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UNIVERSIDAD DE LA AMAZONIA FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS PROGRAMA DE QUÍMICA GUÍAS DE LABORATORIO DE QUÍMICA ORGÁNICA I PRÁCTICA 5. TÉCNICAS CROMATOGRÁFICAS CROMATOGRÁFICAS INTRODUCCIÓN La cromatografía es una técnica que permite separar los componentes de una mecla! "sta separaci#n se !"a#$%&a $%&a'$a '$a donde se retienen los compuestos a separar ' fa! logra utiliando un sistema $if%sico& fa! !"a# ()*$+ que desplaa de forma diferencial los compuestos a tra(és de la fase estacionara! Dependiendo de la naturalea de las fases) se pueden distinguir distintos tipos de cromatografía& - C'%(a"%,'af-a )+$%/+-01$%: la fase estacionaria es un s#lido ' la m#(il un líquido! - C'%(a"%,'af-a +-01$%/+-01$%: +-01$%/+-01$%: am$as fases son líquidos ' en la estacionaria el líquido se ancla a un soporte s#lido! -C'%(a"%,'af-a +-01$%/,a: la fase estacionaria es un líquido no (ol%til so$re soporte s#lido ' la fase m#(il un gas! -C'%(a"%,'af-a )+$%/,a: la fase estacionaria es un s#lido ' la m#(il un gas! La mecla a separar se deposita so$re la fase estacionaria ' la fase m#(il atra(iesa el sistema desplaando los componentes de la mecla a distintas (elocidades que dependen de la afinidad de los mismos por cada una de las fases! *e denomina !+1#$)& a la migraci#n de los componentes de la mecla a lo largo de la fase estacionaria impulsados por la fase m#(il!
C%&#!2"% ! Rf. Distancia que recorre la muestra desde el punto de aplicaci#n + distancia que recorre el disol(ente ,asta el frente del elu'ente! "l (alor (alor de f depende de las condiciones en las cuales se corre la muestra muestra .tipo .tipo de adsor$en adsor$ente) te) elu'ent elu'ente) e) así como como las las condicion condiciones es de la placa) placa) temper temperatura atura)) (apor de saturaci#n) etc!/! iene iene una reproduci$ilidad de 20) por lo que es me3or correr duplicados de la misma placa! "n el caso de la COM4O4F64 "7 C484 D"L44D4 O F974 se utilia una placa recu$ierta con fase estacionaria manteniendo un peque:o espesor constante a lo largo de la placa! "l elu'ente ascender%) por capilarida capilaridad) d) por la placa placa ' arrastrar% arrastrar% los los component componentes es a lo largo de ésta ésta producie produciendo ndo ;manc,as ;manc,as<< de los componentes
OB3ETIVOS econocer econocer las técnica técnica de cromatogra cromatografía fía en capa delgada .CCD/ ' Cromatogra Cromatografía fía en Columna Columna .CC/) como técnicas de separaci#n e identificaci#n) sus características ' los factores que en ella inter(ienen! CONSULTA PREVIA
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1! Clasifique los tipos de cromatografía en funci#n de& a/ "n funci#n de la interacci#n que se esta$lece entre los componentes de la mecla ' las fases m#(il ' estacionaria =/ "n funci#n del tipo de soporte empleado para la fase estacionaria! 2! >ué es una fase m#(il ' una fase estacionaria! ?! Defina el concepto de polaridad! Clasifique los sol(entes m%s empleados seg@n la polaridad!
