Experimental 3 - ebuliometria

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<p>1. Introdução</p><p>As propriedades coligativas foram, a princípio, estudadas por François-Marie-Raoult em</p><p>1830. Derivado do latim, o termo”coligativas” vem de “colligatos” que significa unidos. Por</p><p>conseguinte, essas propriedades possuem uma dependência na massa de soluto que é</p><p>dissolvida, porém, não apresenta dependência na natureza dele[2]. Entretanto, existem 4</p><p>tipos de propriedades coligativas e são elas responsáveis pelo abaixamento da temperatura de</p><p>congelamento do solvente, o aumento da temperatura de ebulição, a passagem do solvente de</p><p>um meio menos concentrado para um mais concentrado e não só mas também responsável</p><p>pelo abaixamento da pressão de vapor do solvente, sendo, respectivamente cada uma delas:</p><p>crioscopia, ebulioscopia, pressão osmótica (osmose) e tonoscopia. Ademais, cada solvente</p><p>possui um ponto de ebulição (exemplo da ebulioscopia) quando o ponto é atingido, o sistema</p><p>entra em equilíbrio, fazendo com que a pressão de vapor do líquido se iguale com a pressão</p><p>atmosférica e com isso a energia fornecida possui força o suficiente para quebrar as força</p><p>intermoleculares do solvente, portanto, quando um soluto é adicionado, o potencial químico</p><p>do solvente diminui, isso ocorre pois acontece uma mudança na posição de equilíbrio do</p><p>solvente[2]. Essa mudança pode ser explicada pela entropia do solvente que acima do ponto</p><p>de ebulição tem a energia de Gibbs mais baixa do que a fase líquida e com isso o vapor se</p><p>torna a fase mais estável, logo, ao adicionar um soluto aumenta a entropia do sistema e a</p><p>energia livre de Gibbs é mais baixa, com isso o equilíbrio no sistema é atingido novamente</p><p>quando as energias livres do solvente (líquido e vapor) se cruzam em uma temperatura agora</p><p>mais alta do que a do solvente puro[1], ou seja, a presença do soluto no solvente faz com que</p><p>seja mais difícil para as moléculas do solvente vencer as forças intermoleculares que ficam</p><p>mais intensa na presença do soluto, seria necessário mais força para quebrá-las.</p><p>O mesmo ocorre para o abaixamento e aumento do ponto de congelamento, por exemplo. A</p><p>fase sólida é a mais estável do que a fase líquida pois a energia livre de Gibbs é mais baixa,</p><p>contudo, pela termodinâmica, o abaixamento do ponto de congelamento de uma solução é</p><p>proporcional à molalidade do soluto (para não eletrólitos). E pode ser provada pela equação</p><p>matemática: ΔTf = kf X absoluto.[1]</p><p>Do mesmo modo, tem-se uma propriedade que é de extrema necessidade e importância no</p><p>funcionamento do corpo humano, a osmose. A osmose é o fluxo (conhecido como difusão)</p><p>de um determinado solvente pela célula que flui de um meio menos concentrado para um</p><p>meio mais concentrado para que a concentração deste mesmo solvente se iguale na</p><p>membrana. Pela termodinâmica, basicamente o solvente flui pela célula até que sua energia</p><p>livre de Gibbs seja a mesma nos dois lados da membrana e consiga dessa forma manter a</p><p>estabilidade celular. [1].</p><p>Tem-se por último a tonoscopia que é responsável pelo abaixamento da pressão de vapor.