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INSTITUTO FEDERAL DO MATO GROSSO DO SUL– IFMS CAMPUS CAMPO GRANDE DISCIPLINA DE QUÍMICA GERAL CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA ALUNOS: LISSA, JOÃO VITOR, AISLAN, MARINEISE, DANIEL PROFESSORA: ELIANE DILKIN PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DOS MATERIAIS ACADÊMICO(A):LISSA DE OLIVEIRA CAMPO GRANDE - MS 06/03/2024 INTRODUÇÃO Ebulição¹ é a mudança de estado de um líquido para vapor a uma temperatura e pressão específicas, quando a pressão de vapor do líquido se iguala à pressão externa. Utilizando da técnica de destilação fracionada², que é um processo de separação de misturas líquidas com diferentes pontos de ebulição, explorando a diferença de volatilidade entre os componentes da mistura, serão obtidas frações mais puras de cada componente. 1 OBJETIVOS Este experimento tem como objetivo exemplificar de forma real e experimental o ponto de ebulição de substâncias puras e misturas, com vista a análise da pureza. 2 MATERIAIS E MÉTODOS Materiais utilizados: ● Condensador de serpentina; ● Bastão de termômetro; ● Termômetro infravermelho; ● Condensador de Allihn (condensador bola); ● Balão Volumétrico; ● Bastão de vidro; ● Tubos de Ensaio; ● Aparelho de destilação fracionada; ● Béquer; ● Água destilada; ● Cloreto de sódio; ● Nitrato de Prata; Procedimento experimental: Foi feita inicialmente a solução de Cloreto de Sódio (NaCl) e água destilada (H₂O) no tubo de ensaio e adicionado posteriormente três gotas do Nitrato de Prata (AgNO₃), para provar sua precipitação, em anexos, imagem 1. Após esta etapa, foi adicionado ao balão volumétrico a solução de Cloreto de Sódio (NaCl) e água destilada (H₂O), o balão foi colocado sobre a manta de aquecimento e acoplado ao condensador Liebig (Reto), de forma que a boca do balão permaneceu livre para ser introduzida a rolha com termômetro em anexos, imagem 2. Na etapa seguinte foi iniciado o aquecimento seguindo as normas de segurança apropriadas e a anotação das temperaturas iniciais e de término da ebulição. O experimento seguinte foi feito apenas com água destilada (H₂O), repetindo o procedimento feito com Cloreto de Sódio (NaCl) e água destilada (H₂O) anteriormente. 3 Por último, para verificar a pureza da destilação da solução de Cloreto de Sódio (NaCl) e água destilada (H₂O), foram adicionadas três gotas de Nitrato de Prata (AgNO₃), onde não houve precipitação ou qualquer mudança visível, provando assim a pureza resultante da destilação, em anexos, imagem 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO Foi observado conforme tabela abaixo os seguintes dados dos experimentos executados: PONTO DE EBULIÇÃO EXPERIMENTAL SUBSTÂNCIAS TEMPERATURA INICIAL ºC TEMPERATUR A FINAL ºC VARIAÇÃO DA TEMPERATURA Δ ºC PONTO DE EBULIÇÃO TEÓRICO NaCl + H₂O 26 ºC 93ºC 67 ºC 100 ºC H₂O 23,3 ºC 106 ºC 82,7 ºC 100 ºC 4 QUESTIONÁRIO PARA O RELATÓRIO 1. Por que o ponto de ebulição varia em função da pressão atmosférica? R: O ponto de ebulição diminui com a pressão atmosférica porque há menos força para impedir que as moléculas do líquido escapem e se transformem em vapor. ³ 2. Em que situação esses parâmetros se mantêm constantes? Quando ocorrem variações? R: O comportamento de cada substância determina as condições para a obtenção de pontos de fusão e ebulição constantes. Misturas eutéticas e azeotrópicas se distinguem por apresentarem pontos de fusão e ebulição, respectivamente, fixos e invariáveis, similarmente ao que se observa em substâncias puras.³ 3. Como se comportam as misturas eutéticas e azeotrópicas? R: Eutéticas:³ ● Ponto de fusão único e inferior aos componentes puros; ● Solidificam como um todo, similar a uma substância pura; Azeotrópicas:³ ● Ponto de ebulição único e diferente dos componentes puros; ● Não se separam por destilação, pois o vapor possui a mesma composição da mistura líquida; 4. Por que esses parâmetros podem ser utilizados para determinar a pureza de materiais? R: O ponto de fusão e o ponto de ebulição de um material puro são propriedades físicas bem definidas e constantes, a presença de impurezas alteram esses parâmetros, tornando-os menos precisos e variáveis, além da interferência da pressão atmosférica e da decomposição de substâncias antes da ebulição.³ 5. Represente a curva de aquecimento de uma substância pura, uma mistura comum, mistura eutética e mistura azeotrópica. 5 R: Curva de aquecimento de uma substância pura:⁴ Curva de aquecimento de uma mistura:⁴ Curva de aquecimento de uma mistura eutética:⁴ Curva de aquecimento de uma mistura azeotrópica:⁴ 6 6. Represente o gráfico da prática realizada hoje. 7. Pesquise as vidrarias utilizadas na prática de determinação de ponto de ebulição. Desenhe ou cole a figura do sistema realizado na prática. (Sistema utilizado para realização da aula prática). 7 CONCLUSÃO O experimento demonstrou a eficiência da destilação na separação do NaCl da água. A ausência de precipitação após a adição de AgNO₃ na solução destilada (Imagem 3 em anexo) comprova a pureza da água obtida, confirmando a efetividade da técnica para a purificação de soluções. A comparação das temperaturas de ebulição da solução de NaCl e da água pura (H₂O) possibilitou a confirmação do aumento do ponto de ebulição em soluções com solutos dissolvidos. O NaCl elevou o ponto de ebulição da água, demonstrando o efeito dos solutos neste parâmetro físico. 8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6623: Vocabulário de físico-química e físico-química de macromoléculas. Rio de Janeiro, 2019. 2. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7162: Destilação fracionada. Rio de Janeiro, 2019. 3. Russel, J. B. QUÍMICA GERAL. (8ª ed.). São Paulo, 2014. 4. BRASIL ESCOLA. Gráficos de Mudança de Estado Físico. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/graficos-mudanca-estado-fisico.html. Acesso em: 07 mar. 2024. 9 https://brasilescola.uol.com.br/quimica/graficos-mudanca-estado-fisico.htm ANEXOS Imagem 1: (Solução de Cloreto de Sódio (NaCl) e água destilada (H₂O) em reação a 3 gotas de Nitrato de Prata (AgNO₃)). Imagem 2: (Aparelho de destilação fracionada montado para execução dos experimentos). 10 Imagem 3: (Água destilada (H₂O), resultante da destilação da solução de Cloreto de Sódio (NaCl) e água destilada (H₂O) , foram adicionadas três gotas de Nitrato de Prata (AgNO₃), provando a pureza resultante do experimento). 11
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