Explicación fisicoquimica breve de la Teoria de Debye-Hückel de los electrolitos.

1. TEORÍA DE DEBYE-
HÜCKEL DE LOS
ELECTROLITOS
Los efectos de adición de sal (salting-in) y de extracción de sal (salting-out).

2. 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.

3. ◦ 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 menor
3. 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:

4. 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.

5. FUERZA IÓNICA
Medida 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.

6. ATMÓSFERA
IÓNICA
Exceso de
iones de
carga opuesta
al ión de
referencia.
EFECTO DE RELAJACIÓN
Tiempo de formación de
una atmósfera iónica
Aprox. 10−7
s
EFECTO
ELECTROFORÉTICO
Movimiento de la
atmósfera
provocado por un
campo eléctrico.

7. ADICIÓN DE SAL
SALTING-IN

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

9. 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.

10. ◦ 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?

11. ◦ 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

12. 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

13. SALTING OUT

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