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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DO CEARÁ LABORATÓRIO DE QUÍMICA ORGÂNICA E INORGÂNICA CURSO DE LICENCIATURA EM QUÍMICA DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE QUÍMICA GERAL EXPERIMENTO Nº 08 TEOR DE ETANOL NA GASOLINA Objetivo: Determinar, por método simples de solubilidade seletiva, o teor de etanol contido numa amostra da gasolina comercial. Fundamentos Teóricos: Uma operação comum em prática de laboratório é a separação de compostos orgânicos de uma solução ou suspensão num líquido, por agitação com outro solvente no qual o composto seja solúvel e que seja imiscível (ou quase imiscível) com o líquido que contém a substância a ser extraída. A teoria da extração por solventes está fundamentada na lei da distribuição [lei da partição] que é estabelecida quando a um sistema de camadas líquidas constituídas de dois componentes imiscíveis ou ligeiramente imiscíveis, for adicionada uma quantidade de uma terceira substância solúvel em ambas as camadas. Esta se distribuirá entre camadas, de modo que a razão da concentração em um solvente para a concentração no outro permaneça invariável, a uma temperatura constante. Deste modo, definimos como coeficiente de partição, ou razão de distribuição a razão entre a concentração de uma substância no solvente A e a concentração da mesma em um solvente B as concentrações nas camadas A e B, numa temperatura constante: KD = CAorg / CB aquo A constante K é chamada de constante de partição que de uma maneira análoga, pode ser comparada à razão entre as solubilidades do extrato nos dois solventes. A operação de mistura dos líquidos é feita em funil de decantação conforme a Figura 1. suporte universal funil de decantação argola béquer A gasolina é um produto comercial obtido a partir da destilação do petróleo, tendo em sua composição uma mistura de hidrocarbonetos alcanos predominantemente heptano e isoctano, mas podendo conter outros que variam de seis a dez carbonos, além de produtos sulfurados, que lhe conferem o cheiro característico. Sua maior aplicação é como combustível de veículos automotores. O etanol ou álcool etílico é obtido pela fermentação do melaço extraído da cana de açúcar, razão pela qual, às vezes é denominado de açúcar de cana. É um líquido de larga aplicação e pode ser, também, empregado como combustível nos automóveis a álcool na forma anidra, ou na mistura com a própria gasolina no veículos biflex. É permitido segundo a legislação brasileira, a dição de um percentual de etanol à gasolina comercial. Um método simples de quantificação do teor de etanol na gasolina consiste em extrair o etanol presente na gasolina através da adição de água, promovendo a migração do etanol para água pelo princípio da solubilidade seletiva. 2 PROCEDIMENTO: Densidade da gasolina: a) Pese um erlenmeyer de 25,0 mL limpo e seco numa balança de semi-precisão +/- 0,01g. b) Com o auxílio de uma pipeta volumétrica, transfira 10,0 mL da amostra de gasolina para o erlenmeyer previamente tarado. c) Pese imediatamente o conteúdo do erlenmeyer e anote a massa obtida. d) Leia a temperatura e determine a densidade do líquido [d = m/V]. Teor de etanol na gasolina: a) Coloque num erlenmeyer com tampa 30 mL da amostra de gasolina e adicione, em seguida, 50mL de água destilada, ambos medidos na mesma proveta. b) Feche o frasco erlenmeyer com uma rolha adequada segurando-a e agite o vigorosamente. c) Com cuidado para não derramar, transfira a mistura completamente para a proveta de 100mL. d) Deixe a mistura total em repouso até a separação completa das duas fases. e) Leia os volumes das duas fases; a inferior (água + álcool) e a superior (gasolina). Calcule a percentagem de etanol % C2H5OH na amostra da gasolina usando a expressão: % C2H5OH = 100 x (Vf - Vi) / Vi Vf = volume da fase aquosa (inferior) e Vi = volume inicial da água f) Ao final, descarte a gasolina em um frasco de resíduos destinado para tal e descarte a mistura de água e etanol diretamente na pia. RESÍDUOS QUÍMICOS GERADOS NESTE EXPERIMENTO E INFORMAÇÕES SOBRE DESCARTE ADEQUADOS APÓS A FINALIZAÇÃO DO EXPERIMENTO ARMAZENE O RESÍDUO NO FRASCO INDICADO PELO PROFESSOR. QUESTIONÁRIO 1. Que método de laboratório você empregaria para separar uma mistura de álcool e gasolina? Justifique. 2. Apresente as estruturas de Lewis para as moléculas de gasolina, etanol e água. Apresente as polaridades destas moléculas. 3. No tanque de gasolina de um automóvel há uma mistura gasolina/etanol. Esta mistura é um sistema homogêneo ou heterogêneo? Justifique suas respostas. 4. Que você entende por índice de octanagem na gasolina? 5. Compare vantagens e desvantagens destes dois combustíveis usados separadamente, em relação ao aspecto energético (poder calorífico) por grama, aos subprodutos poluentes ao meio ambiente, ao poder corrosivo e os aspectos econômicos. 6. Apresente os cálculos para obtenção do teor de etanol na gasolina e densidade da mesma. Estes valores estão de acordo com a legislação vigente? DESCARTE CORRETO: Não descarte na pia! Armazene a gasolina em recipiente indicado pelo professor.