PRACTICA VIII

CROMATOGRAFIA EN CAPA FINA I. OBJETIVOS a) Conocer la técnica de cromatografía en capa fina, c.c.f., sus características y los factores que en ella intervienen. b) Calcular valores de r.f. de varias sustancias. c) Deducir, a través del r.f., la relación que existe entre la polaridad de las sustancias que se analizan y la de los eluyentes utilizados. d) Aplicar la técnica de c.c.f. como criterio de pureza de las sustancias. e) Aplicar la técnica de c.c.f. como criterio parcial de identificación de sustancias. II MATERIAL POR ALUMNO

Placas para cromatografía (portaobjetos) Matraces Erlenmeyer de 10 ml o viales Pipeta graduada de 10 ml Probeta de 25 ml Frasco cámara Agitador de vidrio Capilares Espátula

6 5 2 1 5 1 3 1

Material adicional: Parrilla de resistencia cerrada Lámpara de luz ultravioleta Aspersor III SUSTANCIAS

p-Hidroxiacetanilida m-Nitroclorobenceno Benzoína

Acetona Acetato de etilo Yodo

Hexano Metanol Etanol

Sulfato de sodio anhidro Nipagín Nipasol

IV INFORMACION a) En cromatografía en capa fina, c.c.f., el grado de elución de las sustancias depende de su polaridad, así como de la polaridad del eluyente utilizado. b) En c.c.f. después de eluir y revelar una sustancia pura, ésta se observa como una mancha bien definida. c) En cambio, sustancias impuras y mezclas dejan varias manchas o una estela en su recorrido por la placa. d) Sustancias iguales tienen el mismo comportamiento en c.c.f. bajo las mismas condicones experimentales. V. PROCEDIMIENTO

Experimento 1.- Polaridad de las sustancias. Es un experimento comparativo en el que se desea saber cuál sustancia es más polar y cuál menos polar. Para ello se le proporcionará a usted las soluciones 1 y 2. Prepare 3 cromatoplacas (nota 1) y aplique estas soluciones en cada una de ellas (nota 2), de tal manera que pueden como se indica en la siguiente figura:

Eluya la primera cromatoplaca con hexano, la segunda con AcOET y la tercera con MeOH. En cada caso, deje evaporar el eluyente y revele con luz ultravioleta, observe y anote sus resultados (nota 3), luego revele con yodo, observe nuevamente (nota 4). Con base en los resultados obtenidos, conteste: a) ¿Cuál es el eluyente adecuado?, ¿porqué? b) ¿Cuál es la sustancia más polar? ¿porqué?

c) ¿Cuál es la sustancia menos polar? ¿porqué? Experimento 2.- Pureza de las sustancias. Se desea saber cuál sustancia es pura y cuál es impura. Para ello se le proporcionará a usted las soluciones 3 y 4. Prepare una cromatoplaca y aplique en ella ambas soluciones por separado, como en el experimento anterior. Eluya entonces con AcOEt. Revele con luz U. V. y luego con yodo. Anote sus observaciones. Conteste: ¿Cuál es la sustancia pura? y ¿Cuál es la impura? Experimento 3.- Influencia de la concentración. Se desea saber cuál es el efecto de la concentración de una sustancia en c.c.f. Para ello se le proporcionará a usted la solución 5. Prepare una cromatoplaca y en ella haga 3 aplicaciones de esta solución en orden creciente de concentración como se indica en la siguiente figura:

Eluya entonces con AcOEt. Revele con luz U. V. y luego con yodo. En cada caso observe la intensidad de la coloración de las manchas. Con base en los anterior, deduzca la relación que existe entre la intensidad de la coloración de las manchas y la concentración de la sustancia en cada caso. Experimento 4. La c.c.f. como criterio parcial de identificación. Se desea identificar los componentes de una mezcla, por medio de su comportamiento en c.c.f. y comparándolo con el de sustancias estándar bajo las mismas condiciones experimentales. Para estó, se le proporcionará a usted las soluciones 6 A y 6 B, (nota 5). Prepare dos cromatoplacas y en ambas haga las siguientes aplicaciones:

