Extracción líquido-líquido
- Coeficiente de distribucion
- Fraccion extraida y remanente
- Extracciones simples y sucesivas
Profesora: Silvia Citlalli Gama González Profesora: Norma Ruth López Santiago Alumno: Luis Manuel González
EMPEZAR
PE201324 Apoyo a la titulación y formación terminal desde la investigación formativa y docencia en química analítica
Extracción líquido-líquido
Si tiene problema con la secuencia, pulsa el botón de la esquina superior derecha para indicar donde hay que presionar para que se despliegue mas información. Si ya no aparece mas información, pulsa el botón de la derecha para ir a la siguiente lamina.
- Coeficiente de distribucion
- Fraccion extraida y remanente
- Extracciones simples y sucesivas
Profesora: Silvia Citlalli Gama González Profesora: Norma Ruth López Santiago Alumno: Luis Manuel González
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PE201324 Apoyo a la titulación y formación terminal desde la investigación formativa y docencia en química analítica
PE201324
¿Qué es la extracción liquido-liquido?
Es un método muy útil para separar componentes de una mezcla. Cuando se agita un compuesto con dos disolventes inmiscibles, el compuesto se distribuye entre los dos disolventes.
PE201324
Probablemente ya hayas hecho alguna extracción en una clase de orgánica
PE201324
Si te es familiar, sabrás que normalmente no se hace una sola extracción...
Lo normal es que tiendan a hacerse varias extracciones. Esto porque al hacer extracciones sucesivas tenemos un mayor porcentaje de extracción, es decir, recuperamos mas cantidad de nuestro producto.
PE201324
De manera analítica, podemos determinar el porcentaje de producto que se queda en la fase acuosa y la fase orgánica
Vamos a intentar con unos ejercicios...
PE201324
Se tiene un compuesto disuelto en 100ml de agua con un coeficiente de distribución K = 3. Calcula la fracción en la fase acuosa para: A) 1 extracción con 500 ml de disolvente orgánico B) 5 extracciones con 100ml de disolvente orgánico
PE201324
A) Se tiene un compuesto disuelto en 100ml de agua con un coeficiente de distribución KD = 3 con cloroformo. Calcula la fracción en la fase acuosa para 1 extracción con 500 ml de disolvente orgánico
Va = 100ml Vorg = 500ml KD = 3 n = 1
5 minutos
q = 0.0625 o 6.25%
PE201324
B) Se tiene un compuesto disuelto en 100ml de agua con un coeficiente de distribución K = 3. Calcula la fracción en la fase acuosa para 5 extracciones con 100 ml de disolvente orgánico
Va = 100ml Vorg = 100ml K = 3 n = 5
5 minutos
q = 0.0009765 o 0.09765%
PE201324
Como pudimos calcular, la fracción en la fase acuosa es menor cuando se hacen extracciones sucesivas
q = 0.0625 o 6.25%
q = 0.0009765 o 0.09765%
A)
B)
>>>
Fase orgánica Fase acuosa
Teniendo estos datos también podemos determinar la fracción presente en la fase orgánica...
10
PE201324
%Fase acuosa + %Fase orgánica = 100%
%Fase orgánica = 100% - %Fase acuosa
Aunque utilizamos la misma cantidad de disolvente el porcentaje extraído fue mayor cuando se realizaron extracciones sucesivas
A) %Forg = 100% - 6.75% B) %Forg = 100% - 0.098%
A) 1 extracción con 500 ml de disolvente orgánico B) 5 extracciones con 100ml de disolvente orgánico
A) 93.75%
B) 99.902%
11
PE201324
Probemos con un ejercicio diferente.
¿Cuántas extracciones con 70 ml de benceno se deben de realizar a un compuesto que esta disuelto en 50 ml de agua para que la fracción en la fase orgánica sea mayor al 99.9%? Tomando en cuenta que entre fases su KD es de 5
Datos: Vorg = 70 ml Va = 50 ml KD = 5
Vayamos por partes....
12
PE201324
Primero. Nos están dando la fracción de la fase orgánica, pero nuestra ecuación solo comprende la fase acuosa.
Lo que quiere decir que debemos calcular la fracción de la fase acuosa mediante el dato que nos dan de la fase orgánica.
13
PE201324
¿Cómo calculamos la fracción de la fase acuosa?
Fracción de la fase acuosa + Fracción de la fase orgánica = 1
Sabemos que la fracción de la fase orgánica tiene que dar por lo mínimo 99.9% es decir un 0.999
Despejando quedaría: Fracción en la fase acuosa = 1 - 0.999 = 0.001
14
PE201324
Teniendo eso en cuenta podemos sustituir....
Datos: q = 0.001 Vorg = 70 ml Va = 50 ml KD = 5
15
Realizando los cálculos obtenemos:
PE201324
Ahora, ¿Cómo obtenemos el numero de extracciones que se deben realizar?
Utilizando las leyes de los logaritmos
16
PE201324
Sustituyendo...