MATERIALES 4 REACTIVOS MATERIALES 1 Cromatofolio de silica gel ? Capilares ? C%maras de eluci#n ? 8ipeta de 5 ml 8inas Columna o $ureta *oporte ni(ersal 2 8inas para soporte con nue E "rlenme'er de 50 ml 1 =eacer de 50 ml "m$udo de (idrio 8ro$eta de 100 ml 8lacas de tinci#n 8ipeteador 8lanc,a de calentamiento L%mpara C%mara de 'odo
REACTIVOS 4cetato de etilo .10 ml+grupo/ AeBano .10 ml+grupo/ Metanol o etanol .200ml+grupo/ Ortotoluidina .50 mg/ 4cetofenona .50 mg/ *ílica .5 g+grupo/ 4lgod#n ioleta de cristal .2 mg+grupo/ 7aran3a de metilo .2 mg+grupo/ rietilamina .5 ml+grupo/
METODOLOGÍA . C'%(a"%,'af-a !& #a2a !+,aa 6CCD78 2%+a'$a ! +a 1"a&#$a. "s un eBperimento comparati(o en el que se desea sa$er cu%l sustancia es m%s polar ' cu%l menos polar! *e dispone de tres disoluciones) pre(iamente preparadas) orto-toluidina ./) acetofenona .4/ ' una mecla de am$os .M/! *e introduce un tu$o capilar en la disoluci#n =) tomando una peque:a cantidad de la misma ' por su eBtremo se coloca en una placa de cromatografía) con gel de sílice como adsor$ente) una manc,a a unos G mm del $orde iquierdo de la placa ' a 1 cm del $orde inferior! 4 la misma altura ' a unos G mm del $orde derec,o se coloca con otro capilar una manc,a de la soluci#n ' en la parte central de la placa una manc,a de la soluci#n M de nue(o con un capilar diferente .HCuidado) no confundir los capilares de cada disoluci#nI/
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*e de3an secar ' se introducen en el interior de una cu$eta de cromatografía conteniendo 5 ml de .1& acetato de etilo) 2& ,eBano ' ?& mecla de acetato de etilo ,eBano en proporci#n 2&J/) de modo que el disol(ente no toque la ona en la que se encuentran las manc,as! *e tapa la cu$eta ' cuando el disol(ente ,a ascendido a 1 cm del $orde superior se saca la placa ' se marca el ni(el del disol(ente en un eBtremo de la misma! *e de3a secar ' se re(ela la placa en una l%mpara de lu ultra(ioleta) localiando la posici#n de cada manc,a! *e miden las distancias recorridas por el frente del disol(ente ' para cada manc,a) ' se calcula el (alor de f!
9. S!2a'a#$)& 2%' #'%(a"%,'af-a !& #%+1(&a ! 1&a (!#+a ! *$%+!"a #'$"a+ ; &a'a&
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*e su3eta la columna) en posici#n (ertical) a un soporte utiliando dos pinas& una cerca de la lla(e ' otra en la parte superior ' se introduce un peque:o copo de algod#n en su eBtremo inferior! *e coloca un erlenme'er de$a3o de la columna ' un em$udo en la parte superior .Figura 1/! "n un (aso de precipitados se prepara una suspensi#n con 5g de gel de sílice .adsor$ente/ ' aproB! 50mL de etanol .elu'ente/! *e a:ade un poco de etanol a la columna ' luego se (ierte la suspensi#n pre(iamente preparada en su interior! *e a$re la lla(e) se golpean sua(emente las paredes de la columna mientras dura la sedimentaci#n del adsor$ente para que este se compacte adecuadamente procurando que no se formen $ur$u3as ' e(itando que se seque la gel de sílice! "l etanol que se (a recogiendo de la columna se incorpora al (aso donde se prepar# la suspensi#n adsor$ente-elu'ente para así recuperar la gel de sílice que ,u$iera podido quedar ' se trans(asa todo de nue(o a la columna!
