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“UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA” (Segunda Universidad Fundada en el Perú) FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y METALURGIA DEPARTAMENTO ACADEMICO DE INGENIERÍA QUÍMICA

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS

PRACTICA N° 2 OPERACIONES BÁSICAS PROFESOR: Ing. Carlos Ludeña Gonzales DIA-HORA DE PRÁCTICA: Viernes 5 - 8 pm ALUMNOS:

BEIZAGA REYES, Fernando Xavier BAUTISTA PALACIOS, Paul Kevin GARCÍA MALLQUI, Jean Marko CHICNES QUISPE, Nilo CARRIÓN VELASQUEZ, Luis

AYACUCHO-PERÚ OPERACIONES BÁSICAS I)

OBJETIVOS:  Estudiar y realizar las operaciones más comunes que se efectúan permanentemente con la finalidad de purificar una mezcla homogénea y heterogénea.  Estar en condiciones de separar una mezcla homogénea o heterogénea a través de una o más operaciones a estudiar.

II)

FUNDAMENTO TEÓRICO: El primer objetivo será el conocimiento de los materiales, sus nombres y la aplicación o aplicaciones que tienen diferentes versiones de un mismo utillaje según el tipo de trabajo que se deba realizar (realizado en la primera semana de laboratorio). Una vez conocido el material de laboratorio el siguiente objetivo será ver como se utiliza este material en lo que podríamos denominar operaciones básicas de laboratorio. En esta fase, el lector debe aprender la manera correcta de trabajar y conocer los problemas que pueden surgir en la manipulación de los diferentes aparatos, así como su mantenimiento. Las principales operaciones básicas de laboratorio que trataremos se recogen en la siguiente lista:                  

Centrifugación Cristalización Cromatografía de columna Cromatografía en capa fina Desecación Destilación Evaporación hasta sequedad Extracción Filtración con filtro de pliegues Filtración al vacío Pesada Precipitación Utilización de un reflujo Utilización del mechero Bunsen Punto de fusión Re cristalización Utilización del roto evaporador A continuación, daremos resumen de las principales operaciones básicas:

a) Precipitación. La precipitación es un proceso de obtención de un sólido a partir de una disolución. Puede realizarse por una reacción química, por evaporación del disolvente, por enfriamiento repentino de una disolución caliente, o por cambio de polaridad del disolvente. El sólido así obtenido se denomina precipitado y puede englobar impurezas. En general será necesario cristalizarlo y recristalizarlo.

b) Decantación. Este trabajo teórico trata sobre la utilización de una de las técnicas de separación de mezclas más utilizada, la decantación, este método sirve para separar una mezcla heterogénea y de componentes de distintas densidades, se trata de dejar reposar en un embudo especializado para esta técnica llamado embudo de decantación, los dos líquidos hasta que se separen y después vaciarlo abriendo la llave. En nuestro experimento hemos usado como se debe dos componentes líquidos de distintas densidades, agua y aceite, evidentemente le aceite es más denso que el agua y debido a ello el aceite queda arriba cuando se separan en el embudo de decantación. Si se realiza bien podemos llegar a separar el agua del aceite totalmente.

c) Filtración. Se denomina filtración al proceso de separación de partículas sólidas de un líquido utilizando un material poroso llamado filtro. La técnica consiste en verter la mezcla sólido-líquido que se quiere tratar sobre un filtro que permita el paso del líquido pero que retenga las partículas sólidas. El líquido que atraviesa el filtro se denomina filtrado. El filtro, en el laboratorio suele ser papel poroso, pero puede ser de otros materiales que permitan el paso de líquidos. En cualquier caso, es necesario seleccionar la porosidad del filtro según el diámetro de las partículas que se quieren separar.

