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Curso: Engenharia Química Disciplina: Química Geral Experimental Professores: Miguel Fraguas e Lígia Marcondes Relatório Técnico N°: 2 Fenômenos Físicos e Miscibilidade e Solubilidade Beatriz Sacchetti Lourenço Edilson de Oliveira Junior Jéssica Brandão Inocêncio Lucas Ribeiro Luiz Victória Grijó dos Santos Souza Vassouras/RJ 2020 Beatriz Sacchetti Lourenço, Edilson de Oliveira Junior, Jéssica Brandão Inocêncio, Lucas Ribeiro Luiz e Victória Grijó dos Santos Souza Fenômenos Físicos e Miscibilidade e Solubilidade Trabalho apresentado pelos alunos Beatriz Sacchetti Lourenço, Edilson de Oliveira Junior, Jéssica Brandão Inocêncio, Lucas Ribeiro Luiz e Victória Grijó dos Santos Souza para obtenção de nota na avaliação de Química Geral Experimental, ministrada pelos professores Miguel Fraguas e Lígia Marcondes, na Instituição de ensino Universidade de Vassouras. Vassouras/RJ 2020 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................... 3 2. EQUIPAMENTOS, MATERIAIS E UTENSÍLIOS UTILIZADOS ............................... 4 3. PROCEDIMENTOS EFETUADOS ................................................................................... 5 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES ..................................................................................... 11 5. CONCLUSÃO ..................................................................................................................... 12 3 1. INTRODUÇÃO No dia 07 de julho,os alunos da Universidade de Vassouras do curso de Engenharia Química, orientados pelos professores Miguel Fragas e Lígia Marcondes, assistiram por vídeo aula a realização de análises de fenômenos físicos, miscibilidade e solubilidade, realizadas dentro do laboratório de química da universidade. Com base nesta vídeo aula foi feito este relatório que apresenta o passa-a-passo das análises realizadas e os devidos resultados. 4 2. EQUIPAMENTOS, MATERIAIS E UTENSÍLIOS UTILIZADOS Béquer de 100 ml; Vidro de relógio; Termômetro; Suporte universal; Arame de cobre fino; Tela de amianto; Garra de metal; Tripé; Bastão de vidro; Pisseta; Gelo; Cristais de iodo; Tubos de ensaio; Pipetas; Béqueres 50 ml; Etanol; Butanol; Gasolina; Cloreto de sódio; Sulfato de cálcio; Óxido de zinco; Água destilada; NaOH 6 mol.L-1; H2SO43 mol.L-1; Acetona. 5 3. PROCEDIMENTOS EFETUADOS Para a realização da análise de determinação da temperatura de fusão e ebulição da água pura, foi colocado um béquer de 100 ml sobre uma tela de amianto montada sobre um tripé. Em seguida, fixamos um termômetro com o auxílio do suporte universal e da garra no interior do béquer. Adicionamos gelo até 2/3 de seu volume e aquecemos o sistema montado com o bico de bunsen, sempre agitando o béquer para homogeneizar a temperatura. Realizamos a medição de temperatura a cada minuto. Lembrando que iniciamos a medição em 0 °C. Figura 1 - Análise de determinação da temperatura da água. Fonte: Laboratório de química - Universidade de Vassouras, 2020. 6 MEDIÇÃO DA TEMPERATURA A CADA MINUTO Tempo Temperatura Tempo Temperatura 1° minuto 1 °C 15° minuto 69 °C 2° minuto 2 °C 16° minuto 73 °C 3° minuto 3 °C 17° minuto 78 °C 4° minuto 7 °C 18° minuto 81 °C 5° minuto 9 °C 19° minuto 83 °C 6° minuto 12 °C 20° minuto 86 °C 7° minuto 15 °C 21° minuto 88 °C 8° minuto 26 °C 22° minuto 90 °C 9° minuto 33 °C 23° minuto 90 °C 10° minuto 40 °C 24° minuto 90 °C 11° minuto 47 °C 25° minuto 93 °C 12° minuto 53 °C 26° minuto 95 °C 13° minuto 60 °C 27° minuto 96 °C 14° minuto 64 °C 28° minuto 98 °C 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 T em p er a tu ra ( °C ) Tempo (minutos) GRÁFICO DA TEMPERATURA DE FUSÃO E EBULIÇÃO DA ÁGUA EM FUNÇÃO DO TEMPO 7 Na análise de fenômeno de sublimação, colocamos dois cristais de iodo em um béquer de 50 ml e cobrimos com um vidro de relógio. Em seguida, aquecemos o béquer brandamente sobre a tela de amianto. Figura 2 - Sublimação do iodo. Fonte: Laboratório de química - Universidade de Vassouras, 2020. Para a realização da análise de miscibilidade, enumeramos seis tubos de ensaio de 1 a 