F$,1'a . "squema de monta3e de una Cromatografía en Columna *e de3a que el elu'ente $a3e ,asta una altura so$re el adsor$ente de 1-2 mm) se cierra la lla(e de la columna se quita el em$udo ' con una pipeta se a:ade cuidadosamente 1 mL de una soluci#n preparada de (ioleta cristal ' naran3a de metilo! *e a$re la lla(e de la columna para que esta disoluci#n quede inmersa en la gel de sílice ' se (uel(e a cerrar cuando la disoluci#n de colorantes alcana una altura de 1 mm so$re el adsor$ente! *e a:aden con una pipeta 5mL de etanol con (1#=% #1$a% ; (1; +!&"a(!&"! para no distorsionar el frente de la columna! 4 continuaci#n) se a$re la lla(e ' se contin@a a:adiendo etanol para desarrollar la columna ,asta que se reco3a el primer colorante! Después se utilia una mecla de disol(entes& etanol+trietilamina en proporci#n K&1 como elu'ente para el segundo colorante . Figura 2/
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F$,1'a 9./ "squema de separaci#n de dos componentes por Cromatografía en Columna RECOMENDACIONES 1/ 8ara aplicar las soluciones a las cromatoplacas utilice capilares) que pre(iamente de$er ser estirados en la flama del mec,ero con el fin de que tengan el di%metro adecuado! 2/ 8recauci#n) nunca mire directamente la lu ultra(ioleta) ésta puede causar da:os se(eros al o3o! na (e re(elada la placa) marque ligeramente con un l%pi el contorno de las manc,as para me3or u$icaci#n de las mismas! ?/ 8ara ma'or claridad de los resultados) inclu'a en su informe los di$u3os de las cromatoplacas de todos los eBperimentos de esta pr%ctica! A%gala del mismo tama:o de las placas!
CUESTIONARIO a/ "n el eBperimento 1) Cu%l de las dos sustancias) la m%s polar o la menos polar) recorre ma'or distancia en la placa a partir del punto de aplicaci#n 8or qué $/ "n ese mismo eBperimento) calcular los (alores f ' contestar cu%l de las dos sustancias tiene f ma'or ' cu%l menor c/ >ué significa que una sustancia tenga& f N 0!5 f 0!5 f P 0!5 d/ 8or qué la CCD es un criterio parcial ' no total de identificaci#n
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e/ Cu%l ser% el resultado de los siguientes errores en cromatografía en capa fina - 4plicaci#n de soluci#n mu' concentrada! - tiliar elu'ente de alta polaridad! - "mplear gran cantidad de elu'ente en la c%mara de cromatografía! f/ >ué es la adsorci#n cromatogr%fica >ué diferencia eBiste entre adsorci#n ' a$sorci#n g/ C#mo escogería el disol(ente m%s adecuada para utiliarlo como ele'unte ,/ "numere los elu'entes ' soportes para cromatografía en columna! i/ >ué factores que influ'en en una separaci#n por cromatografía en columna! 3/ 4 la (ista de los resultados o$tenidos en la CCF de la p-toluidina ' de la acetofenona) indicar detalladamente c#mo se podría separar una mecla de estos dos compuestos por cromatografía en columna utiliando gel de sílice como adsor$ente!
BIBLIOGRAFÍA R! CL4S *9LL) M9CA4"L S4A7) 4=A9T9 M94! apid c,romatograp,ic tec,nique for preparati(e separations Uit, moderate resolution! J. Org. Chem.) 1KGJ) 43 .1E/) pp 2K2?V2K25! A4MMO7D C! "Bperimental Organic ec,niques! Freeman W Co! *4) 1KKK 4L 4! ec,niques and "Bperiments for Organic C,emistr'! ni(ersit' *cience =oos! *4 1KKJ 8ag!11?121 O="* !M! Modern "Bperimental Organic C,emistr'! ?rd! "d! Aolt! ine,art Rinston) 7!X!) 1KGK! CL"M"7 =! Organic C,emistr' La$orator' Manual! eBas 4WM ni(ersit') *4)2002 8ag! 1E?-1EQ 4L 4! ec,niques and "Bperiments for Organic C,emistr'! ni(ersit' *cience =oos! *4 1KKJ 8ag!11?121