d) Evaporación. Los términos evaporación o vaporización se aplican al paso del estado líquido al estado gaseoso. Cuando el fenómeno se produce únicamente en la superficie de la masa líquida se designa como evaporación. Si el paso a vapor tiene lugar afectando toda la masa líquida se denomina vaporización o ebullición. También se denomina evaporación a la operación de separación basada en los dos fenómenos. La vaporización y la evaporación son dos fenómenos endotérmicos. El caudal del líquido vaporizado se incrementa al aumentar la superficie libre del líquido. Generalmente no se distingue entre evaporación y vaporización, definiéndose simplemente la evaporación como el proceso mediante el cual una fase líquida se transforma en vapor. Cuando un líquido llena parcialmente un recipiente cerrado, las moléculas que abandonan el estado líquido ocupan el espacio libre hasta saturar el recinto, produciendo una presión determinada que se denomina presión de vapor. Cada líquido tiene una presión de vapor característica que depende de la temperatura.

e) Cristalización. La cristalización es un proceso de formación de un sólido cristalino a partir de un producto fundido o a partir de una disolución. En este segundo caso, los cristales se obtienen al enfriar una disolución saturada en caliente del compuesto sólido en un disolvente adecuado. El disolvente o mezcla de disolventes será seleccionado de acuerdo con la solubilidad del sólido y de las impurezas (es necesario que éstas no cristalicen en las mismas condiciones). Así, es necesario encontrar un disolvente en el que el compuesto sólido que queremos cristalizar sea soluble en caliente e insoluble en frio. Si en una primera cristalización no se consigue la purificación completa, el proceso se puede repetir y hablaremos de re cristalización.

f)

Destilación. -

Consiste en la evaporación de un líquido con la consiguiente condensación y recolección de sus vapores. El propósito de esta técnica es la separación de una mezcla de líquidos cuyos puntos de ebullición son diferentes. La destilación puede ser simple o fraccionada. En la primera, el vapor formado por la ebullición del componente, simplemente se condensa y se recoge. En la destilación fraccionada, los vapores se pasan a través de una columna de fraccionamiento antes de recogerlos.

g) Secado y calcinación. -

En el laboratorio normalmente se utilizan dos sistemas de calentamiento: Estufas y muflas. La principal diferencia reside en las temperaturas de trabajo y por lo tanto en sus aplicaciones. Estufas: La temperatura de trabajo máxima de una estufa alcanza los 150 ºC. Se utilizan para secar reactivos, precipitados y material de vidrio a 110 ºC aproximadamente. Todo lo que se introduce en la estufa debe estar marcado. Se deben usar una luna de reloj o un vaso de precipitados para introducir los reactivos o precipitados en la estufa. Muflas: Las temperaturas de trabajo son mucho mayores, desde los 200 ºC hasta alcanzar 1500 ºC. Se utilizan para calcinar muestras, reactivos y precipitados. Debido a las altas temperaturas que se alcanzan en la mufla sólo pueden usarse materiales de laboratorio refractarios.

III)

Para trabajar con los sistemas de calentamiento es necesario tomar precauciones a la hora de introducir y sacar el material. Utilizar guantes y pinzas largas en caso necesario. MATERIALES, EQUPOS Y REACTIVOS:

              

a) Materiales: Vaso precipitado Gradillas para tubos de ensayo Piseta Franela o papel higiénico Malla metálica con asbesto Embudo Tubos de ensayo Pipeta Estufa Mechero de bunsen Mortero con su pilón Papel de filtro Balanza Luna de reloj Fosforo

    

b) Reactivos: Solución de yoduro de potasio 0,1M Solución de acetato de plomo(II) 0,1M Sal de piedra Agua Acido benzoico

IV)

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

ENSAYO N°1: Obtención de yoduro de plomo (II) o del sulfato de bario por precipitación, decantación, filtración, lavado, secado y pesado.

