Punto di fusione PDF

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descrizione del punto di fusione e come varia in relazione alla struttura ...

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Punto di fusione 1) Il punto di fusione di una sostanza è la temperatura alla quale una sostanza solida si trova in equilibro con il suo liquido ad una certa pressione. 2) La determinazione del punto di fusione si utilizza per la CARATTERIZZAZIONE, IDENTIFICAZIONE E RILEVARE IL GRADO DI IMPUREZZE DEL CAPIONE. 3) Durante un processo di fusione noi stiamo avendo un passaggio di stato da solido a liquido . i vari passaggi di stato li possiamo osservare tramite un innalzamento delle temperature. Il calore assorbito quando una mole di solido fonde prende il nome di calore latente di fusione (ΔHf): questo calore somministrato durante il processo di fusione non porta a un aumento della temperatura fino alla scomparsa del solido. L’ulteriore somministrazione di calore porta ad un aumento della T fino all’ebollizione e resta constante fino a cui tutto il liquido non è passato alla fase di vapore. 4) Quando si parla del punto di fusione non si deve pensare a un unico valore, ma si parla di intervallo di fusione. L’intervallo di fusione di un composto Δt, è l’intervallo compreso tra la T alla quale comincia a formarsi la prima gocciolina di liquido e quella alla quale tutto il solido appare fuso. Tale intervallo, è tipico di ogni sostanza e viene inserito in farmacopea. Però dobbiamo fare attenzione alla quantità che inseriamo, durante l’analisi, perché altrimenti possiamo discostarci da tale valore, ed è per questo che tutte le procedure sono standardizzate. Durante un’analisi del punto di fusione può capitare che posso avere delle minime variazioni di tale intervallo, ora sono considerate accettabili se ΔT discosta di circa 1-2°; mentre se ΔT è più ampio (4-5°): presenta delle impurezze, parziale decomposizione, insufficiente trasferimento di calore in tutti i punti. Perché il punto di fusione lo poniamo come parametro di valutazione del grado di impurezza? Un campione impuro è formato da un certo numero di particelle di analita e di tant’altre di impurezze, dove queste possono legarsi all’analita e quindi conferire al campione delle caratteristiche chimico-fisiche, di conseguenza mi determina una modifica del p.f. Si definisce una MISCELA AUTETTICA, una miscela costituita da due solidi, il punto di fusione di tale miscela è più basso di quello delle singole sostanze che lo compongono. la presenza nel solido di piccole quantità di impurezze (compreso il solvente di cristallizzazione) provoca un aumento dell’intervallo di fusione e fa si che la fusione inizi ad una temperatura più bassa del punto di fusione delle singole sostanze. Questo perché i singoli componenti possono creare dei legami a idrogeno o delle interazioni (quindi punti di contatto) tra loro e quindi si comporteranno come unica entità. Però dobbiamo tener conto della frazione molare dei component che compongono la miscela, in quanto la VARIAZIONE DEL PUNTO DI FUSIONE sarà più vicino al punto di fusione della sostanza presente in maggiore quantità.

Come faccio a capire come la struttura è associata a un determinato punto di fusione?

La temperatura di fusione di una sostanza cristallina dipende dalla stabilità del suo reticolo: maggiori sono le forze di attrazione tra le particelle all’interno del reticolo, più elevata è la temperatura di fusione. La fusione avviene quando le vibrazioni termiche, dovute al riscaldamento, superano le forze intermolecolari che tengono le molecole in una definita posizione del reticolo cristallino. Quindi i parametri che mi influenzano la temperatura di fusione sono: 1) Peso molecolare: più è grande il PM e quindi la molecola, più energia bisogna somministrare affinché si possano rompere i legami e fondere. 2) Simmetria molecolare: composti simmetrici hanno punti di fusione maggiore degli isomeri meno simmetrici 3) Polimorfismo: un composto può cristallizzare in più di una forma cristallina e quindi presenterà altrettanti punti di fusione, cristallizzazione e fusione. 4) Forze intermolecolare: attrazione ionica, legame H, interazioni dipolo-dipolo e forze di Van der Walls. Un esempio è il GABA, questo è un amminoacido inibitorio ed è quindi presente sotto forma zwitterionica per cui abbiamo la presenza di un azoto protonato e il carbossile sotto forma di carbossilato, di conseguenza tra le molecole di GABA esiste una grandissima fora elettrostatica, dovuta all’azoto protonato che instaura delle iterazioni con carbossilato. Il buttirolattame nonostante abbia lo stesso numero di atomi di carbonio del GABA, è presente sotto forma ciclica e di conseguenza non ha più zone protonabili per cui lo troviamo liquido a T ambiente. Quindi in questo caso per fondere ci vuole poca energia. Quindi più forze elettrostatiche si stabiliscono e più è alto è il punto di fusione. Mentre le Iterazioni dipolo- dipolo: Legame idrogeno:  legame idrogeno intermolecolare (associazione) determina un innalzamento del punto di fusione rispetto ad isomeri o composti simili per i quali non è operante;  legame idrogeno intramolecolare diminuisce l’interazione tra le molecole (effetto depolarizzante) porta ad un abbassamento dei valori dei punti di fusione. 5) Acidi carbossilici a numero pari di atomi di C: i primi membri hanno p.f. più alto che diminuisce con l’aumentare della catena. Perché all’aumentare del numero dei carboni aumenta la possibilità di formare i legami a H intramolecolare e i punti di fusione tendono a diminuire. Nel caso degli acidi carbossilici presentano due configurazioni trans e cis, il TRANS è più stabile del cis e di conseguenza avrà un punto di fusone maggiore perché avrà bisogno di più energia per poter fondere. 6) La sosttuzione di idrogeni con gruppi alchilici (acidi → esteri; ammine → ammine alchilate, etc) porta ad abbassamento del p. f. 7) Piano di simmetria da una maggiore facilità alle molecole di poter ricevere energia....