Recristalización en Química Orgánica

Recristalización

• La recristalización purifica compuestos sólidos, aprovechando el cambio de solubilidad con la temperatura. Los cristales formados tienden a excluir impurezas.
• El solvente debe ser insoluble a baja temperatura, soluble a alta temperatura, no reaccionar con el sólido, tener un punto de ebullición menor que el sólido, ser volátil, barato, no tóxico y no inflamable.
• Para disolver la muestra, se usa un aparato de reflujo, agregando solvente hasta cubrir la muestra y calentando.
• Si hay impurezas coloreadas, se añade carbón activado para absorberlas.
• La mezcla se filtra en caliente para eliminar impurezas insolubles.
• Para formar cristales puros, se enfría lentamente la solución sin agitar. Si no cristaliza se puede usar hielo o "sembrar" con un cristal.
• Los cristales se separan de las aguas madres (solución restante) mediante filtración al vacío.
• Se lavan los cristales con solvente frío para eliminar impurezas superficiales (si el sólido es ligeramente soluble, use solvente previamente enfriado).
• Los cristales se secan a presión reducida o en un desecador, evitando la sublimación.
• El punto de fusión del compuesto recristalizado se compara con el del compuesto impuro. Un punto de fusión más bajo indica impurezas.

Destilación

• La destilación separa o purifica mezclas líquidas basadas en las diferencias de puntos de ebullición.
• El punto de ebullición es la temperatura en la que la presión de vapor del líquido iguala la atmosférica.
• La presión de vapor es la tendencia de las moléculas a evaporarse, aumentando con la temperatura.
• Los líquidos volátiles tienen alta presión de vapor y se evaporan fácilmente.
• La presión de vapor total de una mezcla es la suma de las presiones parciales de sus componentes.

Técnicas de Destilación

• Destilación Simple: Se usa para separar líquidos con puntos de ebullición significativamente diferentes. El líquido se calienta, el vapor se condensa y se recolecta. El condensado (destilado) está enriquecido en el componente más volátil.

• Destilación Fraccionada: Se usa para separar líquidos con puntos de ebullición cercanos. Una columna fraccionada, llena de anillos o placas, permite múltiples ciclos de evaporación-condensación. Esto permite una separación eficiente de los componentes.

• Destilación a Presión Reducida: Permite separar o eliminar solventes a baja presión, útil para compuestos sensibles al calor. Reduce el punto de ebullición.

• Rotavapor: Método para evaporar solventes utilizando vacío, alcanzando el punto de ebullición a temperaturas más bajas.

Conceptos Adicionales

• Azeótropos: Mezclas que destilan a una temperatura constante, pudiendo ser difíciles de separar. Pueden presentar desviaciones de la ley de Raoult.
• Ensayos de Caracterización: Comparación de los líquidos recolectados para determinar grupos funcionales, como el carbonilo de la acetona. Dejar enfriar el líquido antes de análisis adicional.

Estereoisomería

• Isómeros Estructurales: Moléculas con la misma fórmula molecular pero diferente estructura (conexión de átomos).
  • Isómeros de cadena: Diferencias en la estructura de la cadena carbonada.
  • Isómeros de posición: Diferencias en la posición del grupo funcional en la cadena.
  • Isómeros funcionales: Diferencias en el tipo de grupo funcional.
• Esteroisómeros: Moléculas con la misma distribución de átomos, pero diferente disposición espacial.
• Quiralidad: Objetos quirales que no son superponibles con su imagen especular.
• Centro Quiral: Un átomo de carbono unido a cuatro grupos diferentes es un centro quiral.
• Enantiómeros: Son imágenes especulares no superponibles. Para dibujarlos, se puede utilizar el método del espejo.
• Nomenclatura de Enantiómeros: Se asignan prioridades a los átomos unidos al carbono quiral según su número atómico.

Este cuestionario explora el proceso de recristalización, una técnica fundamental en la purificación de compuestos sólidos. Se analiza el papel del solvente, los métodos para disolver la muestra y la formación de cristales puros. Además, se abordan las técnicas para eliminar impurezas durante el proceso.