puede medir la pureza o impureza dependiendo el punto de fusión. Generalmente los sólidos funden en un rango estrecho, y si tienen más de 2° se les considera impuros y además, puede presentar rangos de fusión mucho menores a los esperados (4), por lo que el ácido acetilsalicílico presente sería el más impuro de las 3 muestras, presentando puntos de fusión mucho menores a los esperados y además con una diferencia de 5°C y el ácido benzoico también presento una impureza experimental, pero menor ya que solamente su diferencia de temperatura fue de solo 3°C, esto puede deberse a que ambos son del grupo de ácidos carboxílicos, teniendo relación en composición y obtención(2), siendo esta la posible razón. En cuanto a la acetanilida, dio pura por la diferencia de temperaturas, que fue de 2°, esto puede deberse a que pertenece al grupo de las amidas y estas son poco reactivas y estables (2), pudiendo ser la razón de su pureza

En cuanto al tercer experimento, la sublimación es un proceso de cambio de estado donde el sólido pasa a gaseoso y luego en la sublimación inversa es donde el gas pasa a estado sólido. Como se observa en el diagrama de fases, hay un punto donde los 3 estados coexisten en equilibro, al que se le denomina punto triple (2). Este está presente a los 113.6°C, y se observa que esta al mismo nivel del punto de fusión, pero el problema se presenta en que estamos a una atmosfera de presión, y según lo mostrado en el diagrama de fases, el punto triple está por debajo de la atmosfera normal, por lo que probablemente decir que el yodo sublima a estas temperaturas estaría erróneo, ya que en comparación al diagrama de fases del dióxido de carbono, que este sublima a una temperatura más baja a una atmosfera, que es la que siempre está actuando, en ese caso nosotros veríamos la sublimación, al este pasar a estado gaseoso directamente del sólido. Probablemente como la presión no afecta el punto de fusión del yodo, ya que este se mantiene constante, esta sea la razón de porque el yodo es volátil.

Conclusión

En este práctico se logró comprobar que la tanto la solubilidad, punto de fusión y la sublimación de un objeto, depende netamente de la composición que tenga cada uno, ya que cada una de las muestras estudiadas tuvo diferentes reacciones. En el caso de los solutos, la composición de ellas jugo un papel decisivo en cuales fueron solubles e insolubles, en el caso de la fusión, la composición de las distintas muestras tuvieron repercusión en los cambios de estado y finalmente las propiedades del yodo eran las que le permitían tener ese comportamiento extraño para un sólido.

Referencias

- Química, Chang Raymond, College Williams, décima edición, Mc Graw-Hill, capítulo 1 y 26: Química, el estudio de los cambios, páginas (11)

- Química General Principios y aplicaciones modernas, Petrucci Ralph, Herring F. Geoffrey, Madura Jeffry D., Bissonnette Carey, décima edición, Pearson, ; capítulos 1,12 y 26: Fuerzas intermoleculares: líquidos y solidos; Estructura de los compuestos orgánicos paginas (8,550,1188,1190)

- Química orgánica, Carey Francis A., sexta edición, Mc Graw-Hill, capitulo 1,8 y 11: La estructura determina las propiedades; Sustitución nucleofílica; árenos y aromaticidad, paginas (56,352,442)

- Ub.edu, punto de fusión>fundamento [citado el 11 de mayo 2017] link directo: http://www.ub.edu/oblq/oblq%20castellano/punt1.html

Anexos

Tablas de solubilidad

Tabla anexo N°1: solubilidad en Agua

Soluble

Parcialmente Soluble

Insoluble

- NiCl2

X

- NaCl

X

- CuSO4 5H2O

X

- Ca(OH)2

X

- MgCl2