Universidad Nacional Autnoma de Mxico Facultad de Qumica

Laboratorio de qumica inorgnica

Practica: fuerzas intermoleculares y solubilidad

Serrano Vazquez Hugo Armando

Objetivos. Determinar cundo es posible disolver una sustancia en otra. Identificar las fuerzas intermoleculares que se encuentran en cada una de las sustancias a estudiar. Utilizar el trmino de miscibilidad y aplacarlo en la observacin en la interaccin de las sustancias a emplear. Identificar las fases que se encuentran al disolver dos sustancias y la interaccin que se genera al agregar una nueva sustancia. Resultados. a) Qu tipo de interaccin se manifiesta las molculas de cada disolvente? Tabla 2. Interacciones entre molculas de disolventes puros. Molculas Tipo de interaccin

Hexano-Hexano Dipolo instantneo-dipolo inducido

Metanol-Metanol Dipolo-Dipolo

ter-ter Dipolo inducido-dipolo instantneo

Acetona-Acetona Dipolo-dipolo

Agua-Agua Dipolo-dipolo

b) De acuerdo con lo que se anot en la tabla anterior, se colocaron los disolventes en orden decreciente de la fuerza intermolecular que mantiene unidas sus molculas: Agua > Metanol > Acetona > ter > Hexano Tabla 3. Resultados de miscibilidad al mezclar pares de disolventes.terMetanolHexanoH2O

Acetona

terXX

MetanolX

HexanoX

2.- Prueba de la miscibilidad de los diferentes disolventes. Se llen la tabla 3, marcando con una cuando dos disolventes resultaron ser miscibles y con una X cuando no lo fueron.

a) Qu tipo de interaccin se manifiesta entre las molculas de los diferentes disolventes que componen cada una de las mezclas que probaste? Tabla 4: Interacciones entre molculas de dos disolventes distintos. MOLECULASTIPO DE INTERACCION

ACETONA-ETERdipolo- dipolo inducido

ACETONA-METANOLdipolo-dipolo

ACETONA-HEXANOdipolo-dipolo inducido

ACETONA-AGUAdipolo-dipolo

ETER-METANOLdipolo-dipolo inducido

ETER-HEXANOdipolo instantneo-dipolo inducido

ETER-AGUAdipolo-dipolo inducido

METANOL-HEXANOdipolo- dipolo inducido

METANOL-AGUAdipolo-dipolo

HEXANO-AGUAdipolo-dipolo inducido

3. En un tubo de ensaye se coloc 0.5 mL de agua y posteriormente se agreg 0.5 mL de ter. Se agit y se observ. Se adicion unas gotas de acetona. Se Agit VIGOROSAMENTE y se observ con mucha atencin lo que pas. a) A cul de las dos fases se integra la acetona? Se integra ala cetona b) Cmo puedes explicarlo? Ya que el agua es una sustancia polar al mezclarla con la acetona que es otra sustancia polar van a hacer miscibles entre s, el ter es una sustancia no polar por ello no fue miscibles entre ellos. 4. Se Continu con la adicin de acetona hasta que se aadi 2 mL. Se agit vigorosamente al final de la adicin y se observ el resultado. a) Qu pas? Se form una sola fase, tambin la acetona qued en medio de las dos sustancias como formando una burbuja.b) Por qu? Porque entre ellos existen interacciones fuertes que les permite formar enlaces y por tanto tienen un cierto grado de solubilidad. 5. Se disolvi un cristal (muy pequeo) de yodo en 1 mL de acetona y se observ. Repitiendo la operacin en otro tuvo de ensaye, pero ahora con hexano y se observ. A este ltimo tubo se le aadi mililitro por mililitro, 3 mL totales de acetona. a) Describe lo que pas entre el yodo y la acetona: El yodo no fue miscible en la cetona solo tuvo un cambio de color a amarillo pero el yodo estaba ah como precipitado. b) Qu tipo de interaccin intermolecular se manifiesta entre el yodo y la acetona? Dipolo-dipolo inducido c) Describe lo que observaste en el tubo que contiene yodo y hexano: El yodo volvi a no ser miscible en el hexano y el cambio de color en la mezcla se torn entre azul y rosita. d) Qu tipo de interaccin intermolecular se presenta entre el yodo y el hexano?Dipolo instantneo dipolo inducido. e) Describe lo que observaste en el tubo que contena yodo y hexano al agregar la acetona: Sol volvi del mismo color que la mezcla de la cetona con yodo ya que las fuerzas que predominan son las de la cetona. f) Cul de las dos posibles interacciones predomina y que explicacin sugieres para esta observacin? La de la cetona. g) Despus de realizado este experimento, qu opinin tienes acerca de la conocida regla emprica lo similar disuelve a lo similar? Que es muy cierta esta regla ya que lo no polar no se disuelve en lo polar como por ejemplo el agua es una sustancia polar y el ter es una sustancia no polar y no fueron miscibles entre s por ello podemos decir que esta regla es muy cierta. 6. En un tubo de ensaye se coloc un pequeo cristal de yodo. Se agreg 1 mL de agua y se intent disolver el cristal agitando vigorosamente. Se separ el agua colocndola en otro tubo. A este ltimo, se le adicion 1 mL de hexano.a) Qu pas? Se forman dos fases en la fase de arriba se encuentra el hexano y en la de abajo se encuentra el agua. b) Por qu? Porque el hexano es una sustancia no polar al igual que el yodo, y el agua es una molcula polar por ello como dice la regla lo similar disuelve a lo similar como una parte es no polar y la otra es polar por eso no son miscibles entre s. 7. Se disolvi otro cristalito de yodo en un tubo con 1 mL de agua. En otro tubo se disolvi una pequea cantidad de yoduro de potasio, KI. Se verti la disolucin de KI al tubo con la disolucin de yodo y se observ. Al mezclar el yoduro de potasio en la solucin de hexano con yodo en esta se formaron dos fases ya que el yoduro de potasio es una sustancia polar porque su momento dipolar es diferente a cero entonces al agregar una sustancia polar con una no polar no van a hacer miscibles entre s. INFORMACIN: la reaccin que se lleva a cabo es *++++ a) Qu tipo de interaccin es la que da origen a la especie I3-? Dipolo dipolo inducido

