relatório propriedades físicas do açúcar e sal

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ANÁLISE EXPERIMENTAL DAS PROPRIEDADES FÍSICAS 
DE COMPOSTOS IÔNICOS E MOLECULARES 
Davi Ribeiro Sampaio
Izadora Cavalcante
Novembro de 2021, Iporá-GO
1. Introdução
	Com a postulação e a abordagens dos distintos modelos de ligações químicas, foi possibilitado a compreensão e a explicação de fenômenos químicos que ocorrem em nosso universo, dentro dos fenômenos que conhecemos, assim como, discussões cientificas e diversos novos estudos acadêmicos. Ademais, os diferentes compostos químicos, podem apresentar variações de energia de liberação na combustão, solubilidade, ponto de fusão, densidade ou diferencial de condução elétrica, em decorrência da existência dos distintos tipos de ligações químicas e o comportamento dos átomos perante essas ligações (1).
	Dentre os diferentes tipos de ligações temos as ligações iônicas, ligações covalentes e ligações metálicas, sendo as ligações iônicas e covalentes as que serão principalmente abordadas neste presente relatório (3). Primeiramente devemos ter em mente que as ligações Iônicas são aquelas que acontecem geralmente entre elementos bastante eletronegativos (hidrogênio e ametais) em conjunto com elementos eletropositivos, nesse caso os metais. Este modelo postula que os metais se tornam íons positivos (perdendo elétrons e se tronando cátions, em decorrência da sua busca por estabilidade eletrônica), já por outro lado, ao invés de perdem os ametais e o hidrogênio ganham esses elétrons cedidos pelos cátions, tornando-se aníons, ou seja, íons carregados negativamente. Assim, esses átomos conseguem formar uma ligação, denominados como compostos iônicos (2). São características dos compostos iônicos: altos pontos de fusão e ebulição, altamente solúveis em água (a exceções), apresentam aspecto cristalino, quando solubilizados em água possuem condutividade elétrica e são encontrados geralmente no estado sólido (existem exceções). Sendo alguns exemplos de compostos iônicos: o cloreto de sódio (NaCl), hidreto de Lítio (LiH), óxido de potássio (K2O) dentre vários outros. (3)
	As ligações covalentes por outro lado, são de maneira geral as ligações que ocorrem entre átomos de hidrogênio, ametais e semimetais, com o intuito de alcançarem a sua estabilidade eletrônica. Essa ligação ocorre entre átomos eletronegativos, onde ambos átomos ligantes envolvidos atraem elétrons, ocorrendo assim o compartilhamento de um ou mais pares de elétrons, garantindo para os átomos ligantes sua estabilidade eletrônica e a formação da ligação covalente (2). As substâncias formadas por ligações covalentes dão origem as denominadas substâncias moleculares, possuindo como principais propriedades físicas: baixos pontos de fusão e ebulição se comparadas aos compostos iônicas (em estado solido), dependendo da substancia podem ser solúveis em solventes polares (água) apolares ou solúveis em ambos, normalmente essas substancias não apresentam boa condutibilidade elétrica (existem exceções como por exemplo os ácidos que quando em solução conduzem corrente elétrica, após sofrer uma ionização) e podem ser encontrados em estados sólidos, líquidos e gasosos. Porém, essas propriedades dos compostos moleculares devem-se não somente as ligações moleculares, mas também as interações intermoleculares das moláculas. São exemplos de substancias moleculares, a sacarose (C12H22O11), álcool (C2H6O), água (H2O) dentre vários outros (3). 
O presente trabalho visa por meio de experimentações, analisar a diferença entre as propriedades físicas dos compostos iônicos e substancias moleculares, com enfoque no ponto de fusão, densidade e condução elétrica. 
