Extracción Con Disolventes Orgánicos y Activos.

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Introducción. La extracción es una técnica de separación y purificación que tiene como objeto aislar a una sustancia de una mezcla sólida o liquida en la que se encuentra, generalmente mediante el uso de un disolvente. Las micro-extracciones en fase sólida pueden estar exentas de disolventes. Por extracción se aíslan y purifican numerosos productos sintéticos o naturales, como vitaminas, alcaloides, grasas, hormonas y colorantes. La solubilidad de un producto es función de su polaridad, de forma que las sustancias iónicas o polares se disuelven en disolventes polares, y las no iónicas, no polares o lipídicas lo hacen en disolventes apolares o lipófilos, por lo tanto un par soluto- solvente disolverá más y mejor mientras más parecidas o semejantes sean sus polaridades. La separación o extracción de un compuesto presente en una muestra liquida o sólida se realiza con disolventes capaces de arrastrar a nuestro compuesto y de separarse de la muestra. Las extracciones pueden efectuarse por métodos liquido-liquido, liquido-sólido o sólido-liquido. En el primer caso se parte de una muestra liquida que se agita en un embudo de decantación, o se trata en un extractor continuo liquido-liquido, en caliente, con el disolvente orgánico apropiado. Características de los disolventes empleados en las extracciones. Además de no reaccionar con la muestra y poseer alta pureza, el punto de ebullición del disolvente debe ser bajo para facilitar la eliminación total o parcial. Idealmente, un buen sistema de extracción permite la solvatación completa de nuestro componente o analito, en tanto que los demás componentes de la muestra permanecen prácticamente insolubles en el disolvente. En las extracciones liquido-liquido el disolvente orgánico debe tener baja solubilidad o mejor aún, ser inmiscible en agua. Si el solvente orgánico utilizado es más denso que el agua, después de la separación de las fases, se ubicara en la parte inferior del recipiente. En caso contrario, la fase orgánica será la superior.

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Introduccin.La extraccin es una tcnica de separacin y purificacin que tiene como objeto aislar a una sustancia de una mezcla slida o liquida en la que se encuentra, generalmente mediante el uso de un disolvente. Las micro-extracciones en fase slida pueden estar exentas de disolventes. Por extraccin se aslan y purifican numerosos productos sintticos o naturales, como vitaminas, alcaloides, grasas, hormonas y colorantes. La solubilidad de un producto es funcin de su polaridad, de forma que las sustancias inicas o polares se disuelven en disolventes polares, y las no inicas, no polares o lipdicas lo hacen en disolventes apolares o lipfilos, por lo tanto un par soluto-solvente disolver ms y mejor mientras ms parecidas o semejantes sean sus polaridades.La separacin o extraccin de un compuesto presente en una muestra liquida o slida se realiza con disolventes capaces de arrastrar a nuestro compuesto y de separarse de la muestra.Las extracciones pueden efectuarse por mtodos liquido-liquido, liquido-slido o slido-liquido. En el primer caso se parte de una muestra liquida que se agita en un embudo de decantacin, o se trata en un extractor continuo liquido-liquido, en caliente, con el disolvente orgnico apropiado.Caractersticas de los disolventes empleados en las extracciones.Adems de no reaccionar con la muestra y poseer alta pureza, el punto de ebullicin del disolvente debe ser bajo para facilitar la eliminacin total o parcial. Idealmente, un buen sistema de extraccin permite la solvatacin completa de nuestro componente o analito, en tanto que los dems componentes de la muestra permanecen prcticamente insolubles en el disolvente. En las extracciones liquido-liquido el disolvente orgnico debe tener baja solubilidad o mejor an, ser inmiscible en agua. Si el solvente orgnico utilizado es ms denso que el agua, despus de la separacin de las fases, se ubicara en la parte inferior del recipiente. En caso contrario, la fase orgnica ser la superior.Algunas veces se presenta la formacin de emulsiones y la separacin de las fases es complicada. El centrifugado y/o el calentamiento pueden destruir las emulsiones, pero en otros casos es necesario aadir ms disolventes. Al adicionar NaCl, NH4Cl o MgSO4, se incrementa la fuerza inica, en consecuencia aumenta la tensin superficial y se favorece la destruccin de la emulsin.