8. Al tubo final del punto 6 se le agreg una pequea cantidad de KI y se agit vigorosamente. Al mezclar el yoduro de potasio en la solucin de hexano con yodo en esta se formaron dos fases ya que el yoduro de potasio es una sustancia polar porque su momento dipolar es diferente a cero entonces al agregar una sustancia polar con una no polar no van a hacer miscibles entre s 9.- En trminos de fuerzas intermoleculares, cundo es posible disolver una sustancia en otra? Cuando se pueden formar interacciones que sean por lo menos de una fuerza parecida o mayor a las interacciones originales de la sustancia.10. Torito experimental: Se Coloc 1 mL de agua en un tubo de ensaye y se le aadi un poco de Acetilacetonato de hierro (III). Observaciones: Al agregar hubo un cambio de coloracin a rojizo y tambin se form un poco de precipitado.a) Se agreg 1 mL de ter etlico. Se observ: Al agregar el ter etlico se formaron dos fases y se disolvi el acetilacetonato de hierro (III). b) Finalmente, se agreg NaCl, se agit. El cloruro de sodio iba a interaccionar con el agua y se forma una solo fase c) Considerando las interacciones intermoleculares, cmo podras explicar lo que observaste? Como el cloruro de sodio y el agua presentan un momento dipolar diferente de cero se puede decir que son sustancias polares y como lo dice la regla lo similar disuelve a lo similar por lo consiguiente estas dos sustancias van a ser miscibles entre s. PARA PENSAR: Si las interacciones ion-ion son mucho ms fuertes que las interacciones ion-dipolo, por qu muchos compuestos inicos son solubles en agua? Porque los compuestos inicos son tomos o grupos de tomos que llevan energa elctrica y el agua conduce la corriente elctrica aunque dbilmente, lo que hace que al agregar los compuestos inicos al electrolito que es el agua, las cargas tienden a ir al nodo o al ctodo, segn su carga conduccin electroltica. En otras palabras Si bien las interacciones ms fuertes son las de ion-ion, tambin se debe de contar las fuerzas y la cantidad de estas que tienen las molculas que rodean a los iones. Es por esto que se pueden solubilizar, porque los iones se ven rodeados de muchas molculas de agua, por ejemplo, las cuales si no le gana en cuestin de fuerza individual si lo hacen por cantidad. Conclusiones: Al finalizar esta prctica podemos concluir que la regla se cumple de lo similar disuelve a lo similar ya que si mezclbamos en este caso sustancias no polares eran miscibles pero si ponamos una polar con una no polar no eran miscibles y las dos fases eran muy evidentes, y la ms densa quedaba en la parte superior sea era la fase de arriba, y los compuestos inicos son solubles en agua ya que tiene un carga y al ponerlos en contacto con un electrolito que en este caso podra ser el agua las cargas tienden a irse con al nodo y el ctodo.

BIBLIOGRAFIA: CHANG, R. Principios Esenciales de Qumica General, Cuarta edicin, McGraw-Hill, Madrid, 2006. MASTERTON, W.L.; HURLEY, C.N. Qumica: Principios y Reacciones, Thomson Paraninfo, Espaa, 2003. RUSSEL, J.B.; LARENA, A. Qumica General, McGraw-Hill, Mxico, 1992.