1. Lavar los tubos de ensayo y luego pipetear los reactivos. 2. En un tubo de ensayo añadir 5ml de solución de acetato de plomo (II) y en otro 5 ml de solución de yoduro de potasio. Anotamos las características iniciales de cada uno. Luego, depositamos ambas sustancias en el vaso de precipitado de 100ml y observamos la inmediata reacción que produjo un cambio de color (amarillo).

3. Calcular la masa del papel de filtro, armar un sistema de filtración con el matraz, embudo y papel de filtro, como se indicó en la pizarra.

4. Con ayuda de las pisetas lavar las paredes interiores del vaso de modo que arrastre hacia el filtro todas las partículas sólidas.

5. Dejar escurrir completamente el líquido, retirar el papel de filtro con el residuo, doblar las puntas hacia dentro y colocarlo sobre la luna de reloj y por 10 minutos mantenerlo en la estufa a 110°C.

6. Luego pesar el papel y anotar los resultados correspondientes.

5ml

5ml

ml

ml

CH3COO

KI Papel de filtración m = 1.2g

Estufa La masa del PbI2 = 0.1g

ENSAYO N°2: re cristalización de cloruro de sodio (NACL)

1. En el mortero por fricción con el pilón pulverizar una porción de sal de piedra. 2. Pesar el vaso de precipitado de 250 ml. Añadir 30 ml de agua de caño y en ella agregar de 5 gramos de muestra de sal de piedra

3. Disolver e instalar un sistema de filtración, y poner a filtrar en proporciones sugeridas por el docente. El filtrado llevarlo a una ebullición en el vaso de precipitado a través del mechero de bunsen. Hasta sequedad. Dejar enfriar.

4. Pesar y determinar la masa de cloruro de sodio (sal de cocina) obtenido.

5. El residuo del filtrado llevarlo a la estufa esperar un lapso de tiempo hasta el secado adecuado y procedemos a pesarlo.

5.0g de NaCl

Se disuelve el NaCl

ENSAYO N°3: re cristalización del ácido benzoico Paso 1: lavar el matraz y agregar 0.3g de acido benzoico y 30 ml de agua Paso 2: prender el mechero de bunsen colocándolo de bajo del trípode ,darle calor y agitarle hasta que las partículas sólidas se disuelvan.

Paso 3: una vez disuelta dejar que se enfrié el matraz a T° ambiente luego llevarlo a un recipiente con agua fría y dentro de ella moverla circularmente (proceso de enfriado brusco).

Finalización: Bueno finalizamos con el lavado de los materiales de laboratorio, secado y guardado.

V)

DATOS Y RESULTADOS EXPERIMENTALES

ENSAYO N°1: Obtención de PbL2 (yoduro de plomo) Clasificación según los reactantes empleados Tipo 1: yoduro de potasio + acetato de plomo (II)

Tipo

Reactantes

Fase

Volumen

1

Pb(CH3COO)2

Liquido

5ml

KI

liquido

5ml

Masa de papel de filtro: m1 1,2 g

m1 +masa Masa de Precipitado precipitado precipitado aspecto y (m2) (m2 – m1) color 1.3g 1,3- 1,2=0,1 Aspecto: polvo color : amarillo

ENSAYO N°2 

Re cristalización de cloruro de sodio

Muestra

Masa de muestra (m1)

Masa del vaso (m2)

Volumen del agua (V1;ml)

(m2)+masa de cristales (m3)

Masa de cristales (m3)

Compuesto puro

NaCl

5g

102.1 g

30 ml

108.4 g

6.3g

Cloruro de Na

VI)

CONCLUSIONES

El aprender las operaciones básicas nos permite saber y entender mejor las reacciones y proceso químicos que desarrollamos de una manera más experimental, y haciendo q los estudiantes conozcamos más y que el aprendizaje sea mejor. Luego de haber realizado la práctica de laboratorio y al presentar este trabajo hemos adquirido nuevos conocimientos y pudimos experimentar y llevar a la práctica los conocimientos teóricos. Todo a nuestro alrededor es un constante desarrollo de procesos químicos, por lo cual no podemos ignorar ni menospreciar la importancia de esta ciencia para nosotros y para cada individuo.

