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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ CENTRO DE CIÊNCIAS DA NATUREZA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA DISCIPLINA DE QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL Prof. Dr. Janildo Lopes Magalhãs Ação de um campo elétrico Henrique Ferreira da Silva Neto Teresina – PI, Setembro de 2022 Índice RESUMO.........................................................................................................3 1. INTRODUÇÃO..............................................................................................4 1.1 Moléculas polares e apolares...............................................................4 2. OBJETIVOS..................................................................................................6 2.1 Objetivo Geral......................................................................................6 2.2 Objetivos Específicos............................................................................6 3 PARTE EXPERIMENTAL.................................................................................7 3.1 Materiais e reagentes...........................................................................7 3.2 Procedimento experimental.................................................................7 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO........................................................................8 5 CONCLUSÃO................................................................................................9 RESUMO O Campo elétrico gerado por atrito em uma tubo de plástico pode ser usado para indicar se uma substancia é polar ou não. Neste experimento usando três substâncias diferentes (água, etanol e hexano), aproximamos um tubo eletricamente carregado do fluxo gerado do escoamento das amostras por uma bureta, as amostras de água e etanol sofreram desvio indicando serem substâncias polares e o hexano não sofreu, indicando ser apolar. 1. INTRODUÇÃO O processo de eletrificação envolve a criação de um desequilíbrio no número de prótons e elétrons em qualquer objeto. Naturalmente, os objetos são neutros, ou seja, possuem o mesmo número de prótons e elétrons, e quando esse número é diferente, dizemos que os objetos são carregados. Segundo Bouari el al. (2020), O que pode mudar o estado neutro da matéria, tornando-a carregada positivamente ou negativamente são os processos de eletrização, retirando ou fornecendo elétrons. A composição da matéria que garante como essa ficará carregada, categorizando os materiais como condutores ou isolantes. Condutores são materiais nos quais as cargas se movem com facilidade no seu interior, enquanto nos isolantes isso não acontece. Existem três tipos de processos de eletrização: por atrito, por contato e por indução. A maneira mais fácil de eletrificar um objeto é esfregá-lo com materiais de diferentes composições. Quando o atrito ocorre, os elétrons saem de um dos objetos, os objetos que perdem elétrons ficam carregados positivamente e os objetos que ganham uma carga negativa ficam carregados negativamente. É possível observar os efeitos que um material carregado eletricamente ao interagir com outros matérias eletricamente carregados também, como uma canete que em atrito com o cabelo ira ficar energeticamente carregada e em contato com pequenos pedaços de papeis irá atrai-los. 1.1 Moléculas polares e apolares Segundo atkins et al. (2016), Em uma ligação covalente polar os elétrons não estão igualmente distribuídos pelos átomos ligados, portanto tem um momento de dipolo diferente de zero. Uma molécula não polar é uma molécula cujo momento de dipolo elétrico é igual a zero. Todas as moléculas homonucleares, formadas por átomos do mesmo elemento, são não polares. A geometria da molécula afeta profundamente a polaridade total pois ligações polares simétricas tendem a anular a polaridade total. Por exemplo, no CO2 o carbono faz duas ligações duplas com os oxigênios, que são ligações polares, mas a simetria anula os momentos dipolo da molécula tornado-a apolar. O mesmo ocorre com o CCl4 e SF6, que tem