UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE QUÍMICA

LABORATORIO DE QUIMICA INORGÁNICA

GAVETA 80

PRÁCTICA NÚMERO 6: “EFECTO DEL DISOLVENTE EN LA MANIFESTACIÓN DEL CARÁCTER IÓNICO”

Elaborado por:

Colín Rodríguez JessicaFernández López Lorena

Martínez Salas MiriamTapia Carlos Giovanny GAVETA 75 GRUPO

24

Grupo: 24 Horario: Viernes 11:00-14:00

Fecha límite de entrega del informe:

13 de Marzo del 2015

Profesor: Margarita Chávez Martínez

INTRODUCCIÓN

Los disolventes suelen clasificarse según su polaridad. Los disolventes polares son aquellos que poseen uno o más enlaces polares y tienen un momento dipolar neto.

Un indicador cuantitativo de la polaridad de un disolvente es su constante dieléctrica. La constante dieléctrica mide la capacidad relativa de una sustancia para interferir con la atracción de cargas de signo opuesto, como las presentes en los iones positivos y negativos (cationes y aniones). Los disolventes muy polares, de constantes dieléctricas elevadas son capaces de disolver las sales ya que facilitan la separación de iones negativos y positivos.

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.

Existe una relación entre la constante dieléctrica y el momento dipolar del disolvente. En la siguiente tabla se muestra dicha relación los disolventes con los que vamos se trabajó en el laboratorio.

Disolvente Momento dipolo (Debyes)

Constante dieléctrica

Agua 1.85 80Metanol 1.7 33Etanol 1.69 24.3Acetona 2.88 20.7DMSO 3.96 47.2AcOEt 1.78 6.02n-Hexano --- 2.02

OBJETIVOS

A parir de pruebas de solubilidad y conductividad sobre compuestos de Cobre identificar cual presenta mayor carácter iónicoRelacionar las constantes dieléctricas de acuerdo a la solubilidad que presentan cada uno de los compuestos en los diferentes disolventes.Determinar la relación entre el poder polarizante de una sustancia y su constante dieléctrica.

DESARROLLO EXPERIMENTAL

La metodología realmente es muy sencilla, se colocan tres lotes donde cada lote consta de 7 tubos de ensaye el primer lote será denominado serie 1, al lote dos serie dos, por lo tanto el tercer lote recibe el nombre de serie tres. A cada serie se agregan los disolventes a utilizar durante el desarrollo experimental (agua, dimetilsulfóxido, metanol, etanol, acetona, acetato de etilo y n-hexano), y se verifica que no conduzcan corriente eléctrico debido a la presencia de impurezas disueltas lo cual podría perjudicar los resultados de nuestra práctica. Posteriormente al paso anterior a la primer serie se le agrega cloruro de cobre (CuCl2) intentamos solubilizar y probamos si conducen o no la corriente eléctrica. Lo mismo se realiza para la serie dos y la serie tres solo que ahora el compuesto a tratar en la serie dos es el acetato de cobre Cu(AcO) 2 y en la serie tres

etilenbis(salicildeniminato)cobre II [Cu (salen ) ] observamos su solubilidad y la

capacidad de conducción eléctrica en cada sistema. En las tabla de resultados se reportó la solubilidad en términos de números los cuales comprenden el intervalo de 0 a 1n en donde 0 representa que la sal no es soluble, 1 si el soluto confiere al disolvente una coloración pero queda algo del compuesto sin disolver y 2 cuando se disuelve el soluto por completo. Se anexa diagrama de flujo:

hacer tres series con 7 tubos de ensaye cada una y agregar a cada

serie los disolventes correspondientes

Verificar que los disolventes no conduzcan la corriente electrica.

A la serie 1 agregar cloruro de cobre, a la serie 2 agregar acetato

de cobre y la ultima etilenbis(salicildeniminato)cobre II .

Solo la punta de la espatula.

Observar solubilidad en cada muestra y anotar datos en tabla de

resulttados

Medir conductividad electrica de cada sistema.

RESULTADOS Y OBSERVACIONES

Tabla 1. Resultados de las pruebas de solubilidad y conductividad sobre compuestos de cobre.