6. Em seguida, preparamos as seguintes misturas: MISTURAS DOS COMPOSTOS Tubo Substâncias Tubo 1 5 ml de água + 2 ml de etanol Tubo 2 5 ml de água + 2 ml de butanol Tubo 3 5 ml de água + 2 ml de gasolina Tubo 4 5 ml de etanol + 2 ml de butanol Tubo 5 5 ml de etanol + 2 ml de gasolina Tubo 6 5 ml de butanol + 2 ml de gasolina 8 Depois de realizadas as misturas, agitamos cada um dos tubos de ensaio no vortex (equipamento utilizado para homogeneização) e deixamos em repouso. Figura 3 - Análises de miscibilidade. Fonte: Laboratório de química - Universidade de Vassouras, 2020. Para a realização da análise de solubilidade, identificamos quinze tubos de ensaio da seguinte forma: A1, A2, A3, A4 e A5 para as misturas com o NaCl (cloreto de sódio), B1, B2, B3, B4 e B5 para as misturas com CaSO4 (sulfato de cálcio) e C1, C2, C3, C4 e C5 para as misturas com ZnO (óxido de zinco). Em seguida, preparamos as seguintes misturas: MISTURAS DOS COMPOSTOS Tubo Substâncias Tubo A1 0,1 g de NaCl + 5 ml de água destilada TuboA2 0,1 g de NaCl + 5 ml de etanol TuboA3 0,1 g de NaCl + 5 ml de acetona TuboA4 0,1 g de NaCl + 5 ml de solução de NaOH 6 mol.L-1 TuboA5 0,1 g de NaCl + 5 ml de solução de H2SO4 3 mol.L-1 9 TuboB1 0,1 g de CaSO4 + 5 ml de água destilada TuboB2 0,1 g de CaSO4 + 5 ml de etanol TuboB3 0,1 g de CaSO4 + 5 ml de acetona TuboB4 0,1 g de CaSO4 + 5 ml de solução de NaOH 6 mol.L -1 TuboB5 0,1 g de CaSO4 + 5 ml de solução de H2SO4 3 mol.L -1 TuboC1 0,1 g de ZnO + 5 ml de água destilada TuboC2 0,1 g de ZnO + 5 ml de etanol TuboC3 0,1 g de ZnO + 5 ml de acetona TuboC4 0,1 g de ZnO + 5 ml de solução de NaOH 6 mol.L-1 TuboC5 0,1 g de ZnO + 5 ml de solução de H2SO4 3 mol.L -1 Depois de realizadas as misturas, agitamos cada um dos tubos de ensaio e deixamos em repouso por cerca de 3 minutos. Figura 4 - Análise de solubilidade do NaCl.. Fonte: Laboratório de química - Universidade de Vassouras, 2020. 10 Figura 5 - Análise de solubilidade do CaSO4. Fonte: Laboratório de química - Universidade de Vassouras, 2020. Figura 6 - Análise de solubilidade do ZnO. Fonte: Laboratório de química - Universidade de Vassouras, 2020. 11 4. RESULTADOS OBTIDOS Na análise de determinação da temperatura de fusão e ebulição da água pura, foi possível observar a temperatura da água em função do tempo e suas respectivas mudanças de estado: sólido, líquido e gasoso. Foi possível observar também que a temperatura ficou constante em 90 °C, pois este valor se repetiu por 3 instantes de tempo distintos e seguidos. Na análise de fenômeno de sublimação, foi possível observar a mudança de estado do iodo sólido diretamente para gasoso, formando um gás de coloração violeta. Na análise de miscibilidade, foi possível observar que a água + etanol, etanol + butanol, etanol + gasolina e butanol + gasolina são miscíveis e a água + butanole água + gasolina não são miscíveis. Isso ocorre devido a polaridade das substâncias. Na análise de solubilidade, foi possível observar que o NaCl é solúvel em água, NaOH 6 mol/L-1 e H2SO4 3 mol.L -1, pouco solúvel em etanol e insolúvel em cetona. O CaSO4 é pouco solúvel em água e H2SO43 mol.L -1 e insolúvel em etanol, cetona e NaOH 6 mol/L-1. E o ZnO é solúvel em H2SO4 3 mol.L -1, pouco solúvel em água e etanol e insolúvel em acetona e NaOH 6 mol/L-1. 12 5. CONCLUSÃO Após a realização de todos os procedimentos de fenômenos físicos descritos acima, podemos analisar a temperatura de fusão e ebulição da água pura e verificar detalhadamente suas mudanças de estado, passando do sólido para líquido e do líquido para gasoso. Observamos também o fenômeno de sublimação do iodo, que ao ser aquecido passa do estado sólido diretamente para o gasoso, formando um gás de coloração violeta. Após a realização de todos os procedimentos de miscibilidade e solubilidade, podemos verificar que a miscibilidade de algumas substâncias quando misturadas está diretamente ligada à polaridade das moléculas, e a solubilidade de alguns compostos sólidos em diferentes solventes está relacionada com dois fatores: quantidade de solvente e temperatura.
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