</p><p>Primeiramente, a pressão de vapor é a pressão exercida pelo vapor que está em equilíbrio</p><p>térmico com a fase condensada [1] contudo, a pressão de vapor tem uma relação íntima com</p><p>a volatilidade que se define por ser a facilidade com que uma substância passa do estado</p><p>líquido para o gasoso, entretanto, isso depende das forças intermoleculares, ou seja,</p><p>substâncias que possuem ligações fortes (como as ligações de hidrogênio) tem a tendência de</p><p>possuírem uma pressão de vapor alta, logo, baixa volatilidade e substâncias que possuem</p><p>ligações fracas possuem tendências de ter pressões de vapores baixas, logo, alta volatilidade</p><p>[1] Contudo, segundo Raoult, a pressão de vapor de um solvente é proporcional a sua fração</p><p>molar (lei de Raoult). Matematicamente é descrita por: P= x solvente X P puro. [1]</p><p>2. Objetivos</p><p>Essa prática teve por objetivo determinar a massa molar do nitrato de alumínio, nitrato de sódio,</p><p>nitrato de cálcio e do glicerol dissolvidos a partir da elevação de temperatura</p><p>3. Parte experimental</p><p>3.1 descrição</p><p>Primeiramente montou-se um dispositivo (igual a figura 1), tomando todo o cuidado para</p><p>que a rolha não obstruísse a boca do balão, certificando-se que ela estivesse somente</p><p>apoiada sobre a boca do balão, para que o termômetro pudesse ficar totalmente imerso</p><p>sem tocar o fundo do balão. Logo após mediu-se 25 ml de água destilada em uma proveta e</p><p>adicionou-se ao balão junto com aproximadamente 4 pérolas de ebulição, aqueceu-o em</p><p>uma manta aquecedora suavemente o sistema, até que a água entrasse em ebulição</p><p>suave, e foi medido a temperatura de ebulição e anotado o resultado.</p><p>Dando continuidade, mediu-se 25 ml de água destilada, pesou-se e adicionou-se 4,25g de</p><p>NaNO3, logo após, determinou-se o ponto de ebulição da solução e anotou-́se o resultado.</p><p>repetiu-se o procedimento utilizando 25 ml de água destilada para cada béquer e pesou-se</p><p>em cada béquer de 50ml uma quantidade de 11,8 de Ca(NO3)2, 18,75g de Al(NO3)3 e por</p><p>último pesou-se 7,3 ml de C3H8O3, sendo assim, repetiu-se todos os procedimentos com as</p><p>demais soluções de cada béquer e anotou-se o resultado obtido, a fim de observar sua</p><p>concentração.</p><p>3.2 materiais</p><p>● 4 béqueres 50ml</p><p>● béquer 100ml</p><p>● proveta 25ml</p><p>● balão redondo 100ml</p><p>● pipeta de pasteur</p><p>● espátula</p><p>● termômetro</p><p>● garra</p><p>● suporte universal</p><p>● manta de aquecimento</p><p>● caneta colorida</p><p>● rolha</p><p>● 4 bolinhas de ebulição</p><p>3.3 reagentes</p><p>- nitrato de sódio</p><p>Fórmula molecular: NaNO3</p><p>Cuidados ao manipular: evitar o contato com a pele e olhos. Em contato com a pele, não foi possível</p><p>identificar(não disponível). Em contato com os olhos, pode causar irritações. Perigos:nocivo por</p><p>ingestão, irritante para os olhos e vias respiratórias.</p><p>Medidas de proteção pessoal: Proteção dos olhos/face: Óculos de segurança; Proteção da pele: Luvas</p><p>de proteção; Proteção respiratória: Máscara contra pós; Perigos térmicos: Não disponível.</p><p>- nitrato de cálcio</p><p>Fórmula molecular: Ca(NO3)2</p><p>Cuidados ao manipular: Em contato com a pele, não foi possível identificar(não disponível). Em</p><p>contato com os olhos, pode causar irritações e também nas vias respiratórias.</p><p>Medidas de proteção pessoal: Proteção dos olhos/face: Óculos de segurança; Proteção da pele: Luvas</p><p>de proteção; Proteção respiratória: Máscara contra pós.</p><p>- nitrato de alumínio</p><p>Fórmula molecular: Al(NO3)3</p><p>Cuidados ao manipular: este produto deve ser armazenado em local fresco e seco. Em contato com a</p><p>pele causa irritação, em contato com os olhos causa irritação ocular.</p><p>Medidas de proteção pessoal: Proteção dos olhos/face: Óculos de segurança; Proteção da pele: Luvas</p><p>de proteção; Proteção respiratória: Máscara contra pós; Perigos térmicos: Não disponível.