Interacciones moleculares y su importancia en los procesos cromatográficos. Integrantes: Albertos Pérez Mauricio Chac Chan Ana Pérez Muñoz Sharon Que López Fernando Ramos Varguez Alejandra Hernández Gamboa Emily

Las interacciones entre moléculas son de origen electrostático. INTRODUCCIÓN Las interacciones entre moléculas son de origen electrostático. La energía de interacción de pende de la distribución de carga en la molécula y de su geometría.

Las interacciones intermoleculares determinan el estado de agregación de un compuesto a una determinada temperatura y presión. Las IM son responsables de las propiedades únicas de sustancias tan simples como el agua y tan complejas como los polímeros. Son importantes para comprender las formas que adoptan las macromoléculas biológicas y sintéticas.

Fuerzas Intramoleculares Dentro de una molécula los átomos están unidos mediante: Fuerzas intramoleculares Enlaces iónicos, metálicos o covalentes Son estas las fuerzas que deben vencerse para que se produzca un cambio químico Determinan las propiedades químicas de las sustancias

Fuerzas intermoleculares Actúan sobre distintas moléculas o iones y hacen que se atraigan o repelan Determinan las propiedades físicas de la sustancia Son débiles pero al ser muy numerosas su contribución es importante

Interacciones de Dispersión Las interacciones por dispersión son importantes mientras mayor sea la masa de la molécula. Estas interacciones no es tan importante la reorientación sino la deformalidad de la nube electrónica. Interacción entre dos moléculas Interacción en una molécula

Fuerzas de Van der Waals (IM de dispersión) Existen dos fuerzas que son importantes: A corta la distancia, es la repulsión entre los electrones de los orbitales llenos de los átomos de la molécula vecina. Es la atracción que resulta cuando los electrones de los orbitales ocupados de los distintos átomos que adaptan entre si sus movimientos para estar lo mas separados que le sea posible.

Fuerzas de London (IM de dispersión) Se originan a partir de momentos dipolares temporales que son inducidos en un molécula próxima. Aunque este momento no sea permanente , los electrones no siempre están distribuidos de la misma manera. Efectos de las fuerzas de London: variación de los valores de los puntos de ebullición de los hidrocarburos saturados.

Dipolo Dipolo inducido Fuerzas Polares Pueden ocurrir cuando una molécula contiene un dipolo o un número de dipolos que toman la forma de cargas localizadas situados en diferentes partes de la molécula. Cada carga tiene una carga igual y opuesta situada en otro lugar en la molécula y, por lo tanto, la molécula no tiene carga neta asociada a ella. Pueden ser de dos tipos: Dipolo con Dipolo Dipolo con Dipolo inducido

Dipolo – Dipolo inducido Cuando dos moléculas polares (dipolos) se aproximan, se produce una atracción entre el polo positivo de una de ellas y el negativo de la otra. Esta fuerza de atracción entre dos dipolos es tanto más intensa cuanto mayor es la polarización de dichas moléculas polares. Dipolo – Dipolo inducido Todos los compuestos que pueden exhibir interacciones polares no necesitan contener dipolos permanentes. En las proximidades de compuestos con una molécula que tiene un dipolo permanente, el campo eléctrico desde el dipolo permanente induce un contador-dipolo en la molécula polarizable.

Fuerzas Iónicas Son el resultado de la atracción de un ión cargado positivamente (catión) y un ión cargado negativamente (anión). No tienen una orientación geométrica fija o específica. Las sustancias iónicas se evaporan a temperaturas muy elevadas.

La mayoría de los compuestos iónicos se disuelven rápidamente en agua porque la energía de hidratación, la energía liberada cuando los iones se unen con fuerza a moléculas de agua, es mayor que la energía del enrejado que estabiliza la estructura cristalina. Las Fuerzas de compuestos iónicos que poseen dipolos no tienen carga neta de la molécula. Los iónes, poseen una carga neta e interactúan fuertemente con iones con una carga opuesta “contra-iones”. Cromatografía de intercambio de iones, separa los materiales iónicos mediante interacciones iónicas que resultan de las fuerzas eléctricas entre los iones de carga opuesta.

