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Solubilidade de Sólidos em Diferentes Solventes: Estudo Experimental, Trabalhos de Química

Determinar a solubilidade de amostras sólidas (açúcar, sal de cozinha, naftaleno, ácido benzoico e p-Nitroanilina) em determinados solventes (água, hexano, solução aquosa de NaOH 5% e de HCl 10%) na temperatura fria e quente.

Tipologia: Trabalhos

2019

Compartilhado em 14/08/2019

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INTRODUÇÃO
Solubilidade é a propriedade que uma substância tem de se dissolver
espontaneamente em outra substância. A quantidade de uma substância que
se dissolve em outra depende da natureza do soluto e do solvente, assim como
da temperatura e da pressão às quais o sistema é submetido. ³
Uma mistura entre duas ou mais substâncias pode ser denominada de
solução quando esta apresenta-se homogênea, pois nelas ocorre ligação a
nível molecular ou atômico entre as substâncias envolvidas, não apresentando
fases diferentes como as misturas heterogêneas. Nas soluções sempre se
apresenta com pelo menos duas substâncias: um solvente e um soluto. O
componente que apresenta em uma quantidade muito maior do que a dos
outros componentes é chamado de solvente e cada um dos outros
componentes são chamados de soluto. ²-3
As soluções podem ser classificadas em: insaturadas, saturadas e
supersaturadas. Solução saturada é aquela que, ao se ir adicionando um soluto
sólido a um solvente, atinge o ponto de equilíbrio que é quando não mais
condições de dissolução desse soluto. Solução insaturada é aquela que tem
uma concentração de soluto menor do que a de uma solução saturada,
podendo ainda dissolver soluto adicional até se tornar uma solução saturada.
Solução supersaturada é aquela que tem uma concentração de soluto maior do
que a de uma solução saturada. É uma solução instável, não havendo
equilíbrio de solubilidade e seu soluto pode ou não precipitar. 5-6
A maior parte das substâncias dissolve mais depressa em
temperaturas mais elevadas do que em temperaturas mais baixas. Porém, isso
não significa necessariamente que elas são mais solúveis – isto é, que atingem
uma concentração mais alta de soluto em temperaturas mais altas. Em
alguns casos, a solubilidade é mais baixa em temperaturas mais elevadas,
como os gases, que ficam menos solúveis quando a temperatura aumenta. ¹-2
As interações moleculares atuam, em geral, com a regra: “semelhante
dissolve semelhante”. Isso ocorre porque quando formação de soluções
ocorrem quebra de ligações e novas são criadas. Se as novas forem
semelhantes as “antigas” pouco gasto de energia. Esta regra pode ser
determinada pela polaridade das moléculas, ou seja, substâncias polares
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INTRODUÇÃO

Solubilidade é a propriedade que uma substância tem de se dissolver espontaneamente em outra substância. A quantidade de uma substância que se dissolve em outra depende da natureza do soluto e do solvente, assim como da temperatura e da pressão às quais o sistema é submetido. ³ Uma mistura entre duas ou mais substâncias pode ser denominada de solução quando esta apresenta-se homogênea, pois nelas ocorre ligação a nível molecular ou atômico entre as substâncias envolvidas, não apresentando fases diferentes como as misturas heterogêneas. Nas soluções sempre se apresenta com pelo menos duas substâncias: um solvente e um soluto. O componente que apresenta em uma quantidade muito maior do que a dos outros componentes é chamado de solvente e cada um dos outros componentes são chamados de soluto. ²- As soluções podem ser classificadas em: insaturadas, saturadas e supersaturadas. Solução saturada é aquela que, ao se ir adicionando um soluto sólido a um solvente, atinge o ponto de equilíbrio que é quando não há mais condições de dissolução desse soluto. Solução insaturada é aquela que tem uma concentração de soluto menor do que a de uma solução saturada, podendo ainda dissolver soluto adicional até se tornar uma solução saturada. Solução supersaturada é aquela que tem uma concentração de soluto maior do que a de uma solução saturada. É uma solução instável, não havendo equilíbrio de solubilidade e seu soluto pode ou não precipitar. 5- A maior parte das substâncias dissolve mais depressa em temperaturas mais elevadas do que em temperaturas mais baixas. Porém, isso não significa necessariamente que elas são mais solúveis – isto é, que atingem uma concentração mais alta de soluto – em temperaturas mais altas. Em alguns casos, a solubilidade é mais baixa em temperaturas mais elevadas, como os gases, que ficam menos solúveis quando a temperatura aumenta. ¹ -

As interações moleculares atuam, em geral, com a regra: “semelhante dissolve semelhante”. Isso ocorre porque quando há formação de soluções ocorrem quebra de ligações e novas são criadas. Se as novas forem semelhantes as “antigas” há pouco gasto de energia. Esta regra pode ser determinada pela polaridade das moléculas, ou seja, substâncias polares

dissolvem bem outras substâncias polares, e substâncias apolares dissolvem bem as substâncias apolares. 4

OBJETIVO

Determinar a solubilidade de amostras sólidas (açúcar, sal de cozinha, naftaleno, ácido benzoico e p -Nitroanilina) em determinados solventes (água, hexano, solução aquosa de NaOH 5% e de HCl 10%) na temperatura fria e quente.

