practica 1 extracción, Ejercicios de Química Orgánica

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PRÁCTICA NO.1 “EXTRACCIÓN”

Objetivo Separar un compuesto orgánico de una mezcla mediante la técnica de extracción para posteriormente purificarlo. Fundamento. Existe una técnica de extracción utilizando disolventes para la separación de diversos compuestos a partir de una mezcla sólida o líquida, aprovechando las diferencias que se tienen de solubilidad es en los componentes de la mezcla de un disolvente adecuado. Esta es una de las técnicas más importantes utilizadas en la separación de compuestos en el laboratorio de química, debido a que es frecuente utilizar mezclas complejas de diferentes compuestos. Esta separación por el método de extracción se basa en la transferencia selectiva del compuesto en una mezcla sólida o líquida con otros compuestos hacia una fase líquida, en la que comúnmente se utiliza un disolvente orgánico, la eficacia y función de esta técnica es debido principalmente a la Diferencia de solubilidad entre el disolvente de extracción, compuesto deseado y otros compuestos de la mezcla inicial. (^) [1] La extracción de lípidos utilizando solventes químicos es de las técnicas más utilizadas para obtener lípidos, sobre todo de fuentes vegetales y animales, utilizados en biomasa con una cierta cantidad de agua, esto disminuye costos de los procesos, aunque también disminuyen la disidencia en la extracción. El etanol es un buen solvente para la extracción, en las extracciones utilizando el etanol aparecen otros componentes. En el etano a diferencia de los demás ejemplos no contiene enlaces P. Los hidrocarburos que no tienen enlaces P son llamados hidrocarburos saturados o alcanos. (^) [2] Coeficiente de distribución o de reparto Un parámetro físicoquímico que permite determinar de modo cuantitativo el grado de lipofilia de una molécula es el coeficiente de reparto o de partición, El cual permite inferir el comportamiento de algunos fluidos biológicos en el organismo y cómo será su paso mediante una difusión pasiva a través de membranas biológicas.

La expresión matemática de P es: p = Co Cw

Donde: Co = Concentración (Molar o mg/L) de la sustancia en la fase orgánica Cw = Concentración de la sustancia (Molar o mg/L) en la fase acuosa Equipo y procedimiento La agitación, mezcla y separación de las fases inmiscibles en una operación de extracción líquido-líquido simple se realiza a cabo en un embudo de decantación. El embudo deberá ser de un 30 a 50% más grande que el volumen en todos los disolventes utilizados en cada momento, a manera de qué quede un espacio para poder agitar los disolventes. Los volúmenes más utilizados en un laboratorio son de 50, 100, 250 y 500 mL e incluso de 1 o 2L. [1] Extracción con ácidos y bases Para separar una mezcla, se puede emplear una extracción con solventes activos. Un solvente activo, produce alguna transformación en los componentes de la mezcla a separar, esto es, que reaccione químicamente con uno o varios componentes de la mezcla disuelta en un solvente dado. Esta reacción química debe poseer la característica de ser fácilmente reversible, de manera de regenerar los componentes originales. Los solventes activos que se emplean son: soluciones de ácidos o de bases, que reaccionan químicamente con los componentes básicos o ácidos de la mezcla respectivamente, formando sales, solubles en medio acuoso.

Procedimiento. Cuestionario.

1. Defina extracción. La extracción es un método utilizado en el laboratorio de química, el cual consiste en la separación de un componente en una mezcla mediante el uso de algún disolvente, esto es posible y funcional debido a la diferencia de las solubilidades que tienen los compuestos y las fases que se generan entre ellos.
2. Describa en qué consisten los siguientes tipos generales de extracción. a) Continua, b) Discontinua, c) Líquido – Sólido y d) Líquido – Líquido La extracción continua separa uno o más componentes de una mezcla sólida utilizando algún disolvente líquido.

7. Suponga que se dan 100 mL de una solución acuosa que contiene 1 mg de lisérgica (LSD) y usted quiere extraer el LSD en éter. El coeficiente de distribución está dado por: K =^ Concentración en éter Concentración en agua Utilizando la ecuación anterior determine:

a) ¿Cuántos gramos de LSD se extrae con una sola porción de 150 mL de éter? 𝐶𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑒𝑛 é𝑡𝑒𝑟 𝐶𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑒𝑛 𝑎𝑔𝑢𝑎 x

150 𝑚𝑙

𝑥*(100) 1 𝑚𝑔−𝑥 100 𝑚𝑙 (1−𝑥) Por despeje para “x”: 1500 − 1500 𝑥 = 100 𝑥 1500/1600 = 𝑥 = 0. 9375 𝑚𝑔 b) ¿Cuántos gramos de LSD se extrae en tres porciones sucesivas de éter en 50 mL? 𝐶𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑒𝑛 é𝑡𝑒𝑟 𝐶𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑒𝑛 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑥

50𝑚𝑙

𝑥*(100) 1𝑚𝑔−𝑥 100𝑚𝑙 (1−𝑥)

8. Indique qué método para extracción de una mezcla de ácido benzoico, 2-naftol y p-diclorobenceno. Algunas propiedades de las mismas son: Se tendría que utilizar el método de extracción de ácido-base, porque el ácido benzoico a diferencia del β-naftol es un ácido más fuerte. Observando la tabla en cuanto a la solubilidad en agua, se podría utilizar la técnica de filtración debido a que el p-diclorobenceno es insoluble en agua.
9. ¿Por qué el embudo de extracción no se debe llenar totalmente con el líquido? No se debe llenar completamente porque cuando se mezclan las sustancias dentro del embudo, la presión se incrementa ocasionando que no se pueda contener dentro del aparato Referencias. [1] Operaciones Básicas en el Laboratorio de QuÃmica. ExtracciÃ3n. Fundamento de la Técnica. (s. f.). ubu. Recuperado 31 de agosto de 2022, de https://www.ub.edu/oblq/oblq%20castellano/extraccio_fona.html [2] David Klein, Química Orgánica, Editorial Médica Panamericana, 1a. edición, México 2013, https://www.berri.es/pdf/QUIMICA%20ORGANICA/

[3] Fisioanatomía. (s. f.). Universidad Nacional de Colombia. Recuperado 31 de agosto de 2022, de http://red.unal.edu.co/cursos/ciencias/2015657/u8/html/marcoteorico.html