Las interacciones iónicas están acompañadas de las interacciones de Dispersión. Se asocian con interacciones polares. Ión-Dipolo Interacción entre un ión y una molécula polar cuando están próximos entre si. Si el ión y el dipolo están separados, ambos extremos del dipolo se encuentran a distancias iguales del ión. La repulsión es casi tan intensa como la atracción y la interacción neta es pequeña. La fuerza de atracción decrece cuando aumenta la distancia el ión y el dipolo.

Fuerzas intermoleculares en la cromatografía La cromatografía es una técnica que permite la separación de los componentes de una mezcla debido a la influencia de dos efectos contrapuestos. Todas estas técnicas dependen de diferencias sutiles en las fuerzas intermoleculares para separar compuestos. Retención Efecto producido sobre los componentes de la mezcla por una fase estacionaria, que puede ser un sólido o un líquido anclado a un soporte sólido. Desplazamiento Efecto ejercido sobre los componentes de la mezcla por una fase móvil, que puede ser un líquido o un gas

IMPORTANCIA EN CROMATROGRAFÍA FASE MÓVIL. La fase móvil es un elemento importante para proporcionar una buena separación, ya que una amplia variedad de compuestos pueden ser separadas por esta, utilizando diferentes disolventes en la fase estacionaria. La selección del disolvente es importante. C. De absorción y partición  Polaridad. C. De intercambio iónico  Fuerza Iónica. C. De exclusión  Fuerzas polares.

IMPORTANCIA EN CROMATROGRAFÍA Cromatografía de adsorción: La fase estacionaria sólida retiene a los solutos por un doble efecto de adsorción física y química. Las interacciones implicadas son del tipo de fuerzas de van der Waals. Cromatografía de cambio iónico: El sólido retiene a los solutos gracias a atracciones electrostáticas. La fase estacionaria sólida lleva en la superficie cargas electrostáticas fijas, que retienen contraiones móviles que pueden intercambiarse por iones de la fase móvil.

IMPORTANCIA EN CROMATROGRAFÍA Cromatografía de partición o reparto la fase estacionaria es un líquido retenido por impregnación o por enlace sobre un sólido inerte. Se basa en equilibrios de distribución. Cromatografía en columna: La fase estacionaria se introduce en un tobo estrecho a través del cual se hace pasar la fase móvil. Esta se desplaza por capilaridad, gravedad o presión.

Tanto la cromatografía de gases como la líquida tienen aplicaciones, ventajas y desventajas en muchos aspectos en el que se observen. La primera es una técnica analítica de separación que se utiliza en la industria, medicina, biología y análisis ambiental; tiene mayor poder de resolución para compuestos orgánicos volátiles. La segunda es una técnica de separación, la cual es lenta, poco eficaz y tediosa. Algunas aplicaciones de ésta técnica se dan en la investigación de proteínas, separación de aminoácidos, purificación de anticuerpos por afinidad y determinación del tamaño molecular. Conclusión

Referencias 1.- Lacreu, Aramendía, Aldabe; Química 1. Fundamentos; editorial Colihue SRL ; pp 145. 2.- Wade Jr. L.G.; Química Orgánica; Pearson; pp 60-63. 3.- Lodish; Berk; Matsudaira; Kaiser; Krieger; Scott; Zipursky; Darnell. Biología Celular y Molecular, 5a ed.; Panamericana: 2005; pp 33. 4.- Gillespie; Humphreys; Baird; Robinson. Química; Reverté;1990; pp 579, 580. 5.- Cases, J.; Scott, R. P. Molecular interactions and their influence on the magnitude of the distribution coefficient. pp 1 - 8. 6.- Técnicas cromatográficas, tema 6; [En línea] pp 2 – 3.