2. Materiais e métodos
2.1. Experimento 1- Ponto de fusão
Primeiramente fez-se os procedimentos para determinar o ponto de fusão do açúcar e do sal comercial. Inicialmente macerou-se o açúcar e o sal com um almofariz e o pistilo e logo depois, transferiu-se os sólidos para um vidro relógio, com o auxílio de uma espátula, e os introduziu nos capilares para fazer a análise. Posicionou-se os capilares e o termômetro no aparelho que mede o ponto de fusão, do modelo PFM-II da TECNOPON EQUIPAMENTOS ESPECIAIS LTDA. Observou-se a temperatura inicial e final de fusão do sal e do açúcar e anotou-se.
2.2. Experimento 2- Densidade
Logo depois, para realizar a aferição da densidade, pesou-se na balança, da marca EVEN e do modelo FA2204B, 5,0702g de sal e de 5,0047 açúcar. Em seguida, pegou-se uma proveta com capacidade de 10 mL, e adicionou-se na mesma 5 mL de óleo de cozinha. Depois transferiu os sólidos pesados anteriormente, na proveta. Com as massas e o volume, ao final se fez o cálculo da densidade. 
2.3. Experimento 3- Condução elétrica
Em seguida foi realizado os procedimentos para determinar a condutividade elétrica. Foi preparado duas soluções de açúcar, uma de 0,1 g/L e outra de 1 g/L. Pesou-se na balança citada anteriormente, 0,025 g de açúcar em um béquer de 25 mL. Adicionou-se água aos poucos com a pisseta e com o auxílio de um bastão de vidro, misturou-se o sólido na água. Depois de dissolvido, foi transferido como auxílio de um funil de vidro e do bastão de vidro, a solução para um balão volumétrico com capacidade de 25 mL e completou até o traço de aferição com uma pisseta. Foi repetido o mesmo procedimento de preparo de soluções, mas pesando dessa vez, 0,0025g de açúcar. Logo depois, realizou-se os mesmos procedimentos de preparo de soluções para o sal, pesando as mesmas quantidades: 0,025g e 0,0025g. Com as quatro soluções prontas e identificadas, transferiu-se cada uma para um béquer com capacidade 25 mL e inseriu o eletrodo do condutivímetro da marca TECNOPON EQUIPAMENTOS ESPECIAIS LTDA e do modelo Mca-150, em cada solução e anotou-se os resultados.
3. Resultados e discussão
3.1. Experimento 1- Ponto de Fusão
Após realizar todo o procedimento, obteve-se os seguintes resultados:
Tabela 1- Resultados do experimento do ponto de fusão
	Composto
	Temperatura Inicial de Fusão
	Temperatura final de Fusão
	Variação de temperatura
	Açúcar
	185,40°C
	195,50°C
	10,10°C
	Sal
	-
	-
	-
A temperatura de fusão do açúcar estava dentro da faixa esperada, entre 160 ~186°C, de acordo com a FISPQ do açúcar cristal (4), logo esse é um bom método para determinar a fusão desse composto. Entretanto não foi possível mensurar o ponto de fusão do Sal, pois de acordo com FISPQ, seu ponto de fusão é de 801°C, e no laboratório não se pode alcançar essa temperatura com o aparelho que foi usado e não se tinha termômetro adequado para realizar a aferição da temperatura. 
3.2. Experimento 2- Densidade
Após realizar todo o procedimento, obteve-se os seguintes resultados:
Tabela 2: Resultados do experimento de densidade.
	Composto
	Massa (g)
	Volume inicial na proveta (mL)
	Volume final na proveta (mL)
	Deslocamento de volume (mL)
	Densidade do material (g/cm³)
	Açúcar
	5,0047
	5
	8,2
	3,2
	1,56
	Sal
	5,0702
	5
	7,2
	2,2
	2,30
Os resultados de densidades, estavam dentro da faixa do esperado. Comparando com os dados da FISPQ, o açúcar tem densidade 1,59 g/cm³, o que é um valor bem próximo ao obtido no experimento, 1,56 g/cm³. Já o sal, de acordo com a FISPQ a densidade é 2,17 g/cm³, tem uma variação de valores, em relação ao alcançado no experimento, que foi de 2,30 g/cm³, mas isso pode ser devido a impurezas contidas na amostra ou por serem compostos comerciais de baixa pureza. 
