Experimento Ligacoes Quimicas e Forcas Intermoleculares

Prévia do material em texto

QFL-2101: Laboratório de Química Geral I 
EXP 7: LIGAÇÕES QUÍMICAS E FORÇAS 
INTERMOLECULARES: PÓS-LAB 
 
 
1- Qual a ordem crescente de temperatura em que entram em fusão a naftalina, o enxofre, o açúcar 
(sacarose) e o cloreto de sódio? Interprete as observações em termos das estruturas das 
substâncias e das interações intermoleculares. 
 
 
Naftalina (80,2 ºC) < Enxofre (115,2ºC) < Sacarose (186ºC) < Cloreto de Sódio (801ºC) 
 
A naftalina e o enxofre, por serem substâncias apolares, podem interagir pelas forças de 
dispersão, as quais em comparação com as outras forças intermoleculares são as mais fracas, por 
isso, estas substâncias tem baixo ponto de fusão. 
A sacarose é um composto molecular que apresenta polaridade e grupos OH em sua 
estrutura, podendo interagir entre si por ligações de hidrogênio, uma interação mais forte do que as 
forças de dispersão e que explica seu ponto de fusão ser mais alto. Já o cloreto de sódio apresenta 
a maior temperatura de fusão pois é um composto iônico, no qual os íons estão fortemente atraídos 
por eletrostática. 
 
2- Explique por que alguns líquidos podem ser desviados pela régua que foi previamente atritada e 
outros não. Escreva a estrutura dos líquidos utilizados no experimento e justifique os resultados 
observados. 
 
 
 
 
 
Conforme as estruturas, o etanol e a água são substâncias polares, ou seja, apresentam 
momento de dipolo, devido a diferença de eletronegatividade entre os átomos. 
Após a eletrização por atrito entre a régua e uma flanela, a régua ficou eletrizada 
negativamente. Dessa forma, a régua consegue defletir os líquidos polares, pela interação dos 
Etanol 
Água 
Tolueno 
elétrons com o dipolo das substâncias. Enquanto que no caso do tolueno, por ser uma molécula 
apolar, não há deflexão. 
 
 
3- Pode uma substância polar não conduzir a corrente elétrica? Qual é a condição necessária e 
suficiente para que haja passagem de corrente por um sistema? Justifique sua resposta com os 
resultados obtidos no laboratório. 
 
Sim. Para que uma substância conduza eletricidade é necessário a existência de elétrons 
livres ou íons livres, no caso de uma solução. A água, por exemplo, é uma substância polar e 
observou-se experimentalmente que ela não é capaz de conduzir corrente elétrica, pois não há a 
presença de íons. Ainda que possa se auto ionizar, a quantidade é extremamente pequena e 
insuficiente para condução de eletricidade. 
 
 
4- Como base na estrutura, explique as observações a respeito da condutividade das substâncias 
estudadas no item 3. 
 
Como citado anteriormente, para que possa ocorrer a condutividade elétrica da solução é 
necessário que haja íons em solução, isto é, que a substância sofre uma dissociação em meio 
aquoso. O NaCl que foi uma das substâncias testadas, permite a condução elétrica devido a este 
fato, onde se tem os íons Na+ e Cl- em solução. A água deionizada, que não contém íons devido ao 
processo de tratamento, também não é condutora de eletricidade, mas é polar. Apesar da água 
apresentar o equilíbrio de desprotonação, o mesmo é altamente deslocado para a formação da água, 
o que torna a quantidade de íons em solução baixa demais para a condução, o mesmo ocorre para 
o ácido acético glacial, o qual não observou –se este fenômeno devido à fraca corrente de energia. 
 
 
 
 
5- Por que foi possível separar a mistura que continha o complexo [Cu(NH2CH2CH2NH2)2](NO3)2 e 
K2CrO4 utilizando a técnica de eletroforese? Qual é a função do KNO3 neste processo? 
 
 
A eletroforese é uma técnica que permite a separação de partículas carregadas eletricamente 
através da aplicação de um campo elétrico. Nesse sentido, foi possível separar a mistura pois o 
complexo de cobre apresenta carga +2 e o cromato de potássio -2. Assim, observou-se 
experimentalmente que os íons do complexo de cobre possuíam coloração roxa e eram atraídos para 
o eletrodo negativo, enquanto que os íons do K2CrO4 de coloração amarela eram atraídos para o 
eletrodo positivo. O KNO3 atua como uma ponte salina, de modo a manter os cátions e os ânions na 
solução de cada eletrodo em equilíbrio. 
 
 
6- Explique as observações a respeito da solubilidade das substâncias estudadas no item 4, 
considerando as estruturas moleculares e as interações intermoleculares envolvidas. 
 
Água e cloreto de sódio: As moléculas de cloreto de sódio são solúveis em água, seu tipo de 
interação com as moléculas de H2O é do tipo íon-Dipolo, onde cada íon de Na+ e Cl- é rodeado por 
moléculas de água. 
 
 
Água e açúcar (sacarose): As moléculas de sacarose apresentam em sua estrutura diversas 
hidroxilas em sua composição, fazendo com que haja a interação de ligações de hidrogênio com as 
moléculas de água, o que é muito favorável para a solubilidade deste composto. 
 
 
 
 
7- Explique em função da estrutura dos ácidos butanodioicos isoméricos (maleico e fumárico) as 
diferenças de solubilidade de cada isômero observadas no laboratório. Qual destes isômeros deve 
apresentar maior ponto de fusão? Justifique. 
 
 
 
 
 
 
 
Observou-se experimentalmente que o ácido maleico solubilizou em água e o ácido fumárico 
formou um precipitado. Através das estruturas dos ácidos que formam um par de isômeros cis-trans, 
é possível perceber que o ácido maleico apresenta momento de dipolo resultante maior do que zero, 
tornando essa molécula polar e explicando sua solubilização em água. Já a estrutura do ácido 
fumárico indica que a substância é apolar pois o momento de dipolo resultante é nulo. 
 
Ácido maleico (135ºC) < Ácido fumárico (287ºC) 
 
Tanto o ácido maleico quanto o ácido fumárico podem interagir por ligações de hidrogênio 
intermoleculares. Entretanto, devido à proximidade dos grupos -COOH no ácido maléico (cis) 
também há a formação de ligações de hidrogênio intramoleculares, o que diminui seu ponto de fusão, 
pois como há o aumento de interações dentro da própria molécula, há menos interações entre as 
moléculas. 
 
8- Justifique a escolha do procedimento que você utilizou para a extração de iodo da fase aquosa. 
 
Para a extração do iodo havia a disponibilidade dos solventes clorofórmio e etanol. Com base 
nas observações experimentais, escolheu-se o solvente orgânico clorofórmio, pois por ser uma 
substância apolar é imiscível em água e consegue solubilizar o iodo. Assim, ao adicionar-se 
clorofórmio a solução de iodo serão formadas duas fases e o procedimento de extração poderá ser 
realizado.