BIBLIOGRAFIA  Fundamentos de la ciencia de los materiales William F. Smith 2da. Edición :Mc-Graw-Hill  QUIMICA EXPERIMENTAL – Salcedo Ribera

VII)

CUESTIONARIO: 1. Detalle los cambios de estado que se produce en la destilación simple secado y cristalización.

-CAMBIO DE ESTADO

QUE SE PRODUCE EN LA DESTILACION SIMPLE:

Las soluciones (sistemas homogéneos) o mezclas de líquidos miscibles pueden separarse por cambios de estado “Congelación, Evaporación y Condensación” para separar los componentes de una solución se emplea con frecuencia la destilación; también se usa para purificar las sustancias líquidas.

El agua se destila con el fin de eliminar las sales contenidas en ésta. La destilación se basa en la diferencia de los puntos de ebullición de sus componentes. Se calienta la solución y se concentran los vapores, la sustancia que tiene menor punto de ebullición (más volátil9 se convierta en vapor antes que la otra, ésta primera sustancia se hace pasar al condensador para llevarla a estado.

-CAMBIO

DE ESTADO QUE SE PRODUCE EN SECADO: Es el proceso de

calentamiento que se ponen en una estufa las sustancias, a temperaturas de 105ºc y menores de 280ºc que la estufa tiene que eliminar toda la humedad.

-CAMBIO DE ESTADO QUE PRODUCE EN LA CRISTALIZACION: Es el proceso de purificación que separa las sustancias de la solución para obtener solidos con alta pureza y se forma cristales de manera uniforme.

2. Definir: disolución saturada, no saturada y sobre saturada. señalar un ejemplo ilustrativo. -SOLUCION SATURADA: En estas disoluciones hay un equilibrio entre soluto y el dispersante, la temperatura que se tome en consideración, el solvente no será capaz de disolver más soluto. Es la separación convencional de colocar ciertas cantidades de soluto y solvente en condiciones adecuados para que se produzca luego de un tiempo de reposo de precipitación. -SOLUCION NO SATURADA: Es aquello donde el soluto y solvente no están en equilibrio a una temperatura por lo que puede admitir más soluto hasta alcanzar su grado se saturan. es cuando un soluto está determinado por la capacidad de disolver una cantidad determinada es, por lo tanto, cualquier solución de concentración inferior a la de saturación.

Tiene poco soluto así que sabemos que le podemos agregar mas (un litro de agua con una pisca de sal)

-SOLUCION SOBRESATURADA: Representa un tipo de disolución inestable ya que presenta disueltos más soluto que lo permite a la temperatura dada. Suelen precipitarse formando micro cristales frente a enfriamiento bruscos.

Le hemos agregado tanto soluto que ya no se disuelve y se ha al fondo (un litro de agua con una tasa de sal)

3. En qué casos de emplearse la destilación simple y la destilación fraccionada -La destilación simple: se usa para separar dos líquidos miscibles. Uno se extrae como vapor por la parte superior y el otro sale por abajo, sin destilar. (O queda en el balón si lo hacés en Laboratorio). La destilación fraccionada es cuando hay más de dos componentes, por ejemplo en el petróleo hay miles de moléculas diferentes, y se separan mezclas a distintas alturas de la torre de destilación, de acuerdo con su punto de ebullición, lo más volátil sale más arriba. Así lo primero que sale es la nafta, que se deja decantar y se separan los gases. Luego sale el kerosene, después el Gas Oil, Diesel Oil, y por fondo sin destilar sale el fondo, que destilado al vacío da cortes para hacer aceites lubricantes. Las mezclas no se separan por composición química sino por propiedades físicas requeridas por el mercado. Si hay sal en agua, lo que se hace es una evaporación (queda una solución más concentrada) y luego una cristalización (precipita la sal) y posteriormente se filtra. Sólo se destila para separar componentes fluidos (líquidos o gases). -DESTILACION FRACCIONADA: La destilación es el proceso que consiste en calentar un líquido hasta que sus componentes más volátiles pasan a la fase de vapor y, a continuación, enfriar el vapor para recuperar dichos

