Objetivo:El objetivo de esta prctica es aprender y conocer el comportamiento de la solubilidad de las sustancias, adems de utilizar la informacin obtenida de este fenmeno para seleccionar un disolvente ideal en una cristalizacin. Investigacin PreviaSolubilidad Como Fenmeno FsicoCon el fin de poder comprar la capacidad que tiene un disolvente para disolver un producto dado (soluto), se utiliza una magnitud, esta denominada solubilidad. La solubilidad es la capacidad de una determinada cantidad de lquido (disolvente) para disolver una sustancia slida. Aadiendo soluto a un volumen dado de disolvente se llega a un punto a partir del cual la disolucin no admite ms soluto. Si bien la solubilidad depende de la caracterstica propia de cada sustancia qumica, un factor que puede hacer variar esta capacidad es la temperatura, de ah que su valor vaya siempre acompaado del de la temperatura de trabajo. As pues la solubilidad aumenta con el incremento de temperatura a la cual se realiza un disolucin. Se trata de procesos en los que el sistema absorbe calor para apoyar con una cantidad de energa extra el fenmeno de la solvatacin. Sin embargo en algunos la disolucin va acompaada de una liberacin de calor y la solubilidad disminuye con el aumento de temperatura.Relacin con la estructura molecularEl fenmeno de solubilidad es explicado mediante la distribucin de las molculas o iones de soluto que se encuentran dispersas ms o menos al azar entre las molculas o iones de disolvente. Relacin con la polaridadLa propiedad que adquieren los productos qumicos relacionada a su forma de crear enlaces con otras sustancias, y la estructura misma de sus enlaces para atraer, como elemento electroatractor y tener una tendencia a crear enlaces fcilmente o al no crearlos, es representada por la polaridad, y en la solubilidad es un factor observable entre los tipos de disolventes polares o no polares, un claro ejemplo es el agua que tiene una elevada capacidad de formar enlaces de hidrgeno, que le permite ser un buen disolvente con las sales, pero que tambin lo caracterizan por ser un mal disolvente con sustancias no polares. Entonces, es de esperarse que un disolvente polar solo disuelva fcilmente solutos polares y un disolvente no polar, solo solutos polares. Esta generalizacin ha sido resumida brevemente como Semejante disuelve a Semejante DisolventeUn disolvente es una sustancia en la que se diluye un soluto, que es encontrado en disolucin en mayor proporcin. Una importante propiedad de un disolvente es su constante dielctrica, que puede considerarse como una medida de la neutralizacin que ejerce en las interacciones entre partculas del soluto, entre iones opuestos en el caso de sustancias inicas. Cuanto ms pequea es la constante dielctrica, mayores son las fuerzas atractivas entre iones opuestos del soluto; consecuentemente, en disolventes con constante dielctrica baja (inferiores a 15) las interacciones entre iones tienen mayor alcance y stos quedan asociados en su mayor parte. La concentracin de los iones en solucin resulta despreciable con respecto a la de las molculas. En los disolventes de elevada constante dielctrica, los enlaces inicos se rompen totalmente y los pares inicos estn totalmente disociados. Esto sucede con en el agua y, de una forma general, en los disolventes con > 40.

Tipos de DisolventeProticosLos disolventes proticos son molculas en general muy polares que contienen protones (H+) cidos y por lo tanto pueden formar puentes de hidrgeno con los solutos, algunos de ellos como el Agua, los cidos carboxlicos, los alcoholes y aminas.

