Equipo: Lucía Díaz Yajayra Grijalva Eduardo Puc María José Bacab Interacciones moleculares y su importancia en los procesos cromatográficos. Equipo: Lucía Díaz Yajayra Grijalva Eduardo Puc María José Bacab

Introducción La cromatografía comprende un grupo de métodos para separar mezclas moleculares que dependen de las afinidades diferenciales de los solutos entre dos fases no miscibles. La afinidad relativa de los solutos por cada una de las fases debe ser reversible para asegurar que ocurra transferencia de masa durante la separación cromatográfica. La retención de los componentes y su consiguiente separación dependen de la capacidad de los átomos que se encuentran en la superficie para remover los solutos de la fase móvil y adsorberlos de manera temporaria por medio de fuerzas electrostáticas.

Interacciones moleculares Las interacciones moleculares son uniones débiles que se crean entre las moléculas. Existen fuerzas como la gravitacional y la magnética que afectan a las moléculas en un cromatógrafo pero son más importantes las fuerzas eléctricas.

Interacciones moleculares Dispersión Van der Waals Polares Puentes de hidrógeno Dipolo-dipolo Dipolo- dipolo inducido Iónicas

La separación cromatográfica está condicionada por la extensión de los siguientes los tipos de fuerzas que afectan a las moléculas de los solutos, a las de la fase móvil y las de la estacionaria. El carácter interactivo de las moléculas puede ser muy complejo y una molécula puede tener varios sitios de interacción. Para considerar el carácter interactivo como un todo, este deberá ser determinado por el efecto neto de todos los sitios.

Dispersión También llamadas de van der Waals Presente en todos los átomos y moléculas. Al estar en constante movimiento por colisiones momentáneas, adquieren un momento dipolo por el cual van induciendo a otras moléculas y así sucesivamente se van atrayendo entre ellas. Son las más débiles Las interacciones aumentan al incrementar el tamaño de los átomos o moléculas.

Atracciones dipolo-dipolo Ocurren entre los polos opuestos de moléculas polares. Más fuertes que las fuerzas de dispersión Atracciones dipolo-dipolo entre moléculas de Cloruro de hidrógeno.

Interacciones dipolo-dipolo inducido Surge cuando una molécula polar origina una distorsión en la nube de carga de una apolar, creando un dipolo inducido. Entre el dipolo permanente y el inducido aparece una débil fuerza atractiva. También llamadas fuerzas de Debye. EJEMPLO: Hidrocarburos aromáticos. Al ser porlarizable Puede ser retenidas y separadas principalmente por interacciones dipolo-dipolo inducido.

Puentes de hidrógeno Se forma cuando un átomo de hidrógeno, unido por un enlace covalente polar a un átomo muy electronegativo, también a un par de electrones no compartido de un átomo electronegativo de la misma molécula o de una molécula cercana.

Interacciones iónicas Presente en especies que poseen una carga neta e interactúan fuertemente con iones con cargas opuestas a los mismos, llamados contra iones. Interacción ente un catión y un anión.

Interacciones polares entre fase estacionaria y analito. Disolvente apolar Interacciones apolares de la fase estacionaria con el analito. Disolvente polar

Importancia en cromatografía Cromatografía de gases Las interacciones del analito con la fase estacionaria son muy frecuentes (altas probabilidades de colisión) Las interacciones analito-fase estacionaria son más fuertes. En CG la retención y la selectividad están únicamente determinados por la elección correcta de la fase estacionaria. Cromatografía líquida Ya que la fase móvil es líquida, también interacciona con el soluto, lo cual reduce la retención. Se escoge la fase estacionaria que tenga mayor interacción con el soluto. Mientras que la fase móvil debe interaccionar débilmente con el analito, para que prevalezca la retención del analito en la fase estacionaria.

Cromatografía de intercambio iónico El mecanismo de retención más común es el intercambio simple de los iones de la muestra y de la fase móvil con el grupo cargado de la fase estacionaria. El proceso primario en la cromatografía de intercambio iónico involucra la adsorción/desorción de materiales iónicos cargados en la fase móvil con una fase estacionara permanentemente cargadas (de signo contrario).

Conclusiones La fase estacionaria debe ser escogida para tener fuertes interacciones con el analito. Por el contrario, la fase móvil debe tener interacción débil con el analito. Con respecto a las ventajas los métodos cromatográficos … Es uno de los mejores métodos para conseguir una separación y posiblemente el más utilizado. Permite la separación de componente que están muy relacionados. Permite separar identificar y cuantificar los compuestos presentes en muestras liquidas y gaseosas.

Desventajas de métodos cromatográficos… Es una técnica deficientes para análisis cuantitativos, sin embargo se puede acoplar a diversos equipos para la determinación cuantiva de compuestos, tal como el equipo de UV-Vis, MS, etc. La elección de la correcta fase estacionaria y fase móvil puede ser confusa, complicando el manejo del equipo.

Referencias Gennaro, A. Remington Farmacia, 2ª ed.; Médica Panamericana: Buenos Aires, 2003; pp. 686. Atkins, P. Química Física, 8ª ed.; Médica Panamericana: México, 2006; pp. 620-629 Jaimes, M.; Paleo E.; Quintanilla, M.; Química, Progreso: México, 2009; pp. 121 Acuña, F. Química orgánica, EUNED: San José, Costa Rica, 2006; pp. 15-16 Raymon, P. W., Scott and Jack Cases, Chromatography theory, CRC Press, 2002.