Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Química Orgânica Prática – QO P Professor: Carlos L. Possato Técnico em Química Disciplina: QUÍMICA ORGÂNICA PRÁTICA DETERMINAÇÃO DO TEOR DE ÁLCOOL NA GASOLINA Data da realização do experimento (Aula Prática): Turma: 2° Semestre Prof(s). Responsável(is): Carlos Leandro Possato Aluno: Ellen Higashi Uso do Professor Nota do grupo Aluno: Isabella Bowen Uso do Professor Aluno: Jedson Caetano Uso do Professor Aluno: Miguel Teodoro Uso do Professor Sorocaba, SP Ano 2022 01/09/22 Química Orgânica Prática – QO P Professor: Carlos L. Possato 1. INTRODUÇÃO Para entendermos sobre a interação entre gasolina, etanol e água, é preciso sabermos sobre as sobre o princípio das ligações de hidrogênio são o tipo de força intermolecular mais intenso, que ocorre entre dipolos permanentes das moléculas, em que o polo positivo é sempre o hidrogênio, e o polo negativo pode ser o flúor, o oxigênio ou o nitrogênio, pois esses elementos são bastante eletronegativos, ou seja, atraem mais fortemente os elétrons da ligação dupla e ficam com carga parcial negativa. Essa interação resulta em algumas propriedades interessantes da água, como a formação da tensão superficial, ou seja, uma espécie de membrana elástica ou película que se forma em sua superfície. Isso ocorre porque as moléculas de água da superfície realizam as ligações de hidrogênio somente com moléculas que ficam abaixo e ao lado, sendo, dessa forma, atraídas para o interior do líquido, pois não há moléculas acima delas para atraí-las também. Esse processo é responsável pela formação da película chamada de menisco. As ligações de hidrogênio podem acontecer também em misturas entre moléculas de substâncias diferentes, como por exemplo o álcool, onde a misturas dessas duas substâncias são infinitamente solúveis entre si. Isso ocorre porque o álcool é o etanol (H3C — CH2 — OH), então, sua molécula possui a extremidade polar, em razão da presença do grupo hidroxila, OH. Desse modo, o hidrogênio das moléculas de água é atraído pelo oxigênio das moléculas do etanol, realizando ligações de hidrogênio. É por isso que o volume contrai e o álcool é solúvel em água. Por sua vez, a gasolina que é apolar, (ou seja, não existe diferença de eletronegatividade entre os átomos), onde ela só se dissolverá, em um solvente apolar ou no caso da mistura homogênea álcool e gasolina, onde o álcool é bipolar e a gasolina apolar. 2. OBJETIVOS Essa experiência tem como objetivo determinar o teor de álcool na gasolina. 3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL MATERIAL E REAGENTES ● 20 mL de água destilada ● 20 mL de gasolina (C8H18, fórmula média para a mistura chamada gasolina) ● 2 provetas de 50 mL ● 1 rolha para tampar a proveta ● 1 pipeta de 20 mL Química Orgânica Prática – QO P Professor: Carlos L. Possato Usamos a pipeta para o auxílio da transferencia de 20mL de gasolina e 20mL de água, para uma proveta de 50 mL, tampamos a proveta com a rolha e agitamos a mistura água-gasolina. Após deixar o sistema em repouso para que ocorresse a separação das fases, determinamos o volume de cada fase. Calculamos o teor porcentual de álcool na amostra de gasolina. 