5 minutos
n = 3.322
Espera... ¿Se pueden hacer 3.3 extracciones?
17
PE201324
Como no se pueden hacer 3.3 extracciones se toma el numero entero siguiente
La respuesta es que, para que en la fase orgánica se encuentre el 99.9% del compuesto se deben realizar 4 extracciones
18
Un término importante que apareció en la ecuación de fracciones de fases fue K, también conocida como KD (Coeficiente de distribución).
KD es la relación entre la concentración de fase orgánica y la fase acuosa.
19
Probemos con un ejercicio...
PE201324
PE201324
La cantidad de mol/L soluble de un compuesto en hexano es de 0.618, mientras que en agua la cantidad es de 0.103 mol/L.Calcule el coeficiente de distribución KD
5 Minutos
= 6
20
PE201324
También existe una ecuación que nos permite conocer cuanto soluto se extrajo con nuestra relación de volúmenes.
Se le conoce como: Porcentaje de extracción.
KD = Coeficiente de distribución Va = Volumen de la disolución acuosa Vorg = Volumen de la disolución orgánica
El KD es muy importante en las ecuaciones de extracción...
21
PE201324
Vamos con un ejercicio mas acorde a un laboratorio con esta ecuación
La coeficiente de distribución del PdCl2 entre HCl 3M y fosfato de tri-n-butilo es de 3. ¿Qué porcentaje de PdCl2 será extraído de 30 ml de una disolución 8.5*10-4 M en contacto con 10 ml de fosfato de tri-n-butilo?
[PdCl2] = 8.5 10-4 M Va = 30ml Vorg = 10ml KD = 3
22
PE201324
Como podemos observar a simple vista, hay información que podemos omitir para resolver el problema, como lo serian las concentraciones del HCl y el PdCl2.
Para resolver el problema solo necesitamos los datos de los volúmenes utilizados en cada fase (Va y Vorg) y el coeficiente de distribución (KD).
10 minutos
= 50%
23
PE201324
¡Muchas gracias!
Dudas, comentarios, sugerencias: silviacitlalli@quimica.unam.mx
Ejercicios de extracciones simples
Ejercicios de extracciones multiples
Ejercicios de cantidad de extracciones necesarias
Ejercicios para calcular KD
24
PE201324
Créditos de quienes los elaboraron y revisaron!
Revision Profesora: Silvia Citlalli Gama González Profesora: Norma Ruth López Santiago Elaboracion Alumno: Luis Manuel González Rodriguez
Agradecimientos
PE201324 Apoyo a la titulación y formación terminal desde la investigación formativa y docencia en química analítica
Referencias
EXTRACCIÓN
LÍQUIDO-LÍQUIDOUNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Proyecto DGAPA-PAPIME UNAM PE206117
Dudas, comentarios, sugerencias: silviacitlalli@quimica.unam.mx
Extraccion Liquido-Liquido
Silvia Citlalli Gama
Created on November 7, 2023
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Extracción líquido-líquido
Profesora: Silvia Citlalli Gama González Profesora: Norma Ruth López Santiago Alumno: Luis Manuel González
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Extracción líquido-líquido
Si tiene problema con la secuencia, pulsa el botón de la esquina superior derecha para indicar donde hay que presionar para que se despliegue mas información. Si ya no aparece mas información, pulsa el botón de la derecha para ir a la siguiente lamina.
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¿Qué es la extracción liquido-liquido?
Es un método muy útil para separar componentes de una mezcla. Cuando se agita un compuesto con dos disolventes inmiscibles, el compuesto se distribuye entre los dos disolventes.
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Probablemente ya hayas hecho alguna extracción en una clase de orgánica
PE201324
Si te es familiar, sabrás que normalmente no se hace una sola extracción...
Lo normal es que tiendan a hacerse varias extracciones. Esto porque al hacer extracciones sucesivas tenemos un mayor porcentaje de extracción, es decir, recuperamos mas cantidad de nuestro producto.
PE201324
De manera analítica, podemos determinar el porcentaje de producto que se queda en la fase acuosa y la fase orgánica
Vamos a intentar con unos ejercicios...
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Se tiene un compuesto disuelto en 100ml de agua con un coeficiente de distribución K = 3. Calcula la fracción en la fase acuosa para: A) 1 extracción con 500 ml de disolvente orgánico B) 5 extracciones con 100ml de disolvente orgánico
PE201324
A) Se tiene un compuesto disuelto en 100ml de agua con un coeficiente de distribución KD = 3 con cloroformo. Calcula la fracción en la fase acuosa para 1 extracción con 500 ml de disolvente orgánico
Va = 100ml Vorg = 500ml KD = 3 n = 1
5 minutos
q = 0.0625 o 6.25%
PE201324
B) Se tiene un compuesto disuelto en 100ml de agua con un coeficiente de distribución K = 3. Calcula la fracción en la fase acuosa para 5 extracciones con 100 ml de disolvente orgánico
Va = 100ml Vorg = 100ml K = 3 n = 5
5 minutos
q = 0.0009765 o 0.09765%
PE201324
Como pudimos calcular, la fracción en la fase acuosa es menor cuando se hacen extracciones sucesivas
q = 0.0625 o 6.25%
q = 0.0009765 o 0.09765%
A)
B)
>>>
Fase orgánica Fase acuosa
Teniendo estos datos también podemos determinar la fracción presente en la fase orgánica...