Resultados.Los resultados obtenidos para esta prctica fueron los siguientes:En base a la siguiente tabla seleccionamos el disolvente adecuado para realizar la extraccin de yodo, el cual fue diclorometano ya que presenta muy baja solubilidad en agua en comparacin con el etanol y la acetona.DisolventeDensidad (g/mL)Punto de ebullicin (C)Solubilidad en g/100 mL de Agua.

Etanol0.78578.4

Diclorometano1.3239220

Acetona0.79256.5

Para llevar a cabo la extraccin simple colocamos 12 ml de una solucin yodo-yodurada en un embudo de separacin y adicionamos 12 mL del disolvente seleccionada (diclorometano) agitamos y realizamos la extraccin.Para llevar a cabo la extraccin mltiple colocamos 12 mL de la solucin yodo-yodurada en el embudo de separacin y adicionamos el diclorometano dividido en tres porciones de 4 mL, realizamos la extraccin y colocamos cada una de las fases orgnicas en tres tubos de ensayo.Extraccin simpleExtraccin mltiple

Siguiendo el siguiente diagrama de separacin que diseamos los resultados de nuestra extraccin selectiva con disolventes activos fueron los siguientes:

0.6 g de la muestra problema disuelta en 15 mL de Acetato de etilo.RNH2 + Naftaleno + c. Carbox. HCl 10% (8 mL)Fase Acuosa:RNH3NaOH 40%RNH2+H2O+NaClFase Orgnica:+NaOH 10% (10mL)Fase Orgnica:

Fase Acuosa:

HCl concent.

H2O + NaCl +111

Desecar con sulfato y destilar.

R-COOHNH2

Peso papel (P papel)0.220.150.19

P papel + la muestra0.620.540.56

Peso de la muestra0.40.390.37

Anlisis de resultados.En la extraccin simple, una disolucin acuosa de yodo fue vertida en el embudo y aadimos diclorometano (12mL), despus de la agitacin se hizo notable un cambio de color en el disolvente lo que indicaba que el yodo presente en la disolucin se transfiri al diclorometano, esto fue ocasionado por que el yodo es ms soluble en este disolvente comparado con el agua. Se formaron dos fases ya que el diclorometano es muy poco miscible en el agua y esto permiti llevar a cabo la separacin simple. La extraccin mltiple es un mtodo similar al simple, la diferencia est en que, la cantidad de disolvente es la misma pero se divide en varias fracciones (en este caso fueron 3 de 4 mL) para efectuar la separacin.Basndonos en la coloracin de las disoluciones obtenidas despus de haber realizado las extracciones podemos observar que una extraccin mltiple es mucho ms efectiva que una simple, ya que hay una mayor intensidad de color en una de las disoluciones de la extraccin mltiple y el disolvente original qued completamente incoloro a diferencia del disolvente original de la extraccin simple.En la parte de extraccin selectiva con disolventes activos podemos decir que el hacer un diagrama antes de llevar a cabo el experimento es de gran ayuda ya que podemos predecir que compuesto quedar en la fase acuosa y que compuesto quedar en la fase orgnica, as como poder hacer el experimento de una manera mucho ms ordenada.En cuanto al rendimiento de nuestro experimento si sumamos los pesos que obtuvimos de nuestros compuestos observamos que obtenemos ms de los 0.6 g agregados al principio. Esto puede ser causado a que cuando pesamos los compuestos en el papel filtro, el papel filtro no haya estado completamente seco y esto ocasion que obtuviramos un peso ms alto del que era el correcto.

Conclusiones.Las mezclas de compuestos cidos, bsicos y neutros se pueden separar fcilmente haciendo uso de la tcnica de la extraccin.Los disolventes orgnicos utilizados en extraccin deben tener baja solubilidad en agua, alta capacidad de solvatacin hacia la sustancia que se va a extraer y bajo punto de ebullicin para facilitar su eliminacin posterior.La extraccin con disolventes orgnicos es una tcnica muy efectiva de separacin y purificacin, adems de ser muy sencilla para efectuarla. La extraccin mltiple es ms eficaz en comparacin con la sencilla.La extraccin selectiva se emplea para separar mezclas de compuestos orgnicos, en funcin de la acidez, de la basicidad o de la neutralidad de stos.