4. RESULTADO E DISCUSSÃO Após misturarmos em uma proveta de 50 mL uma medida de 20 mL de gasolina e logo em seguida mais 20 mL de água, tampamos a proveta com uma rolha e agitamos a mistura água-gasolina e deixamos em repouso para que ocorresse a separação das fases. Em seguida determinamos o volume de cada fase através da escala volumétrica na proveta e fizemos um cálculo para saber o teor porcentual de álcool (anidro) na amostra de gasolina. Através da escala volumétrica da proveta constatou-se que na separação da mistura 14,6 mL ficou na parte superior da proveta e 25,4 mL separou ficando na parte inferior da proveta. Sendo 14,6 mL de gasolina (na parte superior). Sendo 25,4 mL de água mais álcool (na parte inferior). O álcool foi extraído pelas moléculas da água devido a força de interação molecular, ponte/ligação de hidrogênio. A gasolina é uma substância apolar, enquanto que o álcool anidro é bipolar e a água polar. Ao momento em que a gasolina estava ligada ao etanol, suas forças intermoleculares que as uniam eram as dipolo induzido (força intermolecular fraca), porém ao momento que a água entrou em contato com a gasolina, houve a ligação de hidrogênio (força intermolecular forte) que atraiu as moléculas de etanol para si, separando então da gasolina. Usamos a regra de três para descobrirmos qual foi a porcentagem de álcool na gasolina, confira: INÍCIO: FINAL: 20 mL de gasolina ——— 14,6 mL de gasolina 20 mL de água ——— 25,4 mL de água + álcool Obs.: Houve um aumento de 5,4mL na água, o excesso de 5,4mL é o álcool que por ser bipolar agora está dissolvido na água que é polar e separado da gasolina que é apolar. Confira na regra de 3: Álcool Gasolina 5,4 mL———— 20mL X X ———— 100% (40mL que foi o total da mistura) 20x = 100.5,4 20x = 540 x = 540 20 X= 27% de álcool existente na gasolina A gasolina é uma mistura inflamável complexa de centenas de compostos hidrocarbonetos. Estes compostos são obtidos através do refino de correntes do petróleo e suas moléculas podem variar de 5 a 12 átomos de carbono. A ebulição dessa mistura complexa se Química Orgânica Prática – QO P Professor: Carlos L. Possato inicia a partir de 30 °C aproximadamente, com um ponto final de ebulição de até 215 °C. É importante destacar que uma gasolina de boa qualidade, isto é, conforme e adequada ao consumo, deve atender integralmente às especificações técnicas estabelecidas pela Resolução nº 807/2020, independentemente de sua origem. As gasolinas disponíveis para comercialização no Brasil são: gasolina A comum, gasolina A premium, gasolina C comum e gasolina C premium. Refinarias, centrais petroquímicas e formuladores são autorizados a produzir a gasolina A, isto é a gasolina sem adição de etanol anidro. A gasolina A, por sua vez é comercializada aos distribuidores de combustíveis, onde é adicionada de etanol anidro em teor estabelecido para compor a gasolina C, única disponível nos postos revendedores. A gasolina C é aquela que contém etanol anidro combustível no teor estabelecido pela legislação vigente. Atualmente, o teor de etanol anidro na gasolina C é de 27% em volume para gasolina C Comum e 25% para gasolina C premium conforme Portaria MAPA nº 75/2015. É importante ressaltar que a ANP não tem atribuição legal de estabelecer ou modificar o teor de etanol anidro na gasolina, sendo essa atribuição do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento Gasolinas aditivadas não devem ser confundidas com gasolinas premium e não são uma categoria de qualidade específica de combustível na regulamentação da ANP. A gasolina aditivada nada mais é do que a gasolina C automotiva (comum ou premium) acrescida de um detergente/dispersante 5. CONCLUSÕES O experimento permitiu estender os processos de extração de água, neste caso água e etanol, dando aos alunos a oportunidade de relacionar propriedades químicas (dissolução do álcool em água) com propriedades físicas (diferença na densidade da gasolina em relação à mistura água-álcool) Isso permitiu quantificar substâncias e aprimorar os conceitos de solubilidade e densidade já desenvolvidos. O experimento também permitiu que os alunos verificassem se a gasolina utilizada continha o percentual de álcool dentro do limite permitido, já que o limite atual é de 27%, e o obtido em laboratório é exatamente 27%. 