componentes en forma líquida por medio de la condensación. El objetivo principal es separar una mezcla de varios componentes aprovechando sus distintas volatilidades, o bien separar los materiales volátiles de los no volátiles. En la evaporación y en el secado, normalmente el objetivo es obtener el componente menos volátil; el componente más volátil, casi siempre agua, se desecha. Sin embargo, la finalidad principal de la destilación es obtener el componente más volátil en forma pura.

4. Indicar el procedimiento a seguir para separar los componentes de las siguientes mezclas: aceite y agua salada, arena y oro, alcohol iodado y agua destilada, gasolina, kerosene y bencina, acetona, alcohol y agua.

-ACEITE Y AGUA SALADA: La mezcla de agua y aceite se puede separar por medio de decantación. La decantación se utiliza para separar líquidos que no se disuelven entre sí (como agua y aceite) o un sólido insoluble en un líquido (como agua y arena). El aparato utilizado, que se muestra en la fotografía, se llama ampolla o embudo de decantación. La decantación es el método de separación más sencillo, y comúnmente es el preámbulo a utilizar otros más complejos con la finalidad de lograr la mayor pureza posible. Para separar dos fases por medio de decantación, se debe dejar la mezcla en reposo hasta que la sustancia más densa se sedimente en el fondo. Luego dejamos caer el líquido por la canilla, cayendo en otro recipiente, dejando arriba solamente uno de los dos fluidos

ARENA Y ORO:

-GASOLINA Y KEROSENE : petróleo es una mezcla de hidrocarburos líquido en los que están disueltos otros hidrocarburos se encuentran alcanos, lineales y ramificados, de hasta C40, acompañados de cierta cantidad de ciclo alcanos e hidrocarburos aromáticos.

El petróleo bruto o crudo apenas se utiliza directamente. En las refinerías se lo somete a una destilación fraccionada, que equivale a repetir un buen número de veces una destilación simple. Aunque no origina la separación de cada uno de los hidrocarburos, produce una serie de fracciones (gasolina, queroseno, etc.) con diferentes intervalos de ebullición, que ya son productos de alto consumo. La creciente demanda de gasolina hace insuficiente la obtenida por destilación del petróleo. Ha sido necesario idear un procedimiento para convertir los hidrocarburos de cadena larga, con pocas aplicaciones, en otros de cadena más corta, correspondiente a la gasolina. Este proceso de ruptura de cadenas se llama cracking o craqueo y tiene lugar a temperatura de unos 500 ºC, en ausencia de oxígeno y con catalizadores adecuados

- Separación de alcohol y agua: Un medio muy eficiente seria una destilacion fraccionada. Si usas vacio, y baja temperatura, alrededor de 45 grados centigrados constantes, obtendras un alcohol muy puro.

El proceso de separación convencional de agua y alcohol se llama destilación. También existe un método alternativo y moderno y que se realiza a nivel de laboratorio y se llama Pervaporación y se realiza mediante la acción de una membrana selectiva hacia el alcohol y una bomba de vacio del otro extremo del equipo, de esta forma la membrana absorve únicamente el alcohol y con la succión de la bomba es llevado hacia la otra cámara o compartimento del equipo y así sucesivamente.

