CURVA DE SOLUBILIDADE - TQ

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Universidade Federal de Goiás
Instituto de Química
Curso de Bacharelado em Química
Professor Dr. Fabiano Molinos de Andrade
Christian Dias, Isabella Fonseca, Michel Moreira 
CURVA DE SOLUBILIDADE
Goiânia – GO
20 de maio de 2015�
Universidade Federal de Goiás
Instituto de Química
Curso de Bacharelado em Química
Professor Dr. Fabiano Molinos de Andrade
Christian Dias, Isabella Fonseca, Michel Moreira, Victoria Azevedo
CURVA DE SOLUBILIDADE
Relatório da disciplina de
Transformações Químicas
Prática da turma B01 do
Curso de Bacharelado e
Licenciatura em Química
como requisito parcial para
obtenção da média semestral
Goiânia – GO
20 de maio de 2015
1. RESULTADOS E DISCUSSÕES
1.1 Cálculo da solubilidade do n-butanol em água:
	O procedimento foi realizado duas vezes para a confirmação da solubilidade do n-butanol em água. Segue os cálculos abaixo:
1º vez:
	Sabe-se que uma gota de n-butanol tem aproximadamente 18 mg. 
	Foram gastas 15 gotas de n-butanol em 2 mL de água, para observação do surgimento de uma segunda fase, tornando o sistema bifásico.
1 gota ----- 18 mg
15 gotas --- x mg
x = 270 mg presentes em 15 gotas.
1 g ----- 1000 mg
y g ----- 270 mg
y = 0,270 g.
Solubilidade do n-butanol em g/100 mL de água:
2,0 mL de H2O ------- 0,270 g
100 mL de H2O ---- x g
x = 13,5 g.
A solubilidade do n-butanol constatada na realização da primeira vez foi de 13,5 g/100 mL de água.
2º vez:
	Foram gastas 13 gotas de n-butanol em 2 mL de água, para observação do surgimento de uma segunda fase, tornando o sistema bifásico.
1 gota ----- 18 mg
13 gotas --- x mg
x = 234 mg presentes em 13 gotas.
1 g ----- 1000 mg
y g ----- 234 mg
y = 0,234 g.
Solubilidade do n-butanol em g/100 mL de água:
2,0 mL de H2O ------- 0,234 g
100 mL de H2O ---- x g
x = 11,7 g.
A solubilidade do n-butanol constatada na realização da segunda vez foi de 11,7 g/100 mL de água.
Média da solubilidade do n-butanol em água:
1º vez: 13,5 g/100 mL de água.
2º vez: 11,7 g/100mL de água.
Média: 12,6 g/100mL de água.
1.2 Cálculo da solubilidade de NH4Cl na água:
	Inicialmente pesou-se 3,2 g de NH4Cl, que posteriormente fora colocado em um tubo. Logo após, adicionou-se água destilada ao tubo (em quantidades variáveis, conforme na tabela 1), e este fora colocado para aquecer em banho-maria. Agitou-se o sal com um bastão de vidro até que o mesmo estivesse dissolvido, e então, após dissolvido, um termômetro foi colocado no sistema, onde constatou-se as seguintes temperaturas listadas na tabela 1. 
	A partir disso, construiu-se o gráfico em função da temperatura e da solubilidade do composto NH4Cl.
Gráfico 1: Curva de solubilidade pela temperatura.
Cálculo da solubilidade de NH4Cl:
1º – 5,0 mL de H2O – Solubilidade 64 g/100 mL H2O:
3,2 g ------ 5,0 mL de H2O 
 x g ------ 100 mL de H2O
x = 64 g.
2º – 5,5 mL de H2O – Solubilidade 58,18 g/100 mL H2O:
3,2 g ------ 5,5 mL de H2O 
 x g ------ 100 mL de H2O
x = 58,18 g.
3º – 6,0 mL de H2O – Solubilidade 53,3 g/100 mL H2O:
3,2 g ------ 6,0 mL de H2O 
 x g ------ 100 mL de H2O
x = 53,3 g.
4º – 6,5 mL de H2O – Solubilidade 49,23 g/100 mL H2O:
3,2 g ------ 6,5 mL de H2O 
 x g ------ 100 mL de H2O
x = 49,23 g.
5º – 7,0 mL de H2O – Solubilidade 45,71 g/100 mL H2O:
3,2 g ------ 7,0 mL de H2O 
 x g ------ 100 mL de H2O
x = 45,71 g.
Tabela 1: Tabela contendo as informações acerca do composto NH4Cl.
	
