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Description
Mind Map by María García, updated more than 1 year ago
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Created by María García
over 3 years ago
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Equilibrio de distribución de fases
- Equilibrio Líquido-Líquido
- ¿Qué es?
- Partición de un analito entre dos fases inmisicibles, sistema homogéneo.
- Debemos considerar que el KD depende del tipo de
analito, el tipo de solventes y el tamaño de la
molécula ya que no con toda molécula funciona.
- Determinación experimental
- Determinación experimental
- Se debe recordar que es mejor
emplear solventes orgánicos
inmiscibles como éter etílico y
metil isobutil cetona
- Debemos considerar que el KD depende del tipo de
analito, el tipo de solventes y el tamaño de la
molécula ya que no con toda molécula funciona.
- El equilibrio líquido-líquido, como fenómeno y sus conceptos, se aplica en los
procesos de separación de analitos en fase acuosa. Para ello, a dicha fase se
le agrega un solvente orgánico, hacia el cual el analito podrá migrar a través
de un equilibrio homogéneo. Con ello, siguiendo este protocolo, se consiguen
separar productos orgánicos de medios acuoso de reacción.
- El procedimiento para separar analitos es el siguiente:
- Durante este procedimiento se debe considerar que el
volumen del solvente orgánico siempre debe ser igual o
menor al volumen del analito en fase acuosa; de preferencia
disminuyéndose con separación en varias etapas. Además,
se debe considerar el cálculo del "Factor de
preconcentración"
- Esta magnitud (Fpc) se define como el cociente entre
el volumen de analito inicial y el volumen de analito
concentrado; a partir de la cual se puede hallar la
concentración final del analito [a]f, tras el proceso de
concentración. Para ello, se deben emplear las
siguientes fórmulas:
- Esta magnitud (Fpc) se define como el cociente entre
el volumen de analito inicial y el volumen de analito
concentrado; a partir de la cual se puede hallar la
concentración final del analito [a]f, tras el proceso de
concentración. Para ello, se deben emplear las
siguientes fórmulas:
- Extracción de ácidos débiles
- En la extracción de ácidos débiles se debe considerar las siguientes
reacciones en equilibrio, cuyas expresiones son de equilibrio líquido-líquido,
para la fase orgánica; y equilibrio ácido-base, para la fase acuosa:
- En este caso, para conseguir máxima separación del ácido débil en la fase orgánica,
se debe disminuir el pH de la fase acuosa. Así, los protones aumentan y el equilibrio
ácido-base tiende hacia la izquierda (HA acuoso). En consecuencia, el equilibrio
líquido-líquido tiende hacia arriba (HA orgánico).
- A partir de esta y las expresiones descritas
anteriormente se determina la siguiente
fórmula:
- Para esta expresión se debe recordar que el
reparto depende de la distribución de
analito en el solvente y del pH en la fase
acuosa.
- Gráficas teóricas de equilibrio
líquido-líquido condicionado por
el pH
- Rendimiento de extracciones en más de una etapa
- Cuando se realiza extracciones en más de una etapa se debe recordar que
los moles totales, tanto en fase orgánica como en fase acuosa, se
determinan a partir de la siguiente expresión:
- Cuando esta se compara con los moles encontrados en la fase acuosa y se factoriza, se
encuentra la siguiente expresión para el cociente entre moles totales y moles en fase
acuosa. Dicho cociente, en su forma inversa, se denomina "Fracción acuosa remanente":
- Donde, D: Coeficiente de distribución real,
r: Cociente entre el volumen de fase
orgánica y fase acuosa
- Considerando que la suma de fracciones debe resultar uno, se
puede proponer que la resta entre 1 y la fracción acuosa
remanente equivale a la fracción orgánica; la cual al
multiplicarse por 100, resulta en el rendimiento de extracción.
La fórmula es la siguiente, la misma que depende de el
coeficiente de reparto real (D), volumen de fase orgánica (Vo)
y volumen de fase acuosa (Vac):
- Donde, D: Coeficiente de distribución real,
r: Cociente entre el volumen de fase
orgánica y fase acuosa
- Cuando esta se compara con los moles encontrados en la fase acuosa y se factoriza, se
encuentra la siguiente expresión para el cociente entre moles totales y moles en fase
acuosa. Dicho cociente, en su forma inversa, se denomina "Fracción acuosa remanente":
- Cuando se realiza extracciones en más de una etapa se debe recordar que
los moles totales, tanto en fase orgánica como en fase acuosa, se
determinan a partir de la siguiente expresión:
- Rendimiento de extracciones en más de una etapa
- Para esta expresión se debe recordar que el
reparto depende de la distribución de
analito en el solvente y del pH en la fase
acuosa.
- A partir de esta y las expresiones descritas
anteriormente se determina la siguiente
fórmula:
- En este caso, para conseguir máxima separación del ácido débil en la fase orgánica,
se debe disminuir el pH de la fase acuosa. Así, los protones aumentan y el equilibrio
ácido-base tiende hacia la izquierda (HA acuoso). En consecuencia, el equilibrio
líquido-líquido tiende hacia arriba (HA orgánico).
- En la extracción de ácidos débiles se debe considerar las siguientes
reacciones en equilibrio, cuyas expresiones son de equilibrio líquido-líquido,
para la fase orgánica; y equilibrio ácido-base, para la fase acuosa:
- Extracción de bases débiles
- En la extracción de bases débiles se debe considerar las
siguientes reacciones en equilibrio, cuyas expresiones son de equilibrio
líquido-líquido, para la fase orgánica; y equilibrio ácido-base, para la fase acuosa:
- En este caso, para conseguir máxima separación de la base débil en la fase orgánica, se
debe incrementar el pH de la fase acuosa. De esta manera, los protones se consumen y
el equilibrio ácido-base tiende hacia la izquierda (B acuoso). En consecuencia, el
equilibrio líquido-líquido tiende hacia arriba (B orgánico).
- A partir de esta y las expresiones descritas
anteriormente se determina la siguiente
fórmula:
- Gráficas teóricas de
equilibrio líquido-líquido
condicionado por el pH
- Gráficas teóricas de
equilibrio líquido-líquido
condicionado por el pH
- A partir de esta y las expresiones descritas
anteriormente se determina la siguiente
fórmula:
- En este caso, para conseguir máxima separación de la base débil en la fase orgánica, se
debe incrementar el pH de la fase acuosa. De esta manera, los protones se consumen y
el equilibrio ácido-base tiende hacia la izquierda (B acuoso). En consecuencia, el
equilibrio líquido-líquido tiende hacia arriba (B orgánico).
- En la extracción de bases débiles se debe considerar las
siguientes reacciones en equilibrio, cuyas expresiones son de equilibrio
líquido-líquido, para la fase orgánica; y equilibrio ácido-base, para la fase acuosa:
- Durante este procedimiento se debe considerar que el
volumen del solvente orgánico siempre debe ser igual o
menor al volumen del analito en fase acuosa; de preferencia
disminuyéndose con separación en varias etapas. Además,
se debe considerar el cálculo del "Factor de
preconcentración"
- El procedimiento para separar analitos es el siguiente:
- Partición de un analito entre dos fases inmisicibles, sistema homogéneo.
- ¿Qué es?
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