5. Señale 10 pares de líquidos inmiscibles. SEÑALAR 10 PARES DE LIQUIDOS INMICIBLES: se trata de un concepto que deriva de miscibilidad, tal como se conoce a la particularidad o propiedad de ciertas sustancias para combinarse o mezclarse en distintas proporciones y formar a partir de ello una solución homogénea Inmiscible Lo más común es que esta noción sea aplicada a los líquidos, aunque también puede referirse a materiales sólidos o gases. Cuando dos sustancias tienen la capacidad de constituir una solución homogénea más allá de las proporciones implicadas, se dice que son miscibles. En cambio, si no tienen dicha capacidad, se las calificará como inmiscibles. Esto quiere decir que es inmiscible toda sustancia que no consigue conformar una franja homogénea de ningún modo. Un ejemplo de sustancia inmiscible es el agua. Lo mismo ocurre con el éter etílico. La miscibilidad de las sustancias orgánicas y de los lípidos con el agua se encuentra determinada por las propiedades de la cadena de hidrocarburos.

6. Definir: sustancia químicamente pura, fase, solubilidad, aceótropo y coeficiente de distribución -SUSTANCIAS QUIMICAMENTE PURA:Una sustancia pura es aquella que tiene unas propiedades específicas que la caracterizan y que sirven para diferenciarla de otras sustancias. Las sustancias puras pueden ser elementos o compuestos.

Compuestos químicos. Son sustancias puras que se pueden descomponer en otras más simples por métodos químicos. Por ejemplo el agua es un compuesto químico que se puede descomponer en dos gases (hidrógeno y oxígeno) al pasar por ella una corriente eléctrica. Los elementos químicos son sustancias puras que no pueden descomponerse en otras más simples.

-Diagrama de fases de una sustancia pura Una fase es un estado en una secuencia de posibles estados generalmente periódicos (e.g. fases de la luna). Las fases en termodinámica son los distintos estados homogéneos en los que se presenta una sustancia al ir cambiando su estado termodinámico (temperatura, presión o concentración). Los tres estados fásicos de la materia son: sólido, líquido y gaseoso Estado sólido: El estado sólido tiende a mantener la forma cuando se aplican pequeñas fuerzas durante tiempos razonables. Todas las sustancias a temperaturas muy bajas son siempre sólidas (sólo parece que hay una excepción: el helio cuántico). Además, si el estado sólido fuese de equilibrio perfecto, la estructura del sólido sería monocristalina (por el segundo principio), aunque en la realidad sólo aparecen en la naturaleza estructuras policristalinas de distinto tamaño de grano (de región monocristalina) formadas en procesos geológicos lentos (casi todos los metales y algunos cerámicos), y sólidos amorfos (la mayoría de los cerámicos y prácticamente todos los polímeros). En algunos casos, al ir aumentando la temperatura (o la presión), la sustancia sufre cambios de fase en estado sólido (si se deja un tiempo suficiente), que se llaman cambios alotrópicos (e.g. el hielo normal de agua, llamado hielo-Ih, pasa a hielo-Ic al enfriarlo a 200 ºC; el grafito pasa a diamante a muy alta presión).