Cuestionario.1. Diga cul de los siguientes sistemas de disolventes son factibles para la extraccin. Explique tambin de acuerdo a su densidad, en qu parte del embudo quedaran ubicados cada uno de los disolventes. Etanol-agua: No sera factible ya que son miscibles Tolueno-agua: Factible ya que posee una solubilidad de 0.47 g/L. Quedara arriba pues es menos denso que el agua (0.8669g/cm3) cido sulfrico-agua: No sera factible ya que son miscibles. Diclorometano-agua: Sera factible ya que posee una solubilidad de 20g/L, el diclorometano quedara abajo ya que es ms denso que el agua (1,33 g/cm)2. Con base en los resultados experimentales, cul es la mejor tcnica de extraccin: la simple o la mltiple? Fundamente su respuesta.La mltiple, ya que en el caso de sta, se puede obtener el mayor rendimiento en cuanto a la extraccindel yodo en solucin acuosa, lo cual se puede observar en la intensidad de color obtenido en la extraccin mltiple con respecto alos productos de la extraccin simple4. Cmo se puede eliminar una emulsin?Por medio de centrifugado, calentando, aadiendo disolventes y/o sales.5. Ser mejor realizar una extraccin varias veces con volmenes pequeos, que una sola extraccin de volumen grande? S o no y por qu razn?S ya que una sola extraccin con un volumen grande nos dar un rendimiento muy pequeo ya que no ser capaz de extraer todo el compuesto y dejar mucho en el disolvente original como sucedi en esta prctica.

6. Por qu se debe de liberar la presin al agitar el embudo de separacin?Porque si se llegara a acumular demasiada presin podra ser suficiente para que se reviente el embudo o la podra hacer que se bote el tapn y provocar derrames.7. En qu casos debe utilizarse la extraccin selectiva?Cuando tenemos ms de dos componentes y queremos obtener solo uno de ellos, entonces debemos separar los dems componentes.8. En qu casos debe utilizarse la extraccin mltiple?En caso de querer obtener un mayor rendimiento de extraccin para la muestra, es decir cuando queremos hacer una extraccin cuantitativa. 9. Por qu el compuesto neutro debe obtenerse por destilacin del disolvente en el que se encuentra y no por cristalizacin en dicho disolvente?Por que el compuestoneutro se encuentra an en el acetato de etilo, el cual, como semenciona en los antecedentes tienen un punto de ebullicin bajo (77 C) paraque por medio de una destilacin llevemos a cabo su separacin, por sta razn es factible y rpido hacer la separacin por ste mtodo.3. Disee un diagrama de separacin para la mezcla de p-(trifluorometoxi) anilina, cido 4-(4-etoxifenoxi) benzoico y 1-bromo-3,5-dimetoxibenceno.HCl concent.NaOH 40%HCl 10%NaOH 10% Muestra problema disuelta en Acetato de etilo.[p-(trifluorometoxi) anilina]+ [cido 4-(4-etoxifenoxi) benzoico] + [1-bromo-3,5-dimetoxibenceno]

Fase Acuosa:p-(trifluorometoxi) anilinaRNH2+H2O+NaCl

Fase Orgnica:[cido 4-(4-etoxifenoxi) benzoico] + [1-bromo-3,5-dimetoxibenceno]

Fase Orgnica:1-bromo-3,5-dimetoxibenceno

Fase Acuosa:cido 4-(4-etoxifenoxi) benzoico

H2O + NaCl +111

Desecar con sulfato y destilar.

Bibliografa.Lydia Galagovsky Kurman. Qumica Orgnica Fundamentos tericos-prcticos para el laboratorio. Editorial Universitaria de Buenos Aires.Raymond Chang. Fisicoqumica. Editorial Mc Graw Hill.Brewster R. Q., van der Wert C. A., McEwen W. E., Curso Prctico de Qumica Orgnica, 2 ed., Madrid, Alhambra, 1979.g