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UFBA QUIA17 2021.2 Profa. Valéria Belli Riatto Simple and fractional distillation from a mixture of ethyl acetate and toluene. Hiddekel Samuel do Nascimento Júnior1 (IC) e Valeria Belli Riatto*1 (PQ). *email: vriatto@ufba.br Departamento de Química Orgânica, Instituto de Química, Universidade Federal da Bahia - Rua Barão de Jeremoabo, 147 Campus Universitário de Ondina, Salvador, BA, CEP 40.170-115. Palavras Chave: destilação simples, destilação fracionada, acetato de etila, tolueno. Abstract Simple and fractional distillations from a mixture help to verify the composition, degree of separation and its efficiencies. Introdução A destilação é uma técnica usada para separar e purificar uma mistura. Ela é baseada pela diferença do ponto de ebulição dessa mistura, sendo o componente de menor ponto de ebulição o primeiro a ser separado enquanto os demais dão continuidade ao processo3. A destilação simples é usada para separar um líquido volátil de uma substância não volátil. No caso da destilação fracionada é possível separar dois ou mais líquidos de diferentes pontos de ebulição. A diferença entre estas técnicas esta na capacidade de determinar composição e grau de separação de componentes bem como a eficiência. Esta verificação pode ser feita através medição do índice de refração das frações de destilado4. O índice de refração é uma propriedade física das substâncias, baseada na diferença de velocidade de propagação da luz através do material o qual se mede. Como dito anteriormente, utilizar esta técnica associado a destilação garante um monitoramento acerca da composição das substâncias contidas em cada alíquota destilada3. Resultados e Discussão A partir da medida dos índices de refração de soluções com diferentes frações molares de acetato de etila e tolueno, levantou-se uma curva de calibração relacionando fração molar de acetado de etila (x) versus índice de refração (y) (figura 1 em anexo). Com isso notou-se alta correlação entre os parâmetros x e y, pois o R2 foi 0,9976. Na tabela 1 em anexo encontram-se resultados de fração de destilado, faixa de ebulição, índice de refração e fração molar de acetato de etila para a destilação simples. No geral é possível notar baixa amplitude entre o primeiro e último resultados de fração molar de acetato (calculada a partir da equação da reta fornecida na figura 1). Além disso, em teoria, o etanoato de etila possui índice de refração e faixa de ebulição, respectivamente, de 1,3725 e 76,5-77,5 ºC 2, ou seja, sendo o solvente mais volátil da mistura, se a separação tivesse sido eficiente a primeira linha da tabela 1 deveria conter os valores destes parâmetros muito próximos a teoria, o que não ocorre. Já no caso da destilação fracionada nota-se maior amplitude entre o primeiro e último valores de fração molar de acetato, conforme a tabela 2 do anexo. Além disso, os valores de índice de refração e temperatura de ebulição tiveram diminuição perceptíveis quando comparado a situação da destilação simples, sendo, portanto, resultados mais próximos da teoria. Tomando como base propriedades físicas do tolueno tem-se que: 110,6ªC de ponto de ebulição e 1,4971 de índice de refração. Nota-se que tais valores se assemelham aos dados obtidos na última linha da tabela 2, quando a fração de tolueno na mistura é quase 100%. Percebe-se, portanto, maior eficiência de separação entre tolueno e acetato utilizando a técnica da destilação fracionada, garantindo que a composição do material contido no balão ao final seja altamente tolueno. Conclusões Com a realização do procedimento verificou-se a composição e o grau de comparação dos componentes da mistura de etanoato de etila/tolueno usando a relação matemática fração molar de acetado de etila versus índice de refração, bem como entender que a destilação fracionada é a técnica mais eficiente para este caso. Agradecimentos À professora Valéria Belli Riato, seu assistente e João Carlos. ____________________ 1. Angola Chemicals. Tolueno. Disponível em:<https://www.angola-chemicals.com/sites/default/files/Tolueno%20- %20Angola%20Chemicals.pdf>. Acesso em 07/09 às 18:10 2. Tabela de solventes. Disponível em:<https://www.quantiq.com.br/portal/Principal/arquivos/upload/tabela _solventes.pdf>. Acesso em 07/09 às 18:10 3. SOARES, B.G.; SOUSA, N.A.; PIRES, D.X. Química orgânica: teoria e técnicas de preparação, purificação e identificação de compostos orgânicos. Rio de Janeiro, Guanabara. 1988. 4. SOUZA JÚNIOR, J.S. O uso da fermentação alcoólica como instrumento de Aprendizagem do ensino de química. Disponível em:< https://repositorio.ifpb.edu.br/bitstream/177683/599/1/TCC- %20Joselito%20da%20Silva%20Souza%20Junior.pdf. Acesso em 07/09 às 18:10. mailto:*email:%20vriatto@ufba.br https://www.angola-chemicals.com/sites/default/files/Tolueno%20-%20Angola%20Chemicals.pdf https://www.angola-chemicals.com/sites/default/files/Tolueno%20-%20Angola%20Chemicals.pdf https://www.quantiq.com.br/portal/Principal/arquivos/upload/tabela_solventes.pdf https://www.quantiq.com.br/portal/Principal/arquivos/upload/tabela_solventes.pdf UFBA QUIA17 2021.2 37a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química - SBQ 2 Anexos Figura 1. Curva de calibração Tabela 1: resultados da destilação simples Fração de destilado (mL) Faixa de ebulição (ºC) Indice de refração Fração molar de acetato de etila 10 80 1,4015 0,7702 20 83 1,4065 0,7298 30 85 1,4115 0,6893 40 88 1,4215 0,6084 50 91 1,4340 0,5073 60 95 1,4505 0,3738 70 100 1,4725 0,1958 80 103 1,4900 0,0542 Tabela 2: resultados da destilação fracionada Fração de destilado (mL) Faixa de ebulição (ºC) Indice de refração Fração molar de acetato de etila 10 74 1,3841 0,9110 20 78 1,3894 0,8681 30 81 1,4065 0,7298 40 89 1,4330 0,5154 50 101 1,4898 0,0558 60 102 1,4944 0,0186 y = -0,1236x + 1,4967 R² = 0,9976 1,3400 1,3800 1,4200 1,4600 1,5000 0,00 0,50 1,00 ín d ic e d e re fr aç ão fração molar de acetato de etila fração molar de acetato de etila x índice de refração
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