Estado líquido: El estado líquido tiende a mantener su volumen al aplicarle pequeñas fuerzas, aunque fluya. El estado líquido es algo excepcional en la naturaleza, donde casi todo el universo es un gas enrarecido (espacio interestelar), con algunos cuerpos sólidos, o gaseosos muy comprimidos por la gravedad (estrellas y demás astros). El estado sólido cristalino y el estado gaseoso son fácilmente modelizables (orden total y desorden total, respectivamente), pero el estado líquido es difícil de explicar. También es difícil modelizar los sólidos amorfos y los gases densos; e.g. una masa pastosa, si al ponerla en una taza y tratar de verter mancha la mesa antes de 100 s, se dice que es un líquido; una masa fluida densa, se dice que es un gas si no forma interfase con otro gas como el aire (debido a la baja difusividad, si se vierte un gas más pesado que el aire, dióxido de carbono, en una jarra, todo a presión y temperatura ambiente, el gas pesado ocupará la parte de abajo como si fuese un líquido, desplazando el aire, pudiendo luego verterse sobre otro recipiente, como los líquidos). Estado gaseoso: El estado gaseoso tiende a ocupar todo el volumen disponible, sin interfases, pero con densidad dependiente del campo de fuerzas existente (por eso los astros pueden retener atmósferas gaseosas). -SOLUBILIDAD: La solubilidad puede ser expresada en porcentaje de soluto o en unidades como moles por litro o gramos por litro. Es importante destacar que no todas las sustancias se disuelven en los mismos solventes. El agua es solvente de la sal pero no del aceite, por ejemplo. La polaridad de las sustancias tiene una gran influencia sobre su capacidad de solubilidad. Hay que tener en cuenta que la solubilidad depende tanto de las características del soluto y del solvente como de la presión ambiental y de la temperatura. Otro factor que incide en la solubilidad es la presencia de otras especies disueltas en el solvente. Si el líquido en cuestión alberga complejos metálicos, la solubilidad se ve alterada. El exceso o el defecto de un ion común en la solución y la fuerza iónica también tienen incidencia en la solubilidad. -AZEOTROPO: Un azeótropo, es una mezcla de compuestos químicos (dos o más) diferentes en estado líquido, los cuales ebullicionan a constante temperatura, y actúan como si fuesen un solo compuesto químico. Los azeótropos pueden llegar a ebullición al alcanzar una temperatura mayor, media o más baja que la de los compuestos químicos que conforman la mezcla, consiguiendo seguir encontrándose en estado líquido y conservando la

composición que tenían en un inicio, al igual que ocurre con el vapor, por lo cual se hace imposible conseguir separarlos por destilación de tipo simple o a través de las extracciones líquido-vapor usando otras sustancias líquidas iónicas como puede ser por ejemplo el cloruro de 1-butil-3metilimidazolio. -Coeficiente de distribución Si consideramos una sustancia que es capaz de disolverse en dos solventes que no se pueden mezclar entre sí, la relación entre las concentraciones de esta sustancia en los distintos solventes es el llamado coeficiente de reparto. Este coeficiente es constante para una determinada temperatura, y puede representarse con la siguiente fórmula: Donde k es el coeficiente de reparto, C1 la concentración de la sustancia en el primer solvente y C2 la concentración en el segundo solvente. Si tomamos como C1 la concentración de una sustancia en un solvente hidrófobo (solvente apolar, no miscible con agua) y como C2 la concentración de la misma sustancia en agua, tendremos que sustancias cuyo coeficiente de reparto sea elevado, son mayormente hidrófobas, es decir, que escasamente se disuelven en agua, y por el contrario, sustancias con un coeficiente bajo, tienen tendencia hidrófila, es decir que se disuelven bien en agua u otro solvente polar. Esta característica es estudiada en fármacos, para predecir de qué manera se distribuirá el medicamento en los tejidos. Si su coeficiente de reparto es elevado, tenderá a concentrarse en medios hidrófobos, como por ejemplo la bicapa lipídica de la membrana celular, en cambio si su coeficiente es bajo, tendrá tendencia a distribuirse en entornos hidrófilos, como por ejemplo el plasma sanguíneo. Existen varios métodos para determinar la concentración del soluto en los distintos disolventes. Las concentraciones se pueden medir por ejemplo por espectroscopia, o añadiendo un trazador radioactivo a la muestra. El método del frasco de agitación tiene como ventajas que es un método preciso para un amplio rango de solutos, y que no tenemos que conocer previamente la estructura química del soluto para conocer su coeficiente de reparto. Entre las desventajas que presente este método, tenemos que llevar bastante tiempo, y que si la sustancia estudiada es altamente hidrófila o hidrófoba, la concentración en una de las dos fases será muy baja, y por lo tanto difícil de cuantificar con precisión. Además, para el método del frasco de agitación, la solubilidad debe ser completa, y puede resultar complicado detectar cantidades pequeñas de soluto sin disolver.