MATERIAIS E MÉTODOS

  1. Materiais, vidrarias e utensílios 04 Provetas; 18 Tubos de ensaio; 01 Bastão de vidro; 05 Espátulas; 05 Béqueres; 01 Estante; 06 Pipetas Pasteur;
  2. Equipamentos Aquecedor
  3. Reagentes e amostras Água Hexano Solução aquosa de NaOH 5% Solução aquosa de NaOH 20% Solução aquosa de HCl 10%
  • Em seguida, separou-se uma alíquota da fase aquosa do tubo de ensaio onde encontrava-se o ácido benzóico com o solvente NaOH 5%, então, transferiu-se para um tubo de ensaio vazio e acrescentou-se HCl 20%.
  • Nos 4 tubos de ensaio da quarta fileira colocou-se, respectivamente, 1 ponta de espátula de naftaleno, ácido benzóico e p -Nitroanilina. Em cada um dos tubos adicionou-se 5 mL de HCl 10% com um béquer e uma proveta, então, agitou-se com o bastão de vidro. Logo depois, anotou-se as observações e então colocou-se os tubos de ensaio que não foram solubilizados para aquecer em banho-maria.
  • Depois disso, separou-se uma alíquota da fase aquosa do tubo onde encontrava-se a p -Nitroanilina com solvente HCl 10%, logo, transferiu-se para um tubo de ensaio vazio e acrescentou-se NaOH 20%.

RESULTADOS

Homo= homogênea Hete= heterogênea Parcial= pouco solúvel

Tabela 1

Solvente: Hexano

Açúcar Sal de cozinha Naftaleno Ácido benzoico

Frio/Quente F Q F Q F Q F Q Solubilidade Parcial Sim Parcial Sim Não Não Não Sim Mistura Hete homo hete homo hete hete hete homo Número de fases

Solvente: Hexano

p- nitroanilina

Frio/Quente F Q Solubilidade Parcial Parcial mistura Hete Hete Número de fases 2 2

Tabela 2

Solvente: Água

Naftaleno Ácido benzoico p -nitroanilina

Frio/Quente F Q F Q F Q Solubilidade Não Não Não Parcial Não Parcial Mistura hete hete hete hete hete hete Número de fases

Tabela 3

Solubilidade Sim Sim Sim Sim Não Não Quase tudo

Sim

Mistura homo homo homo homo hete hete hete homo Número de fases

Solvente: NaOh 5%

P- nitroanilina

Frio/Quente F Q Solubilidade Parcial parcial Mistura hete hete Número de fases

De acordo com a regra semelhante dissolve semelhante, um soluto polar tem uma maior facilidade de solubilizar em solvente polar e um soluto apolar tem facilidade de solubilizar em um solvente apolar. Porém, existe vários fatores que influenciam na solubilidade, como a temperatura que pode tanto ajudar na solubilização como também retardar esse processo, a quantidade de solvente para um determinado soluto muitas vezes pode não ter sido suficiente para dissolver todo o soluto.

CONCLUSÃO

Tendo em vista os aspectos observados o soluto polar dissolve em solvente polar e soluto apolar dissolve em solvente apolar, porém existe alguns fatores que podem dificultar a solubilidade do soluto, como a temperatura e a quantidade de solvente para determinada quantidade de soluto. Questão 1: Explique, quimicamente, a ordem em que são lavados os tubos de ensaio. Esfregue o tubo de ensaio com escova especial e detergente, depois lava ela joga álcool e por fim lavar o tubo com água destilado. Questão 2: Explique, quimicamente o comportamento observado no tubo de ensaio 4 e com a solução separada dele no tubo 6. Separou-se uma alíquota da fase aquosa do tubo de ensaio onde encontrava-se o ácido benzóico com o solvente NaOH 5%, então, transferiu-se para um tubo de ensaio vazio e acrescentou-se, aproximadamente 5 mL de HCl 20%, precipitando a reação. A precipitação é a formação de um sólido durante a reação química, o sólido formado é chamado de precipitado. Isso pode ocorrer quando a solução foi supersaturada por um composto. Questão 3 : Explique, quimicamente, o comportamento observado no tubo de ensaio 5 e com a solução separada dele. Misturando base com uma solução ácida (HCl 10%) conseguimos obter o sal (que ocorre apenas em misturas homogêneas) colocando mais base, precipita novamente, logo, supersaturando.

Bibliografia