seu momento de dipolo total anulado por simetria. Por outro lado, na H2O as ligações são polares e a soma dos momentos de dipolo torna a molécula polar. Conforme a figura 1, a molécula da esquerda tem a nuvem eletrônica espalhada de forma uniforme. Já a segunda molécula tem uma nuvem eletrônica deslocado no sentido do átomo mais eletronegativo, conferindo a ela a característica de uma molécula polar, enquanto a primeira tem característica de uma molécula não polar. Figura 1 diferença na nuvem eletrônica de duas moléculas Fonte: https://www.omundodaquimica.com.br/academica/org1_ligacao 2. OBJETIVOS 2.1 Objetivo Geral - Estudar a polaridade das moléculas de solventes, através da ação do campo elétrico aplicada sobre elas. 2.2 Objetivos Específicos - Provocar a eletrização de um corpo inicialmente neutro por atrito. - Entender a diferença moléculas polares e apolares. 3 PARTE EXPERIMENTAL 3.1 Materiais e reagentes Béquer de capacidade volumétrica de 50 mL; Pisseta; Bureta; Água destilada (H2O); Álcool etílico (C2H5OH); Hexano (C6H14). 3.2 Procedimento experimental Este experimento foi dividido em três partes, cada uma usando três reagentes diferentes. A primeira utilizou-se água destilada. Inicialmente foi necessário atritar a flanela no tubo de plástico, afim de que este ficasse eletricamente carregado. Adicionada a água destilada na proveta, abriu-se a torneira de modo que obtivesse um fluxo contínuo. O tubo de plástico, já eletricamente carregado, foi aproximado do fluxo. A segunda parte utilizou-se o hexano(C6H14). Repetiu-se o processo de atritar a flanela no tubo de plástico. A solução de hexano foi adicionada em um béquer e depois transferida para a bureta. Abriu-se a torneira da bureta para ter um fluxo contínuo de hexano. O tubo de plástico, já eletricamente carregado, foi aproximado do fluxo. A terceira parte utilizou-se álcool etílico(C2H5OH) e repetiu-se o mesmo processo realizado para o hexano. 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO A reação do fluxo de cada uma das substâncias liberada pela bureta foi organizada no quadro abaixo: Substância Reação H2O Desvio C2H5OH Desvio C6H14 Estática Nota-se que que as duas primeiras substâncias sofreram desvios, e a ultima não sofreu. A água sofreu um desvio para esquerda de forma não muito evidente, este desvio indica que á água era uma substancia polar, uma vez que para sofrer esse desvio, o fluxo de água deveria ter uma variação de carga de modo que houvesse uma interação evidente entre elas. O álcool etílico também sofreu um desvio para esquerda, porém de forma bem mais evidente que a água, pode ser que o etanol tenha um momento di-dipolo maior que o da água, o tornando mais polar ainda. Já o hexano não sofreu desvio por ser uma molécula não polar, ele possui uma geometria em que sua nuvem eletrônica é espelhada de forma igual por toda a molécula, não tem pontos onde com mais ou menos carga. Quadro 1 Resultado da ineteração do fluxo com tubo de plástico 5 CONCLUSÃO Foi possível evidenciar a ação de um campo elétrico em diferentes moléculas, a principal característica que influenciou nessa afirmação, foram as diferenças entre moléculas polares e apolares. Com essa técnica, por exemplo, é possível atestar se uma substâncias desconhecida é apolar ou polar, e encontrar um melhor solvente para usar com a amostra caso necessário, uma vez que principal fator que determina é a polaridade do solvente e da amostra. 6 REFERENCIAS ATKINS, Peter et al. Princípios da Química: Questionando a vida moderna e o meio ambiente. 7º. ed. São Paulo: Bookman, 2016. 1062 p. ROBAIMA, Felipe et al. SIEBE. In: ROBAIMA, Felipe et al. ELETRIZAÇÃO DOS CORPOS POR ATRITO . Rio Grande do sul: Unipampa, 30 set. 2022. Disponívelem:https://periodicos.unipampa.edu.br/index.php/SIEPE/article/ view/105869.Acesso em: 30 set. 2022. RESUMO 1. INTRODUÇÃO 1.1 Moléculas polares e apolares 2. OBJETIVOS 2.1 Objetivo Geral 2.2 Objetivos Específicos 3 PARTE EXPERIMENTAL 3.1 Materiais e reagentes 3.2 Procedimento experimental 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO 5 CONCLUSÃO
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