AproticosDisolventes aprticos, aprotnicos o indiferentes (C6H6, C6H12, CCl4, SO2, etc.) que son inertes frente a la transferencia de protones pues las molculas que constituyen al disolvente no son capaces de ganar ni ceder protones. Existe un tipo de disolventes aprticos con un marcado momento dipolar llamados disolventes dipolares aprticos, como la dimetilformamida, dimetilacetamida, hexametilfosfotriamida, trimetilpirrolidona, acetonitrilo, dimetilsulfxido, propenilcarbonato, y algunos otros. En estos disolventes es posible fijar protones y por tanto, es posible establecer una escala de pH.Pruebas de SolubilidadUna prueba de solubilidad tiene el objetivo de dar a conocer informacin relevante acerca del soluto que se utiliza, as pues las tres pruebas ms importantes a realizar para conocer la naturaleza de estos productos son 3:a) Solubilidad en Aguab) Solubilidad en cidos diluidos Acido clorhdrico, Sulfrico y Fosfricoc) Solubilidad en Bases diluidas Hidrxido de Sodio y Bicarbonato de SodioImportancia de las pruebas de solubilidad en la recristalizacinSi bien un slido cristalino tiene una formacin de sus molculas que le permite adoptar una forma tridimensional ya sea cuadrada, romboide, entre otras, la cristalizacin como fenmeno tiene el objetivo de utilizar la naturaleza de este cristal, para elegir un disolvente en funcin de su polaridad, por lo tanto las pruebas de solubilidad nos permite obtener toda la informacin que pueda apoyar a esta eleccin del disolvente ideal, que tendr que tener como caractersticas:a) No debe reaccionar con el slido.b) Tener punto de ebullicin inferior al punto de fusin del slido a purificar.c) Debe presentar volatilidad moderada, para eliminarlo con facilidad de los cristales.Interpretacin de las pruebas de solubilidad.Las pruebas de solubilidad nos pueden dar tres clases generales de informacin:1. Frecuentemente seala la presencia de un grupo funcional2. La solubilidad en cierto disolventes a menudo conduce hacia informacin ms especfica acerca del grupo funcional3. En algunas ocasiones es posible hacer deducciones acerca del peso molecular.Todo ello nos permite identificar la capacidad de un lquido acorde a un soluto cualquiera, respecto a su polaridad y capacidad para formar enlaces con nuestra sustancia problema.

Sustancias

ROMBO NFPAReactivosAgua (H2O) Solubilidad 24 / 08 / 2015Equipo: 5 VentanaLunes 16-20 horas

PM: 18.01 g/molPF: 0 CPE: 100CAspecto: Liquido Color: IncoloroD: 0.958 g/mlnd: 1.33336Solubilidad: soluble en alcohol y sal, pero no en gasolina y aceites. Toxicidad: NingunaFlamabilidad: IncombustibleExplosividad: NoProcedimiento ante accidentes: Ninguno en especial.

Bicarbonato de Sodio (NaHCO3)

PM: 84.01 g/molPF: 50-270CPE: No hierve, se descomponeAspecto: Grnulos o polvo Color: BlancoD: 2.159 g/ml nd: 1.3344Solubilidad: Moderada en agua (8.7 g/100g) y ligeramente soluble en etanol.Toxicidad: Leve irritacin por contacto con piel y ojos, ningn efecto mutagnico.Flamabilidad: No inflamableExplosividad: NoProcedimiento ante accidentes: Lavar con abundante agua zonas de derrame de la sustancias.

cido Fosfrico (H3PO4)

PM: 97.99 g/molPF: 21.1 (al 85%) PE: 158C (al85%)Aspecto: Lquido InodoroColor: IncoloroD: 3.4 g/mlnd: 1.3420Solubilidad: En agua y alcoholToxicidad: Solucin acuosa fuertemente irritante y corrosivaFlamabilidad: No inflamable.Explosividad: Evitar el contacto con metales que librera hidrgeno, el cual es explosivo.Procedimiento ante accidentes: Restringir el acceso a personas innecesarias y sin debida proteccin, ubicarse a favor del viento. Usar equipo de proteccin personal. Mantener cerrados los contenedores para evitar la entrada de agua.

cido Clorhdrico (HCl)

PM: 36.46 g/molPF: -17.14C (a 10.17%)PE: 108.58C (20.22%)Aspecto: LquidoColor: IncoloroD: 1.639 g/mlnd: 1.34168Solubilidad: Agua

Toxicidad: IDLH: 100ppmFlamabilidad: No es inflamable.Explosividad: Evitar el contacto con metales.Procedimiento ante accidentes: En caso de derrames: ventilar el rea y protegerse con el equipo de seguridad, cubrir el derrame con bicarbonato de sodio o una mezcla 50:50 de hidrxido de calcio y cal sodada y mezclar cuidadosamente. Se genera calor por la neutralizacin, por lo que si el cido derramado es concentrado, primero debe construirse en dique que lo contenga y diluir con agua en forma de espray para disminuir los vapores generados durante la neutralizacin. Barrer y asegurarse que los residuos se han neutralizado antes de desechar al drenaje. Esto ltimo se hace con ayuda de agua en abundancia. Si el derrame es mayor, mantenga el material alejado de fuentes de agua y drenajes. Construir diques para contenerlo.En caso de incendio: elegir el extinguidor dependiendo de los alrededores, y utilizar agua como neblina lo ms lejos posible.

cido Sulfrico (H2SO4)

PM: 98.08 g/molPF: -15CPE: 330CAspecto: Lquido Color: Incoloro D: 1.84 g/mlnd: 1.4183 (a 20 C)Solubilidad: miscible en agua

Toxicidad: En caso de incendio libera gases de SOx que son txicos.Flamabilidad: No inflamableExplosividad: En presencia de metales desprende hidrgeno.Procedimiento ante accidentes: No permitir el paso al sistema de desage, en caso de derrame, recoger con materiales absorbentes o en su defecto arena o tierra secas y depositar en contenedores para residuos para su posterior eliminacin.

