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Universidad de Antioquia Ingeniería Química Omar Alexander- Daniela García

PRACTICA N° 3: CROMATOGRAFIA DE CAPA FINA Y DE COLUMNA I.

Introducción.

La cromatografía es la separación de una mezcla de dos o más compuestos por distribución entre dos fases una de las cuales es estacionaria y la otra móvil. La cromatografía en capa fina, es una técnica para la separación rápida y análisis cualitativo de pequeñas cantidades de muestra. Los factores que más influencia tienen en una cromatografía en capa fina son la temperatura, la presencia de aire, pureza y limpieza de placas y cámara. A la relación de la distancia que recorre la sustancia en la placa y la distancia que recorre el eluyente a partir del punto de aplicación se le conoce como RF. Ésta relación sirve para elegir el eluyente adecuado. Se fundamenta en la adsorción. La elusión se lleva a cabo en forma ascendente (capilaridad). Se utiliza para establecer si dos compuestos son idénticos, determinar número de componentes de una mezcla, determinar el eluyente adecuado para una cromatografía en columna, entre otras.

Ácido gálico(fig. 1)

Hexano(fig. 4)

Resorcinol(fig. 2)

β-naftol(fig. 3)

Acetato de etilo(fig. 5)

II. Cálculos.

* Placa numero 1 (siembra de solución de ácido gálico, Resorcinol, β-naftol ; y con eluente de mezcla hexano-acetato de etilo 2:1)

Medida de la placa: 3,5 cm Sustancia 1 (ácido gálico) R1= 0,2 cm/3,5 cm ; R1= 0,057 Sustancia 2 (Resorcinol) R2= 1 cm/ 3,5 cm ; R2= 0,28 Sustancia 3 ( β-naftol)

R3= 2,5 cm/ 3,5 cm ; R3= 0,71

* Placa numero 2 (siembra de la mezcla de ácido gálico, resolcinol, β-naftol; y con eluente de mezcla hexano-acetato de etilo ) III. Cálculos generales ácido gálico(fig. 1) 0 0.567 0.135 0.21 0.057 0.066 0

Resorcinol(fig.2) β naftol(fig.3) hexano(fig. 4) 0 0.02 1 0.864 0.945 0 0.675 0.918 1 0.77 0.87 1 0.28 0.71 2 0.533 0.833 6 0.166 0.69 8

acetato de etilo(fig. 5) 0 1 1 2 1 4 2

Tabla 1

IV. Análisis y Discusiones. Todas las sustancias presentas un grado diferente de solubilidad en disolventes apolares, debido a esto, es posible su separación. Dicha solución desciende por la columna sobre una fase móvil que se facilita gracias al solvente orgánico. Los más solubles se desplazaran rápidamente junto con un disolvente que va descendiendo, por lo cual los menos solubles avanzaron en la columna. Por ello observamos que a medida que se desplaza poco a poco se forman distintos colores según la muestra que hemos tomado. Lo que sucede en la placa ocurre de acuerdo a la polaridad; en este caso se utilizó una fase estacionaria de sílica gel la cual separa fácilmente compuestos con pocos grupos polares, con base en esto se puede decir entonces que el soluto que queda debajo de la placa será una sustancia muy polar y si ésta sube lo más arriba posible, será una sustancia poco polar. Esto

sucede debido a las interacciones intermoleculares que hay entre el solvente y la fase estacionaria. En el patrón utilizado se encontraban presentes tres sustancias diferentes las cuales eran ácido gálico, resorcinol y B-naftol. Vemos entonces que la propiedad de la sílica es separar compuestos con pocos grupos polares por lo que podemos concluir que entre más arriba quede una sustancia en la sílica es porque esta tiene la polaridad más baja entre las tres sustancias, esto sucede debido a la interacción del soluto con la fase estacionaria entre las cuales se forman los llamados puentes o enlaces de hidrogeno, lo que nos permite deducir que entre menos enlaces de hidrogeno forme el soluto con la fase estacionaria menos polar va a ser el soluto y va a quedar en lo más alto de la placa, en este caso y según con las estructuras de los diferentes compuestos el soluto menos polar es el Bnaftol, el más polar es el ácido gálico y el intermedio, menos polar que el anterior, es el resorcinol. Al usar la solución de hexano-acetato de etilo 2:1 se presenta una mezcla apolar. Si hablamos de los valore de retención podemos decir que hay una forma en la se podrían modificar dichos valores (obs. Tabla 1) que sería variando la relación entre el tipo de fase móvil, con la de la muestra, de tal manera que se cambian las distancias a las cuales se pueden separar los componentes de cada mezcla. Cromatografía de columna (Demostrativa) Se realizó el montaje de la cromatografía de columna (fig. 7) en la columna había silica gel con etanol, se observó cómo se separaban el naranja de metilo y el azul de metileno, los cuales que se encontraban en solución en una mezcla de color verdosa, se observó la separación ya que al adicionarse al montaje la mezcla se separó, en dos colores, en la parte estacionaría se quedó el azul de etileno y en la parte estacionaria el naranja de metileno, entre más solvente se adicionaba más rápido salía la fase móvil.