3.3. Experimento 3- Condutividade
Após realizar todo o procedimento, obteve-se os seguintes resultados:
Tabela 3: Resultados do experimento de condutividade 
	Composto
	Condutividade da Solução 0,1 g/L
	Condutividade da Solução 1 g/L
	Sal
	6,18 µS
	4,7 µS
	Açúcar
	6,39 µS
	6,86 µS
Em relação aos resultados de condutividade elétrica, foram observados dados distintos do que está na literatura (2). O sal de cozinha, por ser um composto que faz ligação iônica, sofre dissociação em meio aquoso, liberando elétrons livres, logo ele deve conduzir corrente elétrica (2). Entretanto, com a concentração da solução aumentada a condutividade também deveria aumentar, já que têm mais elétrons livres,mas no experimento isso não ocorreu. Há dois fatores que podem ser apontados para justificar os resultados: a água utilizada para fazer as soluções não estava corretamente deionizada ou o condutivímetro não foi calibrado.
Os resultados de condutividade elétrica da solução de açúcar foram totalmente diferentes do que é exposto na literatura, na qual diz que um composto que faz ligação covalente, em meio aquoso vai sofrer ionização, mas alguns não irão formar íons e somente se dissolver, como é o caso do açúcar (2). Logo, se não há íons livres não é possível haver condução de corrente elétrica, mas no experimento foi constatado a presença de corrente elétrica, e esse resultado pode ser explicado também, pelos mesmos motivos citados anteriormente.
4. Conclusão
Após os experimentos de ponto de fusão e densidade, conclui-se que são bons métodos para comprovar as características físico-químicas dos compostos, com exceção do ponto de fusão do sal, que por acontecer em elevadas temperaturas, não foi possível quantificar. Para que seja possível mensurar a temperatura de fusão do Sal, é necessário um equipamento que alcance temperaturas mais elevadas e um termômetro com escalas maiores também. 
Em relação ao experimento de condutividade elétrica, os resultados foram bem diferentes do esperado e do que está na literatura. Como citado na sessão anterior, a justificativa para os resultados obtidos, seria a falta e calibração do aparelho ou que a água utilizada para fazer as soluções não eram deionizadas, ou seja, tinham elétrons livres interferindo na quantificação dos resultados. Por fim, conclui-se que para se ter resultados mais próximos da literatura seja feita uma nova calibração no aparelho e que seja usado água deionizada. 
5. Referências bibliográficas:
1 MILARÉ, T.; LIGAÇÕES IÔNICA E COVALENTE: RELAÇÕES ENTRE AS CONCEPÇÕES DOS ESTUDANTES E DOS LIVROS DE CIÊNCIAS. Universidade Federal de Santa Catarina (PPGECT/UFSC). Disponível em: < http://fep.if.usp.br/~profis/arqui vos/vienpec/CR2/p676.pdf >. Acesso em: 04/11/2021.
2 USBERCO, J.; SALVADOR, E. Química- volume único. 5° ed. reform. Editora Saraiva. São Paulo, 2002. 
3 FERREIRA, M.; MODELOS DE LIGAÇÕES QUÍMICAS: EXPLICAÇÃO DAS PROPRIEDADES FÍSICAS DAS SUBSTÂNCIAS. Porto Alegre, 1998. Disponível em: < http://www.quimica.seed.pr.gov.br/arquivos/File/AIQ_2011/ligacoes_ufrgs.pdf >. Acesso em: 03/11/2021.
4 Ficha de informação de segurança de produto químico – FISPQ. Açúcar Cristal. Disponível em 
< https://www.nardini.ind.br/files/produtos_1_7.pdf> Acesso em 03 de novembro de 2021.
5 Ficha de informação de segurança de produto químico – FISPQ. NaCl. Disponível em 
< https://sites.ffclrp.usp.br/cipa/fispq/Cloreto%20de%20sodio.pdf> Acesso em 03 de novembro de 2021.