Métodos Ópticos electroquímicos y cromatograficos

1. Métodos Ópticos electroquímicos y cromatograficos • Facultad de Química UADY • Fuerzas Intermoleculares • Equipo: • Adriana Solís • Yudali Acosta • Sergio Mazun • Milton Puerto

2. ¿Qué es la cromatografía Iónica? Técnica física de separación basada en la distribución de solutos entre una fase móvil y una fase estacionaria. La cromatografía iónica se basa en el uso de una resina de intercambio iónico como fase estacionaria.

3. ¿Para que se usa? Convendría decir que la cromatografía iónica tiene un ámbito de aplicación que engloba a los estudios en los que intervienen moléculas con peso molecular menor a 500. Se usa para realizar un análisis completo de los iones que pueda haber presente en una determinada muestra.

4. Es la energía que hace que las moléculas se mantengan unidas entre sí, es decir por cargas positivas por una parte y negativas por otra, es el tipo de unión más fuerte. Fuerzas Iónicas Los compuestos que poseen dipolos no tienen carga neta en la molécula. Los iones, sin embargo, poseen una carga neta e interactúan fuertemente con iones con una carga opuesta generalmente llamado contra-iones. Cromatografía de intercambio de iones separa los materiales iónicos mediante interacciones iónicas que resultan de las fuerzas eléctricas entre iones de carga opuesta. Interacciones iónicas son siempre acompañados por las interacciones de dispersión y, en la mayoría de los casos, también se asocian con interacciones polares.

5. Principio de la Cromatografía Intercambio Iónico

6. Puentes de Hidrogeno • Fue reconocido como tal por primera vez por Latimer y Rodebush en 1920. • Es una atracción inter e intermolecular en la que participa siempre el H. • Un enlace entre un hidrogeno y un átomo electronegativo como el F, O o N es muy polar el hidrógeno obtiene una carga positiva parcial. • El hidrógeno forma uniones intermoleculares con un par de electrones no enlazados de los otros átomos.

7. Características de los enlaces de Hidrógeno • La energía de los enlaces de hidrógeno cae en el intervalo de 4 kJ/mol a 25 kJ/mol, es decir, son más débiles que los enlaces covalentes, pero son mayores que las interacciones dipolo-dipolo o las fuerzas de dispersión. • El enlace de H se representa por una línea discontinua para distinguirlo del enlace covalente. • Tiende a ser lineal, es decir aceptor, hidrogeno y donador alineados, en cuyo caso la interacción alcanza la máxima estabilidad. • Tienen un efecto importante sobre los puntos de ebullición. Ej.: 7

8. Importancia del puente de hidrogeno • El enlace por puente de hidrógeno es esencial para la integridad estructural de muchas moléculas biológicas. La estructura de doble hélice del ADN se mantiene, en parte, gracias a los enlaces por puentes de hidrógeno entre las bases: pares de adenina con tiamina y pares de guanina con citosina.

9. Importancia en la Cromatografía • Los compuestos químicos se separan en función de su diferente afinidad por una fase móvil y una fase estacionaria. • Fase estacionaria: Gel de sílice (SiO2); Alúmina (Al2O3). • La superficie del gel de sílice interacciona con los compuestos orgánicos mediante interacciones de carácter polar (puentes de hidrógeno o interacciones electrostáticas). • Los compuestos más polares interaccionan más fuertemente con la sílica.

10. Fase móvil: es una mezcla de disolventes (eluyente). • Eluyentes polares.- Rompen más eficazmente las uniones de los compuestos con la fase estacionaria. Arrastran más rápidamente a los compuestos. • Eluyentes no polares.- No rompen las uniones de los compuestos con la fase estacionaria. Arrastran muy lentamente a los compuestos.

11. Influencia del eluyente en el Rf • Mezclas con mayor poder de elución (más polares): arrastran mucho a los compuestos Rf menor.

12. Fuerzas de van der Waals

13. Fuerzas de London(dipolo inducido-dipolo inducido)

15. Importancia en cromatografía

16. Clasificación de métodos cromatográficos • Nota: En este caso nos interesa el criterio de Fundamento de separación (naturaleza de las fases y tipo de interacciones entre solutos y fases utilizadas)

17. Fundamento de separación

18. Interacciones Dipolo-Dipolo • Las atracciones dipolo-dipolo ocurre entre polos opuestos de moléculas polares • Una molécula es un dipolo cuando existe una distribución asimétrica de los electrones debido a la diferencia de electronegatividad.

19. Dos dipolos se atraen cuando están dispuestos de modo que sus centros de carga opuesta se encuentra entre si • Tienen una mayor fuerza que las fuerzas de dispersión, pero mas débiles que las interacciones iónicas

20. Importancia en Cromatografía • Una buena separación en Cromatografía tiene lugar si existe un equilibrio entre las fuerzas involucradas • La polaridad, es una factor muy importante en la cromatografía

21. Algunos aspectos importantes de esto son: • La polaridad del analito debe ser similar a la de la fase estacionaria para que lo retenga y se eluye con una fase móvil de polaridad diferente. • Las interacciones entre la fase móvil, analito y fase estacionaria son importantes, ya que modifica la selectividad de la separación

23. VENTAJAS DE LA CROMATOGRAFIA Es sencilla, rápida y no requiere aparatos complicados. Abarca escalas micro analíticas hasta escalas industriales. Es una técnica poco o nada destructiva que puede aplicarse a sustancias. Constituye una metodología imprescindible en estudios bioquímicos, toxicológicos, estructurales, lábiles.

24. Referencias • Gillespie, R. Química. Reverté: Barcelona, 1990, pp. 581-582 • Acuña F. Química Orgánica. EUNET: Costa Rica, 2006. pp. 15-16 • Barquero,M. Mecanismos y aplicaciones de la Cromatografía. Serie Química: Costa Rica, 2004, pp. 34 • Raymon, P.; Cases,S.; Cases, J. Chromatography theory, CRC Press, 2002. • ufq.unq.edu.ar/Docencia-Virtual/BQblog/Cromatografia%20de%20intercambio%20ionico.pdf • Interacciones Moleculares.pdf (Material dado en clase) • Wade, L.G., Química Orgánica, 7a ed., Pearson, México,2012; Vol.1, pp 60-65. • ITESCAM Home Page. https://www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r49999.PDF (consultado marzo 2014). • Thornton , R. Química orgánica, 5ª ed., Editorial Pearson; México:1998; pp28-29 • Wade, L.G. Jr., 1993. Química Orgánica. 2a. edición Prentice-Hill Hispanoamericana, S.A. México; pp 61-62