Hidrxido de Sodio (NaOH)

PM: 40.01 g/molPF: 318.4 CPE: 1388 CAspecto: Slido Color: Blanco D: 2.13 g/mlnd: 1.433 (a 320 C)Solubilidad: soluble en agua, alcoholes y glicerol, insoluble en acetona y ter.

Toxicidad: IDLH: 250 mg/m3Flamabilidad: No inflamableExplosividad: No. Solo causa una reaccin exotrmica al disolverse con agua.Procedimiento ante accidentes: En caso de incendio, puede usarse extinguidores de agua en las reas donde haya fuego. En caso de derrame, ventilar el rea y colocarse la ropa de proteccin necesaria, mezclar con arena seca y neutralizar con HCl diluido, diluir con agua, decantar y tirar al drenaje.

Orgnicos

ROMBO NFPAMetanol (CH3-OH)

PM: 32.04 g/molPF: -97.8 C PE: 64.7 CAspecto: Lquido Color: IncoloroD: 0.7915 g/mlnd: 1.3292 (a 20 C)Solubilidad: Miscible con agua en todas proporciones, ter, metanol, cloroformo y acetona.Toxicidad: IDLH: 25000 ppmFlamabilidad: Producto inflamableExplosividad: sus vapores pueden explotar si se prenden en un rea cerradaProcedimiento ante accidentes: En caso de incendio usar agua en forma de neblina desde distancias seguras. En caso de derrame, evitar que llegue a fuentes de agua o drenajes, utilizar proteccin de seguridad mnima y de respiracin autnoma, airear y construir diques de tierra.

Etanol (CH3-CH2-OH)

PM: 46.07 g/mol PF: -130 CPE: 78.3 CAspecto: LquidoColor: IncoloroD: 0.7893 g/mlnd: 1.361 (a 20C)Solubilidad: Miscible con agua, ter, metanol, cloroformo y acetona.Toxicidad: CPT: 1000 ppmFlamabilidad: Producto InflamableExplosividad: Los vapores que libera pueden explotar en un rea cerrada.Procedimiento ante accidentes: En caso de incendio, utilizar equipo de seguridad necesario, usar agua en forma de neblina lo ms lejos posible del incendio. En caso de derrames, evitar respirar los vapores y permanecer en contra del viento, evitar flamas o zonas de fuentes de agua o drenajes. Absorber el lquido con arena y transportar e una zona segura para su incineracin.

Acetona (CH3COCH3)PM: 58.08 g/molPF: -94 CPE: 56.5 CAspecto: LquidoColor: IncoloroD: 0.788 g /mlnd: 1.3591 (a 20 C)Solubilidad: Miscible con agua, alcoholes, cloroformo, teres dimetilformamida y Aceites.Toxicidad: CPT: 1000ppmFlamabilidad: Producto inflamableExplosividad: Puede explotar al incendiarse sus vapores en lugares cerrados.Procedimiento ante accidentes: En caso de fuego: Usar agua en forma de neblina, los chorros de agua pueden ser inefectivos. Pueden utilizarse extinguidores de polvo qumico seco, espuma (resistente al alcohol) o dixido de carbono. En caso de fuegos mayores, la mejor forma de controlar el fuego es con espuma. En caso de derrame: Evite la presencia de chispas, fuegos y cualquier fuente de ignicin cerca del derrame y evacuar el rea, si es necesario. Evite que el lquido derramado entre en contacto con suministros de agua y drenajes. Por lo cual, deben construirse diques para contener el derrame. Use agua en forma de roco para dispersar y diluir los vapores. Este lquido debe almacenarse para tratarlo de manera adecuada posteriormente. El derrame puede absorberse con arena o cualquier otro absorbente y tratarse como desechos.