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%Fase acuosa + %Fase orgánica = 100%
%Fase orgánica = 100% - %Fase acuosa
Aunque utilizamos la misma cantidad de disolvente el porcentaje extraído fue mayor cuando se realizaron extracciones sucesivas
A) %Forg = 100% - 6.75% B) %Forg = 100% - 0.098%
A) 1 extracción con 500 ml de disolvente orgánico B) 5 extracciones con 100ml de disolvente orgánico
A) 93.75%
B) 99.902%
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Probemos con un ejercicio diferente.
¿Cuántas extracciones con 70 ml de benceno se deben de realizar a un compuesto que esta disuelto en 50 ml de agua para que la fracción en la fase orgánica sea mayor al 99.9%? Tomando en cuenta que entre fases su KD es de 5
Datos: Vorg = 70 ml Va = 50 ml KD = 5
Vayamos por partes....
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Primero. Nos están dando la fracción de la fase orgánica, pero nuestra ecuación solo comprende la fase acuosa.
Lo que quiere decir que debemos calcular la fracción de la fase acuosa mediante el dato que nos dan de la fase orgánica.
13
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¿Cómo calculamos la fracción de la fase acuosa?
Fracción de la fase acuosa + Fracción de la fase orgánica = 1
Sabemos que la fracción de la fase orgánica tiene que dar por lo mínimo 99.9% es decir un 0.999
Despejando quedaría: Fracción en la fase acuosa = 1 - 0.999 = 0.001
14
PE201324
Teniendo eso en cuenta podemos sustituir....
Datos: q = 0.001 Vorg = 70 ml Va = 50 ml KD = 5
15
Realizando los cálculos obtenemos:
PE201324
Ahora, ¿Cómo obtenemos el numero de extracciones que se deben realizar?
Utilizando las leyes de los logaritmos
16
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Sustituyendo...
5 minutos
n = 3.322
Espera... ¿Se pueden hacer 3.3 extracciones?
17
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Como no se pueden hacer 3.3 extracciones se toma el numero entero siguiente
La respuesta es que, para que en la fase orgánica se encuentre el 99.9% del compuesto se deben realizar 4 extracciones
18
Un término importante que apareció en la ecuación de fracciones de fases fue K, también conocida como KD (Coeficiente de distribución).
KD es la relación entre la concentración de fase orgánica y la fase acuosa.
19
Probemos con un ejercicio...
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La cantidad de mol/L soluble de un compuesto en hexano es de 0.618, mientras que en agua la cantidad es de 0.103 mol/L.Calcule el coeficiente de distribución KD
5 Minutos
= 6
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También existe una ecuación que nos permite conocer cuanto soluto se extrajo con nuestra relación de volúmenes.
Se le conoce como: Porcentaje de extracción.
KD = Coeficiente de distribución Va = Volumen de la disolución acuosa Vorg = Volumen de la disolución orgánica
El KD es muy importante en las ecuaciones de extracción...
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Vamos con un ejercicio mas acorde a un laboratorio con esta ecuación
La coeficiente de distribución del PdCl2 entre HCl 3M y fosfato de tri-n-butilo es de 3. ¿Qué porcentaje de PdCl2 será extraído de 30 ml de una disolución 8.5*10-4 M en contacto con 10 ml de fosfato de tri-n-butilo?
[PdCl2] = 8.5 10-4 M Va = 30ml Vorg = 10ml KD = 3
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Como podemos observar a simple vista, hay información que podemos omitir para resolver el problema, como lo serian las concentraciones del HCl y el PdCl2.
Para resolver el problema solo necesitamos los datos de los volúmenes utilizados en cada fase (Va y Vorg) y el coeficiente de distribución (KD).
10 minutos
= 50%
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¡Muchas gracias!
Dudas, comentarios, sugerencias: silviacitlalli@quimica.unam.mx
Ejercicios de extracciones simples
Ejercicios de extracciones multiples
Ejercicios de cantidad de extracciones necesarias
Ejercicios para calcular KD
24
PE201324
Créditos de quienes los elaboraron y revisaron!
Revision Profesora: Silvia Citlalli Gama González Profesora: Norma Ruth López Santiago Elaboracion Alumno: Luis Manuel González Rodriguez
Agradecimientos
PE201324 Apoyo a la titulación y formación terminal desde la investigación formativa y docencia en química analítica
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EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDOUNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Proyecto DGAPA-PAPIME UNAM PE206117
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