“Interacciones moleculares y su influencia en las magnitudes del coeficiente de distribución”

1. “Interacciones moleculares y su influencia en las magnitudes del coeficiente de distribución” Chan Díaz Isaac González Díaz Mónica Laredo Cabrera Alejandro Quijano Santiago David Pech Barea Royel

2. La afinidad relativa de un soluto por las dos fases en un sistema cromatográfico determina la magnitud del coeficiente de distribución. • En CG la probabilidad de colisión entre una molécula de soluto y una molécula de gas es mucho menor que en un líquido, además, cuando las colisiones ocurren, algunas interacciones que tienen lugar son relativamente débiles. • En CL, la fase móvil es un líquido, y puede también poseer fuertes interacciones con el soluto, lo cual reducirá las magnitudes del coeficiente de distribución y, como consecuencia, se reduce la retención.

3. Hay tres propiedades implicadas en una interacción molecular: • Tipo de interacción. • Fuerza de la interacción. • Probabilidad de ocurrir. • Las interacciones moleculares son el resultado de las fuerzas intermoleculares. Existen 3 tipos básicos de fuerzas intermoleculares: • Fuerzas de dispersión. • Fuerzas polares. • Fuerzas iónicas.

5. Las interacciones iónicas se producen entre átomos o grupos cargados. En los enlaces de hidrógeno el núcleo de hidrógeno es atraído débilmente hacia el par de electrones solitario de un oxígeno, nitrógeno o azufre de una molécula vecina. Interacciones dipolo-dipolo. Se producen entre moléculas que contienen átomos electronegativos. Interacciones dipolo-dipolo inducido. Un dipolo permanente induce un dipolo transitorio en una molécula cercana al distorsionar su distribución electrónica. Interacciones dipolo inducido-dipolo inducido. El movimiento de los electrones en las moléculas apolares cercanas da lugar a un desequilibrio de carga transitorio en las moléculas adyacentes.

6. Fuerzas de dispersión • Existen en moléculas no polares (hidrocarburos). • Se generan por los dipolos temporales inducidos en lo átomos o moléculas. • Son más intensas cuanto mayor es la molécula. • La fase estacionaria es no polar y la fase móvil es polar.

7. Una molécula polar puede ser atraída por un ion. Esto da lugar a una interacción ion-dipolo. Los extremos negativos de las moléculas polares atraen a los cationes y los extremos positivos a los aniones. La carga del ion y la fuerza del momento dipolar determina la fuerza de la interacción Ion-dipolo. Fuerzas Ion-dipolo

8. Fuerzas dipolo-dipolo • Las atracciones dipolo-dipolo son las fuerzas intermoleculares que surgen de las atracciones electrostáticas entre los dipolos moleculares, cuanto mayor es el momento dipolar de una molécula, mayor es la atracción dipolo-dipolo.

9. Fuerzas dipolo-dipolo inducido • Las fuerzas dipolo-dipolo inducido tienen lugar entre una molécula polar y una molécula apolar. En este caso, la carga de una molécula polar provoca una distorsión en la nube electrónica de la molécula apolar y la convierte, de modo transitorio, en un dipolo. En este momento se establece una fuerza de atracción entre las moléculas.

10. Fuerzas iónicas

11. Cromatografía de Intercambio iónico • Los iones tienen una carga neta, y atraen a otros iones con una carga opuesta. La cromatografía de intercambio de iones separa materiales iónicos por medio de interacciones iónicas como resultado de fuerzas eléctricas entre iones cargados opuestamente. Se utiliza los iones de la carga contraria a los que se quieren separar en la fase estacionaria. Igualmente, se encuentran acompañadas con interacciones dispersivas.

12. Estos grupos se asocian con iones de la fase móvil (contraiones), estos pueden intercambiarse por otros iones de las misma carga sin alterar la matriz. Los de carga negativa adsorben cationes mientras que los de carga positiva adsorben aniones. Así se llaman intercambiadores catiónicos y aniónicos respectivamente.

13. Mecanismo de separación • Separa a moléculas por carga neta. • Grupos cargados unidos a la matriz adsorben muestras de carga opuesta(reversible).

14. Interacciones hidrofóbica e hidrofílica en la cromatografía La interacción hidrofóbica es la fuerza que tiene una molécula con carácter polar con otra molécula con carácter apolar, por el contrario, la interacción hidrofilia es la fuerza que tiene una molécula con carácter polar con otra molécula del mismo carácter.

15. IMPORTANCIA EN CROMATOGRAFÍA • Por ejemplo: Cromatografía de fase inversa • La fase estacionaria es hidrófila y por lo tanto tiene una fuerte afinidad por moléculas hidrófilas en la fase móvil.

16. Las moléculas hidrófilas en la fase móvil tienden a adsorberse a la columna, mientras que las moléculas hidrófobos pasan a través de la columna y son los primeros que se eluyen.

17. Conclusiones • Las interacciones moleculares son importantes en los procesos cromatográficos ya que permiten la retención o no de los analitos en la fase estacionaria a través de las fases estacionaria y móvil.

18. Referencias: • Jack Cazes; Encyclopedia of Chromatography, secondedition; UnitedStates of America; 2005; pp. 1064. • McKee, T.; McKee, J. R.; Bioquímica la base molecular de la vida; 3ª ed.; editorial Mc Graw Hill; España; 2003; pp. 68-69. • Costa, J.M. Diccionario de la química física; 1a edición; Publication I Editions: España, 2005; pp 258,259 • Jones, L. L.; Atkins, P. W.; Principios de química: Los caminos del descubrimiento; 3ª edición; Panamericana: México, 2006; pp 161-167

19. Myers, R.; TheBasics Of Chemistry; 1ª edición; editorial Greenwoodpublishinggroup; UnitedStates of America; 2003; pp. 89-90. • GoodeBay R.; ChemistryPrinciples and Practice; 3ª ed.; editorial CengageLearning; USA; 2010; pp. 440. • Harris, D.; Análisis químico cuantitativo; 2a ed.; Editorial Reventé; Barcelona; España; 2009; pp. 640-645. • R. Celda. R Lorenzo. Técnicas de separación en química analítica, 1a ed.; Editorial Síntesis: España, 2002; pp. 255-259. • Raymon, P. W., Scott and Jack Cases, Chromatography theory, CRC Press, 2002.