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -Porcentagem de álcool(anidro) na gasolina Publicado em 09/11/2020 15h23 - ANP nº 807/2020 https://www.gov.br/anp/pt-br/assuntos/producao-de-derivados-de-petroleo-e-processamento-de-gas-natural/producao-de-derivados-de-petroleo-e-processamento- de-gas-natural/gasolina -Dia do acesso: 27/08/2022 www.manualdaquimica.com Jennifer Rocha Vargas Fogaça www.NFC.ib.unicamp.br Referências ↑ IUPAC - União Internacional de Química Pura e Aplicada. ↑ Clayden, Greeves, Warren and Wothers. Organic Chemistry. ed.1 ↑ LOUDON, Marc. Organic Chemistry. 5 ed. ↑ Mahan-Myers, QUÍMICA um curso universitário, 4ª edição 2011. ↑ John W. Hill, Ralph H. Petrucci, General Chemistry, 2ª edição, traduzida, Prentice Hall, 1999 ↑ E.M.Gutman (1994). Mechanochemistry of Solid Surfaces. World Scientific Publishing Co. ↑ Russel, J.B., QUÍMICA GERAL tradução da 2ª edição americana, Pearson, 1994 ↑ Mahan-Myers, QUÍMICA um curso universitário, 4ª edição 2011 ↑ Russel, J.B., QUÍMICA GERAL tradução da 2ª edição americana, Pearson, 1994 ↑ David Bradley. How low can you go? The Y to Y. https://www.gov.br/anp/pt-br/assuntos/producao-de-derivados-de-petroleo-e-processamento-de-gas-natural/producao-de-derivados-de-petroleo-e-processamento-de-gas-natural/gasolina https://www.gov.br/anp/pt-br/assuntos/producao-de-derivados-de-petroleo-e-processamento-de-gas-natural/producao-de-derivados-de-petroleo-e-processamento-de-gas-natural/gasolina https://www.gov.br/anp/pt-br/assuntos/producao-de-derivados-de-petroleo-e-processamento-de-gas-natural/producao-de-derivados-de-petroleo-e-processamento-de-gas-natural/gasolina Química Orgânica Prática – QO P Professor: Carlos L. Possato 7. RESPOSTAS DO QUESTIONÁRIO 1. Por que o álcool foi extraído pela água, e como justifica-se a diminuição do volume da gasolina na proveta, ao misturá-la com água? R: O álcool se encontrava misturado com a gasolina, porém, ao adicionar água ele se separou da gasolina e se misturou com água, isso ocoreu porque o álcool possui uma parte polar feita pela ligação de atomos de oxigênio e hidrogênio (O – H) que ao entrar em contato com a água formam pontes de hidrogênio – a ligação intermolecular mais forte. 2. Complete as lacunas abaixo: Água e Gasolina é considerado uma mistura heterogênea, enquanto que água e álcool é uma mistura homogênea. 3. É possível separar o querosene (mistura de hidrocarbonetos, que são substâncias apolares) de uma mistura querosene-gasolina colocando-a em contato com água (substância polar)? Por que? R: Não é possivel, pois na mistura de querosene-gasolina ambas apresentam uma polaridade muito semelhante de caráter apolar. Logo, ao adicionar água à este sistema ela não terá afinidade com nunhum dos componentes, pois a mesma apresenta um caráter polar. 4. Uma mistura de duas substâncias, A (polar) e B (apolar), pode ser separada com a utilização de uma substância C (apolar)? E com a utilização de uma substância D (polar)? Por que? R: Sim em ambos os casos. No primero caso a substância C irá se misturar com a substância B, pois suas polaridades são semelhantes, no segundo caso por outro lado, a substância D irá se misturar com a substância A, pelo mesmo motivo anterior. 5. A gasolina analisada, encontra-se ou não adulterada? R: A gasolina analisada estava no limite, porém, dentro da norma de 27% estabelecida pela ANP (Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis), sendo assim, não estava adulterada
Compartilhar