Cromatografía en papel

Educación secundaria básicaQuímicaEl frente del disolvente asciende según la raíz cuadrada del tiempo; cada colorante recorre una fracción fija Rf de la distancia del frente

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Acerca de este experimento

Se escribió una nota de rescate con tinta negra, y cuatro sospechosos tienen cada uno un bolígrafo negro distinto. La mayoría de las tintas son mezclas de varios colorantes que pueden separarse mediante cromatografía en papel. Un disolvente empapa el papel y arrastra consigo cada colorante; los colorantes que se adhieren menos al papel y se disuelven mejor avanzan más. Deposita la tinta de la nota y la de los cuatro bolígrafos sobre una línea de partida trazada con lápiz, haz correr el disolvente, agua o etanol, por el papel, mide los valores de Rf y descubre qué bolígrafo se usó para escribir la nota.

Objetivos de aprendizaje

  • Describe cómo preparar una cromatografía en papel y explica cada precaución.
  • Explica la separación en función de la solubilidad en el disolvente y la atracción por el papel.
  • Calcula los valores de Rf a partir de las distancias medidas.
  • Utiliza un cromatograma para identificar los componentes de una mezcla y relacionar muestras desconocidas.
  • Explica por qué el disolvente afecta al resultado.

Cómo usarlo

  1. 1Antes de realizar el experimento, predice: ¿cada tinta negra permanecerá como una sola mancha o se separará?
  2. 2Pulsa «Ejecutar» usando agua como disolvente. Observa el frente del disolvente. ¿Asciende a una velocidad constante?
  3. 3Cuando termine la corrida, cuenta las manchas de cada carril. ¿Qué tintas son mezclas?
  4. 4Toca las manchas para medirlas. Anota la distancia recorrida por cada mancha y por el frente del disolvente, y calcula el Rf.
  5. 5Decide qué bolígrafo escribió la nota X y selecciónalo. Explica las pruebas basándote en los valores de Rf, no solo en los colores.
  6. 6Repite la corrida con etanol. ¿Qué colorante llega más lejos ahora? ¿Por qué cambia el orden?
  7. 7Activa el error: el disolvente queda por encima de la línea de base. ¿Qué les ocurre a las manchas?

El modelo

Factor de retención, siempre entre 0 y 1
El frente del disolvente se ralentiza a medida que asciende (ley de Lucas-Washburn)

Supuestos

  • Los valores de Rf son ilustrativos y se han elegido para lograr una buena separación. Los valores reales dependen del papel, la temperatura y el disolvente exacto.
  • Cada colorante mantiene el mismo Rf durante todo el recorrido por el papel. Las manchas se ensanchan a medida que avanzan, como ocurre en el papel real.
  • La línea de base se dibuja con lápiz, que no se disuelve. La corrida se detiene cuando el frente está a 1 cm del borde superior.
  • Si el disolvente cubre la línea de base, los colorantes se disuelven en el disolvente del recipiente en lugar de ascender.

Pruébalo en clase

  1. Q1Una mancha se desplaza 4,2 cm mientras que el frente del disolvente recorre 10,5 cm. ¿Cuál es su valor de Rf?
  2. Q2¿Por qué se traza la línea de base con lápiz y no con tinta?
  3. Q3¿Por qué el nivel del disolvente debe estar por debajo de la línea de base?
  4. Q4Una sustancia permanece en la línea de base cuando se usa agua. Sugiere por qué y qué podrías cambiar para que se desplace.
  5. Q5¿Por qué se suele colocar una tapa sobre el recipiente durante el desarrollo?

Preguntas frecuentes

¿Por qué se comparan los valores de Rf en lugar de fijarse solo en los colores?

Distintos colorantes pueden tener colores muy parecidos. Es probable que dos colorantes sean la misma sustancia solo si tienen el mismo valor de Rf en el mismo disolvente, idealmente en más de un disolvente.

¿Cuáles son la fase estacionaria y la fase móvil?

La fase estacionaria es el papel (más exactamente, el agua retenida en las fibras de celulosa). La fase móvil es el disolvente que asciende a través de él. Cada sustancia se reparte entre las dos fases, y ese equilibrio determina su valor de Rf.

¿Puede una sustancia pura producir más de una mancha?

No. Una sustancia pura produce una sola mancha en cada disolvente. Más de una mancha significa que se trata de una mezcla, aunque dos sustancias pueden coincidir por casualidad en una misma mancha, por lo que una sola mancha no demuestra que sea pura.