Volume de H2O (mL)
	
Temperatura (ºC)
	Solubilidade de NH4Cl 
(g/100 g de H2O)
	5,0
	82
	64
	5,5
	71
	58,18
	6,0
	57
	53,3
	6,5
	51,5
	49,23
	7,0
	41
	45,71
											
											
�
2. DISCUSSÕES E CONCLUSÃO
	O experimento teve como objetivos principais verificar a solubilidade de líquidos em líquidos, determinar a solubilidade de sais em água com temperaturas distintas, e definir a curva de solubilidade do sal NH4Cl em cinco volumes diferentes de água destilada.
	No primeiro procedimento, verificou-se a solubilidade de líquidos em líquidos utilizando uma solução insaturada com uma saturada, onde usou-se 2 mL de água destilada em um tubo de ensaio e foi adicionando-se gota a gota de n-butanol até ser possível observar a formação de uma segunda fase na solução. 
	O procedimento foi realizado duas vezes, sendo possível observar na primeira vez a formação de uma segunda fase com 15 gotas inseridas, e na segunda vez, a formação de uma segunda fase com 13 gotas inseridas. 
	A formação da segunda fase ocorre devido aos líquidos serem parcialmente miscíveis quando misturados, onde um se dissolve no outro até alcançar o seu limite máximo, no caso, o coeficiente de solubilidade.
	 A solubilidade de álcoois em água vai diminuir com o aumento da cadeia carbônica, que se comporta como hidrofóbica. Quando a cadeia carbônica aumenta (ou seja, o número de carbonos fica maior), ela torna-se a parte mais considerável da molécula, onde a substância química será menos solúvel, e irá se comportar mais como um hidrocarboneto. A formação de ligações de hidrogênio álcool-água não se equilibra com as ligações de hidrogênio água-água, que devem ser rompidas para ocorrer o processo de dissolução, e por essa razão ocorre a formação da segunda fase.
	Através das quantidades de gotas inseridas até a formação da segunda fase, encontrou-se a massa de cada quantidade, e a partir disso calculou-se o coeficiente de solubilidade do n-butanol em cada caso. Fez-se as médias, e o coeficiente encontrado foi de 12,6 g/100 mL de água. 
	O coeficiente de solubilidade do n-butanol em água é entre 7,5 a 8 g/100 mL de água a 20º C. O valor encontrado pode não ter sido favorável devido a fatores climáticos e erros humanos ao agitar o tubo de ensaio. 
	No segundo procedimento, para determinar a solubilidade de sais em água com temperaturas distintas, um recipiente contendo 10 g de acetato de sódio tri-hidratado e 1 mL de água foi dissolvido dentro do recipiente por aquecimento em banho-maria a uma temperatura de 70º C. Após dissolver, esperou-se o recipiente esfriar, e inseriu um pequeno cristal dentro do tudo em repouso.
	O que ocorre é uma cristalização exotérmica da solução supersaturada de acetato de sódio. Quando é adicionado um cristal do sal dentro da solução supersaturada desse sal, ocorre a sua cristalização. O fenômeno acontece porque no processo de dissolução, é necessária uma quantidade de energia absorvida para quebrar as ligações iônicas na rede cristalina do sólido iônico, e com isso, ocorre simultaneamente a liberação de energia quando os íons livres se ligam as moléculas de água para poderem ficar hidratados.
	No procedimento cujo objeto de estudo era a criação da curva de solubilidade do cloreto de Amônio, foi possível observar que o aumento de temperatura acarreta um aumento de solubilidade. A partir de uma massa específica, quantitativamente preestabelecida, e a dissolução de tal massa em uma determinada quantidade conhecida de água destilada, se iniciou o processo de equilíbrio térmico, para que em seguida fosse possível observar o momento exato em que o sal começasse a se cristalizar. Com a temperatura de precipitação devidamente anotada, o processo se iniciou novamente com o adicionamento de um determinado volume de água, podendo assim observar que, neste caso, o coeficiente de solubilidade, em 100 g de água, tende a aumentar no decorrer do aumento da temperatura, e a partir do aumento do volume de água, foi possível notar-se que se necessitava de uma temperatura cada vez menor para se precipitar o sal, que cada vez diminuía o coeficiente de solubilidade. Neste caso especificamente a solubilidade da substância foi determinada a partir da natureza do solvente,gerando um processo de hidratação. O caráter polar dos sais caracteriza o fato de serem geralmente solúveis em água.