Coeficientes De Reparto

La solubilidad de un compuesto en un disolvente es característica del

compuesto y del disolvente a cualquier temperatura. Por ejemplo, a 25°C el

ácido benzoico tiene las solubilidades siguientes en los disolventes que se

mencionan:

Agua --- 3,4 g/L

Etanol --- 450 g/L

Cloroformo --- 222 g/L

Tetracloruro de carbono --- 33,3 g/L

Obsérvese que el ácido benzoico es ligeramente soluble en disolventes

polares (agua) y no polares (CCl4), pero muy soluble en disolventes de

polaridad intermedia. Esta es de nuevo una demostración de que lo

semejante disuelve lo semejante.

El coeficiente de reparto se defina como la relación de la

solubilidad de un compuesto en una de dos fases inmiscibles, con

respecto a su solubilidad en la otra. En la tabla siguiente se dan

algunos coeficientes de reparto representativos entre el agua y un

disolvente orgánico.

Valores de Kd/Compuesto/Par de disolventes /Coeficiente de reparto (Kd)

Ácido benzoico / Tetracloruro de carbono–agua /38.0

Anilina / Diclorometano–agua / 3.3

Nitrobenceno / Diclorometano–agua / 51.5

1,2–Dihidroxibenceno / Diclorometano–agua / 0.2

Si CA y CB son las concentraciones en las fases A y B, entonces, a una dada

temperatura, se cumple que:

(constante, cualquiera de las dos fases puede ser la fase acuosa y se debe

aclarar)

Kd es el llamado coeficiente de reparto, partición o distribución.

Una aproximación al valor de Kd estaría dada por al razón de los valores de

solubilidad que presenta la sustancia en cada uno de los solventes.

Por ejemplo:

a 25 °C la solubilidad del ácido acetilsalicílico (aspirina) es 4,27 g/100 mL

de éter etílico, y 1,22 g/100 mL de agua.

Cuando se agrega aspirina sólida (pulverizada) a una mezcla de iguales

volúmenes de agua y éter etílico, la concentración de aspirina en el éter

será, aproximadamente 3,5 veces mayor que en la fase acuosa:

Kd = (masa soluto/100ml eter) / (masa soluto/100ml agua) = 3,5

Este valor sería el coeficiente de reparto de eter en agua

¿En base a qué se elige el solvente de extracción?

Los compuestos orgánicos son generalmente más solubles en solventes

orgánicos que en agua, y por lo tanto, pueden extraerse de soluciones

acuosa. La elección del solvente de extracción depende de la

solubilidad del compuesto a extraer, de la volatilidad,

inflamabilidad y toxicidad de los posibles solventes a emplear.

Nuevamente aplicamos la regla que dice “lo similar disuelve lo similar”.

Cuanto mayor sea la afinidad de la muestra orgánica por el solvente de

extracción elegido, más fácilmente se extraerá.

La constanteK es llamadael coeficiente de distribución o particióndel soluto entre los dossolventes a la temperatura dada. El valor deK depende de la naturaleza del soluto y elpar de solventes. La ecuación anterior es la forma matemática de la Ley de Distribuciónde Nernst, la cual establece quea temperatura constante, cuando las diferentescantidades de un soluto se pueden distribuir entre dos solventes inmiscibles, en contactoentre ellos, entonces la relación en equilibrio entre la concentración del soluto en las doscapas es constante.

Esta ley funciona para soluciones ideales, no obstante, si la cantidadde soluto añadida es lo suficientemente pequeña, entonces el coeficiente de distribuciónes relativamente independiente de las concentraciones.Log1.26