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EXPERIMENTO 2 – DETERMINAÇÃO DA CURVA DE SOLUBILIDADE DO KCl
1. Princípios básicos
Os depósitos de vários sais comercialmente importantes encontrados em várias partes do mundo
formaram-se na natureza por evaporação de soluções de sais produzidos por processos geológicos. A própria
água do mar constitui uma fonte inesgotável, porém diluída de muitos sais importantes.
A produção industrial de vários sais, a partir dessas fontes, depende dos princípios de cristalização
seletiva (ou fracionada) que, por sua vez, depende dos princípios de equilíbrio de solubilidade de misturas
de sais e dos efeitos da temperatura e da concentração sobre esse equilíbrio.
A solubilidade de um sólido (ou soluto), em um certo solvente, pode ser especificada pela massa do
sólido que, dissolvido em 100 g de solvente, a uma dada temperatura, produz uma solução saturada (solução
que colocada em presença do soluto sólido não sofre variação de composição, isto é, a solução e o sol uto
estão em equilíbrio). Com a determinação da solubilidade de uma substância pode-se avaliar a pureza da
mesma.
O processo de dissolução de um sólido em um solvente requer que a estrutura do sólido seja
destruída e que suas partículas constituintes (moléculas e íons) sejam dispersas no solvente. Uma substância
que, ao se dissolver, liberta energia (dissolução exotérmica) terá sua solubilidade diminuída por um aumento
na temperatura. Se a dissolução for endotérmica, o aumento da temperatura aumenta a solubilidade.
Um dos métodos para se separar substâncias utiliza diferenças de solubilidade e o mais simples
consiste em adicionar o solvente a uma dada temperatura, na qual a impureza seja solúvel, separando-a,
depois, por filtração. Mas, desse modo, é difícil obter-se uma substância de alto grau de pureza, uma vez
que as impurezas retidas dentro da estrutura cristalina não poderiam ser eliminadas. Seria, então, melhor
dissolver toda a mistura, quer se utilizando um volume muito grande de solvente, quer aumentando a
solubilidade pela variação de temperatura e, depois, conseguir a cristalização seletiva da substância de
interesse, evaporando-se, parcialmente, o solvente ou variando a temperatura.
A técnica de recristalização, na sua forma mais simplificada e para sólidos que se dissolvem
endotermicamente, pode ser resumida da seguinte maneira:
(a) Dissolve-se a substância a ser purificada no solvente à temperatura de ebulição ou perto desta;
(b) Filtra-se a solução à quente para remover partículas de material insolúvel;
(c) Deixa-se que a solução esfrie até a cristalização da substância desejada. As impurezas solúveis
presentes não devem cristalizar neste solvente a esta temperatura;
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(d) Separam-se por filtração os cristais da solução sobrenadante (solução-mãe)
(e) Seca-se o sólido obtido.
As características mais desejáveis de um solvente para recristalização são:
(a) Alto poder de dissolução para a substância a ser purificada à temperaturas elevadas e um poder
comparativamente baixo de dissolução à temperatura do laboratório ou abaixo del a (isto permite
que o soluto cristalize como resfriamento);
(b) Deve dissolver as impurezas completamente (isto impede a recristalização das impurezas) ou apenas
em uma extensão muito pequena (isto permite separá-las por filtração);
(c) Deve ser de fácil remoção dos cristais do composto purificado, isto é, possuir um ponto de ebulição
relativamente baixo.
É suposto que o solvente não reage quimicamente com a substância a ser purificada. Se existir mais
de um solvente que preencha esses requisitos deve-se levar em conta na seleção, fatores como facilidade de
manipulação, toxidez, inflamabilidade, custo, etc.
Nesta experiência serão coletados dados que permitam construir a curva de solubilidade do KCl .
2. Objetivos específicos
Aprender a determinar a curva de solubilidade de um sal inorgânico e extrair corretamente
informações contidas nesta curva.
3. Materiais necessários
- Cloreto de potássio (KCl)
- Pipeta graduada de 5 mL
- 5 tubos de ensaio secos
- banho-maria
- balança semi-analítica
- 2 termômetros
- papel para pesagem
- suporte pra tubo de ensaio
- béquer de 100 mL - pinça de madeira
Cada grupo poderá trazer uma lanterna para facilitar a visualização de novos cristais.