(fig. 7)

V. Conclusiones. *Es importante tener en cuenta que la velocidad al desplazarse depende de la concentración en el punto de siembra. *Los valores del factor de retención se pueden modificar variando la relación entre el tipo de fase móvil con el tipo de muestra. * La cromatografía son técnicas utilizadas en la determinación de la identidad de sustancias, en la separación de componentes de las mezclas y en la purificación de compuestos. Esta técnica es muy efectiva por lo tanto se pudo concluir dicha práctica de manera segura logrando así los objetivos propuestos , debido a esto se puede reconocer o identificar de que sustancias está compuesta una mezcla y por ende separar dichas sustancias o compuestos de la mezcla en capa fina y en columna. * Como influye la polaridad de los solventes utilizados en la cromatografía la cual determina el resultado y nos muestra sus diferentes compuestos,

además se observó y se identificaron las características y los compuestos en la placa por medio de las diferentes manchas. * Fue posible calcular el valor del factor de retardo en dicho procedimiento.

VI. Preguntas. 1. Que tipos de cromatografía se utilizan según la fase estacionaria? 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 * 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 * La cromatografía de gases es útil para gases o para compuestos relativamente volátiles, lo que incluye a numerosos compuestos orgánicos

2. ¿Para qué se utiliza la cromatografía y en qué se diferencia de la electroforesis? La diferencia con la electroforesis, radica en que la electroforesis utiliza una corriente eléctrica para separar biomoleculas según una serie de propiedades físicas a través de una matriz gelatinosa, mientas que la cromatografía, separa dos componentes de una mezcla mediante una afinidad a un eluente o a una fase estacionaria. 3. ¿En qué campos es más útil la cromatografía sobre papel? La cromatografía de papel es útil para realizar análisis cualitativos ya que no requiere de ningún tipo de equipamiento sofisticado.

4. Mencione cinco solventes que se utilizan en TLC - Hexano (muy apolar) - Diclorometano (bastante apolar) - Éter dietílico (algo polar) - Acetato de etilo (bastante polar) - Metanol (muy polar) 5. ¿Se podría utilizar agua como solvente en TLC? Explique. No es recomendable que se utilice ya que como el agua no es una sustancia volátil, tardaría demasiado tiempo en subir por la placa que se utiliza, además como es un compuesto muy polar no interaccionaría con los solutos que en mayoría son compuestos orgánicos. Pero según la teoría si se podría utilizar, todo dependiendo de las sustancias que se vayan a separar y de la fase estacionaria. 6. .Si se tiene un eluente hexano – éter 1:1 y necesita aumentar la polaridad ¿cuál de los dos componentes aumentaría? ¿Por qué? Aumentaría el éter porque aunque no es polar tiene algo de polaridad por el Oxígeno que tiene en su estructura y al aumentar la cantidad tendría más posibilidad de obtener polaridad mientras que el hexano es completamente apolar y si aumento la cantidad la mezcla se haría más apolar. 7. A un eluente benceno-cloroformo 1:1 se requiere disminuir la polaridad ¿cuál de los componentes aumentaría? ¿Por qué? Aumentaría el benceno porque el cloroformo es un componente polar, y si aumentáramos la proporción de este, aumentaría la polaridad del eluente; En cambio como el benceno es un componente apolar aumentado la proporción de este lograríamos el objetivo de disminuir la polaridad del eluente. 8. ¿En qué se diferencian los términos adsorción y absorción?

* ADSORCIÓN: Atraer y retener en la superficie de un cuerpo moléculas o iones de otro cuerpo. En química, la adsorción de una sustancia es su acumulación en una determinada superficie interfacial entre dos fases. El resultado es la formación de una película líquida o gaseosa en la en la superficie de un cuerpo sólido o líquido. Por los términos se podría tratar de una cromatografía. Se dice que una sustancia es adsorbida cuando penetra en otra pero superficialmente. *ABSORCIÓN: La absorción es una operación unitaria de transferencia de materia que consiste en poner un gas en contacto con un líquido para que este disuelva determinados componentes del gas, que queda libre de los mismos. VII. Bibliografía. (30/10/14) * www.quimicaweb.net/ - 2k *http://es.slideshare.net/yerga/cromatografia-de-capa-fina * Robert Thornton Morrison, Boyd Robert Neilson (1998). Química Orgánica, 5a. edición, Addison-Wesley Iberoamericana. * Mc. Murry John, “Química Orgánica”, 7a Ed., Edit. Cengage Learninf, México, 2008. * mit.ocw.universia.net/Chemistry/index.htm - 35k *http://es.wikipedia.org/wiki/Cromatograf%C3%ADa_en_capa_fina