Luego, eluya una de las cromatoplacas con AcOEt revelado con luz U.V. y después con yodo. Anote sus observaciones La otra cromatoplaca elúyala varias veces (4 por lo menos) con un eluyente menos polar, por ejemplo una mezcla de hexano-AcOEt (4:1), dejando secar la placa entre una elución y otra. Observe la placa a la luz U. V. después de cada elución. Si después de la cuarta elución la mezcla no se separa, siga eluyendo hasta lograr la separación. Finalmente revele con yodo. Anote sus observaciones. NOTA 1) Para separar las cromatoplacas se introducen dos portaobjetos juntos, limpios y secos, en una suspención de gel de sílice al 35% en CHCl3-MeOH (3:1) o en una suspención de gel de sílice al 35% en AcOEt. 2) Para aplicar las soluciones a las cromatoplacas utilice los capilares los que previamente deben ser estirados en la flama del mechero con el fin de que tengan el diámetro adecuado. 3) Con un lápiz, marque ligeramente el contorno de las manchas para mejor ubicación de las mismas. 4) Para mayor claridad de los resultados, incluya en su informe los dibujos de las cromatoplacas de todos los experimentos de esta práctica. Hágalos del mismo tamaño de las placas. 5) En este caso son soluciones de nipagin y nipasol respectivamente.

VI ANTECEDENTES. a) Concepto de cromatografía. Clasificación de la cromatografía. Cromatografía de adsorción y cromatografía de participación. Ejemplos. b) Fenómeno de reparto o partición. Coeficiente de reparto. La propiedad de retención. Concepto de r.f. c) La cromatografía en capa fina. Sus características y aplicaciones. d) Eluyentes, soportes y reveladores más comunes para cromatografía en capa fina.

e) Factores que influyen en una separación por cromatografía de capa fina. VII CUESTIONARIO 1.- En el experimento 1, ¿cuál de las dos sustancias, la más polar o la menos polar, recorre mayor distancia en la placa a partir del punto de aplicación? ¿porqué?. 2.- En ese mismo experimento, calcular los vapores de r.f. y contestar ¿cuál de las dos sustancias tiene r.f. mayor y cuál menor? 3.- En el experimento 3, ¿cuál es la relación que existe entre la concentración y la intensidad de coloración de la mancha de una sustancia en una c.c.f.? 4.- ¿Qué significa que una sustancia tenga: a) rf < 0.5? b) rf = 0.5? c) rf > 0.5? 5.- En el experimento 4, ¿ cuál de las dos formas de elución permitió mayor separación de la mezcla?, ¿a qué se debe ésto? 6.- ¿Porqué la c.c.f. es un criterio parcial y no total de identificación?. 7.- ¿Cuál será el resultado de los siguientes errores en cromatografía en capa fina?. a) Aplicación de solución muy concentrada b) Utilizar eluyentes de alta polaridad c) Emplear grran cantidad de eluyente en la cámara de cromatografía. 8.- Una serie de colorantes es separada por cromatografía en capa fina. Calcular los valores de Rf de cada colorante de acuerdo a la siguiente tabla. Colorantes Eluyente Rojo de metilo Rodamina B

Distancia Recorrida (mm) 66.0 56.0 38.0

Rojo Congo

0.5

9.- ¿Qué tratamiento es necesario darle a la sílica gel para reutilizarla?. VIII BIBLIOGRAFIA a) Moore J.A. and Dalrymple D.L. Experimental Methods in Organic Chemistry Second Edition, W. B. Saunders Company Philadelphia, 1976. b) Brewster R. Q., Vander, Werf C. A. y Mc Ewen W. E. Curso Práctico de Química orgánica 2a. Edición Alhambra, S. A. Madrid, 1979. c) Roberts R. M., Gilbert J. C. and Rodewald L. B. Modern Experimental Organic Chemistry Third Edition Holt, Rinehart and Winston New York, 1979. d) Abbott D. y Andews R.S. Introducción a la Cromatografía 3a. Edición Alhambra S.A. Madrid, 1970.