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

DisolventeCompuesto

CuCl2 Cu(AcO)2 [Cu (salen ) ]H2O Solubilidad 2 2 1

¿Conduce? ✓ ✓ ✓DMSO Solubilidad 1 1 1

¿Conduce? ✓ x ✓MeOH Solubilidad 2 1 1

¿Conduce? ✓ ✓ ✓EtOH Solubilidad 2 0 1

¿Conduce? ✓ x ✓Acetona Solubilidad 1 0 1

¿Conduce? x x XAcOEt Solubilidad 1 0 1

¿Conduce? ✓ x Xn-Hexano Solubilidad 0 0 0

¿Conduce? x x x

CUESTIONARIO

1.- Describe lo que sucede, a nivel molecular, cuando un soluto se disuelve en un disolvente:

Para explicar lo que sucede lo ejemplificaremos con los compuestos iónicos; cuando un compuesto iónico se disuelve en agua se destruye la red tridimensional de iones en el sólido y se separan los iones positivos y los negativos. Cada ión positivo se rodea de varias moléculas con su polo negativo orientado hacia el catión, de igual manera, el anión está rodeado de varias moléculas de agua con su polo positivo orientado al ión, en pocas palabras el disolvente rodea al soluto. Además las fuerzas intermoleculares del disolvente son mucho más fuertes que la de las sustancias que si logran solubilizarse.

2.- ¿Por qué es posible que un soluto, a pesar de ser soluble en dos diferentes disolventes, conduzca la corriente sólo en uno de ellos?

Esto se debe a las constantes dieléctricas características de cada disolvente ya que la constante dieléctrica nos indicara que tanto el disolvente separa a los iones correspondientes pues entre mayo separación de iones el fenómeno de conductividad del escalar intensidad de corriente aumentara.

3.- ¿Cuál de los tres compuestos estudiados presenta el mayor carácter iónico? ¿En qué fundamentas tu respuesta?

El CuCl2 es el compuesto que presenta un mayor carácter iónico debido a que es el mejor que conduce la corriente eléctrica en los distintos disolventes utilizados.

4.- ¿Cuál de los tres tiene el mayor carácter covalente? ¿En qué basas tu respuesta?

El [Cu (salen ) ] es muy poco soluble y sobretodo no condujo la electricidad en los

diferentes disolventes, además de identificar en su estructura química enlaces covalentes coordinados.

5.- ¿Qué criterios puedes considerar para determinar el la polaridad de los diferentes disolventes que se utilizaron en esta práctica?

Magnitud de sus momentos dipolares y el valor de la constante dieléctrica.

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

n-Hexano<Acetato de etilo<dimetilsulfóxido<Etanol<Metanol<Acetona<Agua

7.- Coloca a los disolventes que usaste en orden creciente de constante dieléctrica.

n-Hexano<Acetato de etilo< Acetona<Etanol<Metanol<Dimetilsulfoxido<Agua

Compara esta lista con la que realizaste en el punto 6 de este cuestionario. Comenta sobre el resultado de esta comparación:

Al comparar el poder polarizante de los disolventes con su constante dieléctrica observamos que existe una misma tendencia, a excepción del dimetilsulfóxido y la acetona cuya diferencia puede explicarse a partir de que la cantidad de soluto ocupado en las pruebas no fue rigurosamente medido influyendo evidentemente

en la solubilidad y por ende en la conducción eléctrica, sin embargo, el poder polarizante es directamente proporcional a su constante eléctrica.

CONCLUSIÓN

En esta práctica comprobamos que la contante dieléctrica de un disolvente esta sumamente relacionada con su poder polarizante. A su vez también comprobamos que el poder polarizante no solo depende de sus momentos dipolares.

A pesar de que los tres compuestos con los que trabajamos tenían en su estructura un átomo de Cu2+ pudimos notara una gran diferencia en cuanto a la solubilidad y conductividad eléctrica ya que el CuCl2 fue soluble en 5 de los 7 disolventes además de conducir con mayor facilidad la corriente eléctrica respecto a los otros dos. El acetato de cobre fue soluble y condujo en menos de la mitad de

los disolventes. Finalmente el [Cu (salen ) ] a pesar de disolverse en casi todas las

sustancias no condujo la electricidad en casi ninguna. Con esto determinamos que el compuesto con mayor carácter iónico es el CuCl2 y el de menor carácter iónico

por presentar enlaces covalentes [Cu (salen ) ] .

De acuerdo a nuestros resultados experimentales determinamos que el disolvente con mayor poder polarizante fue el de mayor constante dieléctrica en este caso el H2O y el de menor poder polarizante fue el de menor constante dieléctrica en este caso n-Hexano

BIBLIOGRAFÍA

Rayner-Canham Geoff, "Quimica Inorgánica Descriptiva", 2° edición, Editt. Pearson, México, 2000. Pág (27, 154-156)

Brown, Theodore. “Química. La ciencia central”, 9° edición, Pearson Educacion, México, 2004, Pág. (252-254)