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SUMÁRIO
- Sistema
- Objetivo
- Introdução Teórica
- Procedimento Experimental
- Materiais, Vidrarias, Reagentes e Equipamentos
- Resultados
- Tratamento de dados
- Discussão
- Bibliografia
- Anexo (ficha toxicológica) 1. Sistema: Água/ Fenol 2. Objetivo
Estudar a miscibilidade entre Água e Fenol e construir sua curva
3. Introdução Teórica Existem substâncias que se misturam e se solubilizam completamente, independente das suas proporções. É o caso, por exemplo, de uma solução formada por água e etanol, ou de uma solução formada pela liga metálica de cobre e estanho, que é chamado vulgarmente de latão. Estes sistemas são considerados totalmente solúveis ou miscíveis. As interações entre as partículas das substâncias completamente solúveis são bastante efetivas e fortes. Utilizando como exemplo a solução de água e de etanol: o etanol, apesar de possuir uma cadeia carbônica, de caráter apolar, apresenta esta bastante curta. Além disso, possui um grupo hidroxila, que é capaz de formar pontes de hidrogênio com a molécula de água. Como as interações do tipo pontes de hidrogênio são interações intensas, estes líquidos são completamente solúveis:
Figura 1 - Interações intermoleculares existentes entre as moléculas de água e etanol, mostrando as ligações por pontes de hidrogênio, que fazem com que estas substâncias sejam completamente solúveis.
Outros sistemas, compostos geralmente por substâncias de polaridade muito diferentes, ou por sólidos iônicos que, apesar de serem polares, possuem elevada energia de hidratação, são considerados insolúveis, já que não solubilizam ou possuem solubilidade muito baixa (muitas vezes abaixo de 1g/100ml de solvente) em qualquer condição de temperatura ou de composição do sistema. Este é o caso do sistema formado por água e gasolina, e também por água e carbonato de lítio.
A grande maioria das substancias são parcialmente solúveis em relação a um solvente. Existem líquidos que também são parcialmente miscíveis, já que se trata de uma mistura de dois líquidos. Nesse caso essa solução sobre um grande desvio positivo da lei de Raoult. Estes líquidos não se solubilizam mutuamente em todas as proporções, mas existem algumas destas condições em que eles formam uma única fase, ou seja, são solúveis. Quando uma pequena quantidade de líquido B é adicionada a uma amostra de um segundo líquido A, em uma dada temperatura T’, há a dissolução completa e o sistema torna-se monofásico. Porém, se a adição de B continuar, há um ponto em que não há mais dissolução, se a temperatura continuar constante, a dissolução só volta a ocorrer se a temperatura aumentar. Mantendo a temperatura inicial, e com a nova composição, o sistema é constituído por duas fases em equilíbrio: uma fase mais
Adição 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Volume de água adic (mL)
2,5 0,5 1,0 1,0 1,5 1,0 3,0 4,5 5,0 10,0 10,0 5,0 10, Temperatura aprox. do banho (°C)
45 55 65 70 70 70 70 70 70 65 60 60 60
5. Materiais, Vidrarias, Reagentes e Equipamentos
- Balança analítica;
- 1 Tubo de ensaio de fundo chato (100 ml);
- 1 Bagueta;
- 1 Termometro;
- 1 Rolha;
- Garra;
- Mufa;
- Suporte Universal;
- Água;
- (^) Fenol;
- Pipeta Graduada (10 ml);
- Pipetador.
- Placa de Aquecimento/Agitador; 6. Resultados Temperatura da água – 27 ºC Massa do Fenol – 5,075g Tabela 2: Temperaturas de Clarificação e Turvação Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Temperatura de Clarificação (°C)
39 49 58 63 65 67 69 67 65 59 51 45 35
Temperatura de Turvação (°C)
38 48 58 63 66 66 68 68 64 58 50 45 35
7. Tratamento de dados Para se obter a massa especifica da agua, consultou-se o valor na tabela de massas especificas. Nesse caso a da água é correspondente a 0,99652 g/cm³ (27°C). Cálculo das Temperaturas médias, frações molares e frações mássicas das misturas. Para todo o sistema, foram aplicadas as seguintes fórmulas: mH2O = ρH2O x volume n = m/MM, onde m é a massa, n é o número de mols e MM corresponde à massa molecular. Fração molar: Fração mássica: n (^) T =nH2O +n (^) fenol mT =mH2O +mfenol
em relação à temperatura consoluta da literatura, concluindo-se tratar de um método experimental bastante confiável. Segundo a literatura, a solução fenol-água apresenta um desvio positivo muito acentuado em relação à lei de Raoult.
9. Bibliografia - Roteiro de aulas práticas de Físico-química B. - CASTELLAN, Gilbert William.. Fundamentos de físico-química. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, c1986. 527 p. - ATKINS, Peter Willians, Físico-química.