</p><p>- glicerol</p><p>Fórmula molecular:C3H8O3</p><p>Cuidados ao manipular: Este produto deve ser armazenado em local fresco e seco. Em contato com a</p><p>pele pode provocar leve irritação à pele com vermelhidão. Em contato com os olhos pode provocar</p><p>leve irritação aos olhos com lacrimejamento e vermelhidão.</p><p>Medidas de proteção pessoal: Proteção dos olhos/face: Óculos de segurança; Proteção da pele: Luvas</p><p>de proteção; Proteção respiratória: Máscara contra pós; Perigos térmicos: Não disponível.</p><p>4. Resultados e discussões</p><p>5. Bibliografia</p><p>[1] Atkins, Peter, Loretta Jones, Leroy Laverman. Princípios de Química Questionando a</p><p>Vida Moderna e o Meio Ambiente. 7th ed. Porto Alegre: ArtMed, 2018. Print.</p><p>[2] UFS - Godoy Silva Glaber - Físico-química II, disponivel em:</p><p>efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://cesad.ufs.br/ORBI/public/uploadCatalago/1629200</p><p>8042013Fisico-Quimica_II_Aula_4.pdf</p><p>[3]FICHA DE INFORMAÇÕES DE SEGURANÇA DE PRODUTOS QUÍMICOS. Nome do</p><p>Produto: NITRATO DE ALUMÍNIO. Data da última revisão: 27/04/21017. Disponível em:</p><p>https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://www.labsynth.com.br/fispq/</p><p>FISPQ-%2520Nitrato%2520de%2520Aluminio.pdf&ved=2ahUKEwi-u4HMqtH6AhUVDdQKH</p><p>WFqB-wQFnoECBQQAQ&usg=AOvVaw0MWulE3UgkAkSGuGqfe-pw</p><p>[4] FICHA DE INFORMAÇÕES DE SEGURANÇA DE PRODUTOS QUÍMICOS. Nome do</p><p>Produto: NITRATO DE SÓDIO. Data da última revisão: 27/04/2017. Disponível em:</p><p>https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://www.labsynth.com.br/fispq/</p><p>https://cesad.ufs.br/ORBI/public/uploadCatalago/16292008042013Fisico-Quimica_II_Aula_4.pdf</p><p>https://cesad.ufs.br/ORBI/public/uploadCatalago/16292008042013Fisico-Quimica_II_Aula_4.pdf</p><p>https://www.labsynth.com.br/fispq/FISPQ-%20Nitrato%20de%20Aluminio.pdf</p><p>https://www.labsynth.com.br/fispq/FISPQ-%20Nitrato%20de%20Aluminio.pdf</p><p>https://www.labsynth.com.br/fispq/FISPQ-%20Nitrato%20de%20Aluminio.pdf</p><p>https://www.labsynth.com.br/fispq/FISPQ-%20Nitrato%20de%20Sodio.pdf</p><p>FISPQ-%2520Nitrato%2520de%2520Sodio.pdf&ved=2ahUKEwj4hZarqtH6AhXpB7kGHXPU</p><p>DBQQFnoECBEQAQ&usg=AOvVaw0y7xbXFzc50yP8B29CRCYg</p><p>[5] FICHA DE INFORMAÇÕES DE SEGURANÇA DE PRODUTOS QUÍMICOS. Nome do</p><p>Produto: NITRATO DE CÁLCIO. Número da FISPQ: 335. Disponível em:</p><p>https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://cloud.cnpgc.embrapa.br/wp</p><p>-content/igu/fispq/laboratorios/Nitrato%2520de%2520Calcio.pdf&ved=2ahUKEwjx2oz4qdH6</p><p>AhVJO7kGHQMdCjwQFnoECBMQAQ&usg=AOvVaw0SR6uApUhwefx2BP5mzdMK</p><p>[6] FICHA DE INFORMAÇÕES DE SEGURANÇA DE PRODUTOS QUÍMICOS. Nome do</p><p>produto: GLICERINA BRANCA (GLICEROL). Data da última revisão: 25/01/2021.</p><p>Disponível em:</p><p>https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://www.quimesp.com.br/pdf/gli</p><p>cerina.pdf&ved=2ahUKEwjmuqjkqtH6AhWeDrkGHaHNBrUQFnoECB0QAQ&usg=AOvVaw2</p><p>0o4Olep3DFLpot1d2kSNf</p><p>https://www.labsynth.com.br/fispq/FISPQ-%20Nitrato%20de%20Sodio.pdf</p><p>https://www.labsynth.com.br/fispq/FISPQ-%20Nitrato%20de%20Sodio.pdf</p><p>https://cloud.cnpgc.embrapa.br/wp-content/igu/fispq/laboratorios/Nitrato%20de%20Calcio.pdf</p><p>https://cloud.cnpgc.embrapa.br/wp-content/igu/fispq/laboratorios/Nitrato%20de%20Calcio.pdf</p><p>https://cloud.cnpgc.embrapa.br/wp-content/igu/fispq/laboratorios/Nitrato%20de%20Calcio.pdf</p><p>https://www.quimesp.com.br/pdf/glicerina.pdf</p><p>https://www.quimesp.com.br/pdf/glicerina.pdf</p><p>https://www.quimesp.com.br/pdf/glicerina.pdf</p>