Estimación de la solubilidad intrínseca y la constante de producto de solubilidad de compuestos inorgánicos de calcio poco solubles en agua con base en parámetros termodinámicos determinados por vía teórica

• Autores: Isabel del Carmen Sáenz Tavera
• Directores de la Tesis: Jesús Senén Durand Alegría (dir. tes.), Víctor Manuel Rosas García (dir. tes.)
• Lectura: En la UNED. Universidad Nacional de Educación a Distancia ( España ) en 2014
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: María José Morcillo Ortega (presid.), David González Gómez (secret.), Isabel Sierra Alonso (voc.)
• Materias:
  • Química
    • Química analítica
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: e-spacio (pdf)
• Resumen

  • En esta investigación desarrollamos un método teórico para estimar la solubilidad en agua de compuestos inorgánicos de calcio poco solubles a través de valores termodinámicos calculados mediante métodos ab inítio con un nivel de teoría Rl-IF/6-31 G* y el modelo de disolvente explícito. Estudiamos los procesos de hidratación y disociación de cuatro sales de calcio y sus iones, y calculamos las entalpías y energías libres de hidratación y disociación. Estimamos los valores termodinámicos a dilución infinita y determinamos la relación que existe entre dichos valores de los procesos mencionados y la solubilidad de las sales estudiadas. Para carbonato de calcio, la energía de estabilización por monómero en el agregado tiende a -143.749 kcal/mol, mientras que la energía de unión de la primera molécula de agua a una unidad de la sal es de -30.92 kcal/mol. Termodinámicamente, es más favorecida la formación de agregados de esta sal que de la especie solvatada, lo cual la caracteriza como poco soluble. El comportamiento de la distancia relativa del par iónico de las sales de calcio en estudio versus la cantidad de moléculas de agua en el agregado sal-agua refleja la mayor solubilidad del tiosulfato de calcio que la del resto de las sales, ya que el valor de la dístancia relativa (R/RO) aumenta a 21 o/o al aumentar las moléculas de agua en el agregado hasta 11, mientras que las sales que identiticamos como poco solubles en agua (carbonato, oxalato y fluoruro de calcio) aumentan 7, 7 y 11 %, respectivmnente. Los parámetros termodinámicos calculados por método ab initio al nivel de teoría HF/6-3 IG* permiten hacer una estimación cualitativa de la estabilidad de las especies hidratadas (o complejos acuo) así como de la solubilidad de sales inorgánicas de calcio. El análisis de las geometrías óptimas obtenidas y las frecuencias vibracionales calculadas para las especies hidratadas ayudan a la comprensión de su comportamiento en agua, considerando factores electrostáticos, estéricos y formación de puentes de hidrógeno.