Cloroformo (CHCl3)PM: 119.39 g/molPF: -63.5 CPE: 61.26CAspecto: LquidoColor: IncoloroD: 1.498 g/mlnd: 1.4476 (a 20 C)Solubilidad: Miscible con etanol, benceno, ter dietlico, ter de petrleo, tetracloruro de carbono, disulfuro de carbono y acetona.

Toxicidad: IDLH: 1000ppm (moderadamente toxico)Flamabilidad: Producto No InflamableExplosividad: Puede que los envases exploten con calor.Procedimiento ante accidentes: En caso de incendio Mover los recipientes fuera del rea de fuego cuando sea posible. Atacar el fuego desde una distancia segura. El agua utilizada para controlar el fuego no debe tirarse al drenaje. Para incendios pequeos, pueden utilizarse extinguidores de polvo qumico seco, dixido de carbono, agua, neblina o espuma. En caso de derrame, Mantenga el material alejado de fuentes de agua y drenajes. El lquido derramado puede absorberse con cemento y para inmovilizar el derrame. Diluirlo con agua y esta agua contaminada tratarla con carbn activada 10ppm.

Acetato de Etilo (CH3COOCH2CH3)PM: 88.1 g/molPF: -83 CPE: 77 CAspecto: LquidoColor: Incoloro D: 0.902 G/mlnd: 1.3719 (a 20C)Solubilidad: 1ml es miscible con 10 ml de agua, su solubilidad aumenta al bajar la temperatura. Miscible en etanol, acetona, cloroformo y ter.Toxicidad: IDLH: 10000pmFlamabilidad: Producto inflamableExplosividad: Producto voltilProcedimiento ante accidentes: En caso de incendio, Enfriar los recipientes involucrados con agua, aplicndola desde una distancia segura. Para incendios pequeos pueden utilizarse extinguidores de espuma, polvo qumico o dixido de carbono. En caso de derrame, El lquido se absorbe con arena, tierra o cemento en polvo y el slido se almacena en lugares seguros para su tratamiento posterior. Pequeas cantidades pueden absorberse con papel y evaporarlas en una campana de extraccin.

Tetracloruro de Carbono (CCl4)PM: 153.8 g/molPF: -23 CPE: 76.5 CAspecto: LquidoColor: IncoloroD: 1.59 g/mlnd: 1.461 (a 25 C)Solubilidad: En agua (1g/100ml a20 C)Toxicidad: 10 ppmFlamabilidad: No inflamable.Explosividad: No voltil.Procedimiento ante accidentes: En caso de incendio en el entorno: usar medio de extincin adecuado, mantener fros los bidones y dems instalaciones rociando agua. En caso de derrame, Recoger el lquido procedente de la fuga en recipientes tapados. Absorber el lquido residual en arena o absorbente inerte y trasladarlo a un lugar seguro. NO permitir que este producto qumico se incorpore al ambiente. (Proteccin personal adicional: traje de proteccin completa incluyendo equipo autnomo de respiracin).

Hexano (C6H14) PM: 86.17 g/molPF: -95.6 CPE: 69 CAspecto: LquidoColor: IncoloroD: 0.66 g/mlnd: 1.38 Solubilidad: Inmiscible en agua. Miscible con etanol, acetona, benceno y ter dietlico.

Toxicidad: IDLH: 5000 ppmFlamabilidad: Compuesto Altamente InflamableExplosividad: Los vapores que emite pueden explotar en un rea cerrada.Procedimiento ante accidentes: En caso de incendio, utilizar, preferentemente, espuma resistente al alcohol para incendios grandes. Para incendios pequeos, utilizar extinguidores de espuma, polvo qumico o CO2.

Benceno (C6H6) PM: 78.11 g/molPF: 5.5 CPE: 80.1 CAspecto: LquidoColor: IncoloroD: 0.878 g/mlnd: 1.501 (a 20 C)Solubilidad: 0.7 g/ml agua a 20C

Toxicidad: CT L0 inh man: 100 ppmFlamabilidad: Producto InflamableExplosividad: VoltilProcedimiento ante accidentes: En caso de incendio, utilizar espuma o polvo seco.

BIBLIOGRAFA: Shriner et. al. Identificacin Sistemtica de Compuesto Orgnicos. Limusa. Mxico. Pg. 81-102. (1970) Morrison, T.R. & Boyd, R.N. Qumica Orgnica. Quinta Edicin. PEARSON. Mxico. Pg. 223-230. (1998) Hojas de Seguridad. Facultad de Qumica UNAM. http://www.quimica.unam.mx/cont_espe2.php?id_rubrique=23&id_article=1341&color=