Teoria de debye hückel de los electrolitos

TEORÍA DE DEBYE-HÜCKEL DE LOS ELECTROLITOS

Los efectos de adición de sal (salting-in) y de extracción de sal (salting-out).

TEORÍA DE DEBYE-HUCKEL◦ En 1923, el neerlandes Peter

Debye y el químico alemán Walter karl Hückel, desarrollaron una teoría cuantitativa en donde interpreta físicamente el comportamiento iónico de cualquier solución; conocida como teoría de Debye-Hückel.

◦ La teoría de Debye-Hückel permite calcular el valor de:

◦ Debye y Hückel comenzaron por suponer que:

1. Que los electrolitos se disocian totalmente como iones en la solución.2. Las soluciones son diluidas, con una concentración de 0..001m o menor3. En promedio, cada ion esta rodeado de iones de carga opuesta, lo cual forman una atmosfera iónica.◦ Debye y Hückel calcularon el potencial eléctrico promedio de cada ion, provocado por la presencia de

otros iones en la atmosfera iónica. Después relacionaron la energía de Gibbs con el coeficiente de actividad del ion individual.

◦ El resultado se expresa en términos del coeficiente de actividad iónica media del electrón:

Bases de la teoría:

• Se elige un ion de referencia (esfera cargada de radio con un determinado radio).

• Las moléculas de agua se consideran un medio dieléctrico continuo.

• Los demás iones de la disolución quedan en el anonimato y sus cargas se funden en una distribución espacial continua de cargas.

• Las únicas interacciones que se consideran son las de tipo electrostático.

FUERZA IÓNICAMedida del efecto de las interacciones ión-ión e ión-solvente, en una solución electrolítica.

LEY LÍMITE DE DEBYE-HÜCKEL.Esta ley límite predice que el logaritmo del coeficiente de actividad iónica media es una función lineal de la raíz cuadrada de la fuerza iónica y que la pendiente de la línea debe ser proporcional al producto de las valencias de los iones positivos y negativos. 

ATMÓSFERA IÓNICA

Exceso de iones de carga opuesta al ión de referencia.

EFECTO DE RELAJACIÓN

Tiempo de formación de una atmósfera iónica

Aprox. s

EFECTO ELECTROFORÉTICO

Movimiento de la atmósfera provocado

por un campo eléctrico.

ADICIÓN DE SALSALTING-IN

SALTING- IN◦El aumento de solubilidad, provocado por el aumento de la fuerza iónica se llama efecto salino primario (salting-in)

Características◦La adición de más contraiones (es decir, el aumento de la fuerza iónica) ayuda a disolver una proteína. ◦El efecto salting-in se da en concentraciones menores a 1.0M de sales neutras.

◦Los cationes y aniones de estas sales reaccionan con los grupos ionizables de las proteínas y de esta manera evita que se establezcan interacciones entre las cadenas laterales o extremos terminales cargados de las proteínas.

La solubilidad de una proteína en una solución acuosa depende de la temperatura, el pH, la constante dieléctrica, la fuerza iónica y otras características del medio

¿CÓMO FUNCIONA?

◦ Los iones salinos tienen la capacidad de hidratación y provocan un aumento de la cantidad de agua retenida por la proteína, aumentando así la capa de solvatación. Causa disminución de interacciones proteína- proteína y la retención de mas moléculas de agua.

Aplicación

Cuanto mayor sea la molécula del soluto, mayor es el valor de K´.Esta ecuación nos dice que la relación de las solubilidades en la región de la fuerza iónica elevada en realidad disminuye con I

SALTING OUT

VER EL SIGUIENTE VIDEO…. SALTING OUT.Demostración de los efectos del salting out utilizando bolas de plástico para separar orgánicos de capa acuosa.