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RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA 4 - QUÍMICA GERAL E ORGÂNICA:
SOLUBILIDADE
Mauricio Kwiatkowski Gimenez Vera 25/09/
1. Introdução Em química, uma solução é definida como a mistura de uma substância denominada soluto, mais outra, chamada de solvente (geralmente água). A solubilidade pode ser explicada como a capacidade de uma substância se dissolver em outra; quando essa mistura apresenta somente uma fase, dizemos que a solução é homogênea e os componentes ficam indistinguíveis, caso contrário, se a mistura apresentar mais de uma fase ou em um caso onde o soluto for distinguível do solvente, diz-se que a mistura é heterogênea. Essas características são decorrentes de alguns fatores, como a quantidade de cada substância em experimento, a temperatura e o coeficiente de solubilidade de cada substância, ou seja, cada átomo/molécula tem características diferentes e, a partir destas é que o resultado de cada mistura, apresenta-se também de modo divergente (ATKINS, 2006). A temperatura é um fator importante quando trata-se de soluções, geralmente, quanto maior for a temperatura, maior será a capacidade de um soluto se dissolver em um solvente, por exemplo, de forma sintética suponha-se que em 100 ml de água (solvente) consegue-se dissolver 25 g de NaCl (soluto) a uma temperatura de 100ºC. Caso a quantidade de soluto for maior que 25 g e mantendo-se a temperatura, a mistura poderá apresentar mais de uma fase por conta do coeficiente de solubilidade do NaCl, sendo assim, para que o soluto seja totalmente dissolvido, uma alternativa pode ser aumentar a temperatura, de modo que o soluto que não havia se dissolvido, se dissolverá. Porém, como já apontado anteriormente, cada átomo/molécula possui características próprias e este exemplo pode não caber para determinado experimento e/ou molécula. Ainda tratando das características que influenciam o resultado de uma mistura ou solução, deve-se levar em conta a família de cada elemento, onde esta irá influenciar no tipo de ligação química entre os átomos para formar moléculas e também as interações intermoleculares que afetam diretamente o modo como interagem entre si (FELTRE, 2005). A tabela a seguir apresenta a solubilidade em água das principais “famílias” de sais normais:
Fonte: (FELTRE, 2005). Modificado pelo autor, 2019. Decorrente da maneira que determinado produto químico é “tratado”, independente da finalidade, pode também influenciar no resultado de certa solução; os compostos comerciais por exemplo, excepcionalmente apresentam 100% de pureza, o que vai também interferir no rendimento de reação, na concentração e na densidade de cada solução. Sendo assim, existem técnicas para purificação comuns, como a extração, recristalização, destilação e a filtração por exemplo, onde cada técnica vai ser mais viável depende do produto que está sendo manipulado, juntamente com as características citadas anteriormente (WALDMAN, 2014). Por fim, decorrente do ponto de saturação, as soluções podem ainda ser classificadas como saturadas, supersaturadas ou ainda insaturadas, dependendo como fator chave, o coeficiente de solubilidade.
2. Objetivos ● Identificar variáveis que afetam a solubilidade; ● Utilizar técnicas simples de extração, recristalização e filtração. 3. Materiais e Métodos Materiais: ● 7 tubos de ensaio; ● Pipetas de 5 ml; ● 1 rolha para um dos tubos; ● Suporte universal;
1 A extração mostrou-se imiscível, apresentando claramente 2 fases ou mais, com cor rosa claro.
A extração mostrou-se parcialmente miscível, com coloração de rosa forte a violeta, com aspecto mais concentrado.
4. Resultados e Discussão Conforme observado nos resultados obtidos e as anotações feitas anteriormente, fica claro e comprovado que cada um dos fatores/características citados no começo deste relatório interferem diretamente no resultado quando se mistura dois produtos químicos diferentes, onde alguns serão mais facilmente dissolvidos em um soluto que outros. Por exemplo, na observação da mistura com o Iodo em solução aquosa, quando entra em contato com o Clorofórmio, separou-se da água em que estava parcialmente dissolvido e se une com o Clorofórmio, este fato sugere a igualdade ou níveis parecidos de polaridade entre o Iodo e o Clorofórmio e também evidencia o peso das forças de atração e de estrutura molecular. **5. Exercícios para fixação (respostas)
- Escreva as definições dos seguintes termos químicos:** Miscível: que se dissolve em solvente/ que se mistura/ mistura homogênea/ 1 fase Imiscível: não se mistura/ fases distintas Extração: separar mistura Soluto: substância dissolvida Eletronegatividade: capacidade de 1 átomo de atrair elétrons quando participa de um composto Molécula polar: molécula com 2 regiões de densidades eletrônicas diferentes Ligação covalente polar: quando os átomos que estão ligados apresentam eletronegatividades variadas Ligação covalente apolar: quando os átomos que estão ligados não apresentam eletronegatividades variadas
2) A polaridade de uma molécula diatômica é estimada pela diferença da eletronegatividade da ligação dos dois átomos. Quando a diferença da eletronegatividade
for 0,4 a ligação é considerada covalente não polar. Uma diferença de eletronegatividade entre 0,5 a 1,7 indica uma ligação covalente polar e quando a diferença for maior que 1, a ligação é chamada de iônica. Usando os valores de eletronegatividade classifique as ligações nas moléculas seguintes como covalente polar, covalente apolar ou iônica: CO: polar Na2: apolar CaO: apolar Na2O: iônica I2: apolar LiH: iônica BeH2: polar PH3: apolar CaCl2: polar
4) Para as moléculas poliatômicas, a polaridade de uma molécula e determinada não somente pela polaridade das ligações, mas também pela geometria molecular. Embora CO2 possui ligações covalentes polares, a molécula é não polar devido ao fato de que o momento dipolar ( ou o momento dipolo elétrico) resultante ser zero. Por outro lado, a molécula de água é polar, pois suas ligações formam um ângulo menor que 180 ºC, não sendo linear como a molécula de CO2. Assim a molécula de água possui um momento dipolar diferente de zero. Baseando-se nestas informações, verifique cada molécula abaixo se é polar ou não polar: NaCl: Polar LiBr: Polar Etanol: Polar Metanol: Apolar Etano: Apolar Bromo: Polar
5) Coloque em ordem decrescente de polaridade os quatro líquidos utilizados nesta experiência começando pela água que é o mais polar. Água – Etanol – Butanol – Clorofórmio
PEREIRA, Ademir de Souza; PIRES, Dario Xavier. Uma proposta teórica-experimental de sequência didática sobre interações intermoleculares no ensino de química, utilizando variações do teste da adulteração da gasolina e corantes de urucum (. Investigações em Ensino de Ciências , Santarém, v. 17, n. 2, p.385-413, fev. 2012.
WALDMAN, Walter Ruggeri. Interações Intermoleculares e suas relações com solubilidade. 2014. Disponível em: <http://web.ccead.puc-rio.br/condigital/mvsl/Sala%20de%20Leitura/conteudos/SL_interacoes _intermoleculares.pdf>. Acesso em: 01 out. 2019.
