Relatório 05 - Química Exp

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ENGENHARIA CIVIL
ARTHUR LORENCINI
FERNANDO DAVID DOS SANTOS SOUZA
GABRIEL CORREIA EFFGEN
JOSÉ ANTÔNIO MOREIRA
LETICIA DOS REIS
Prática n° 5 (18/03/2015):
INTERAÇÕES INTERMOLECULARES E SEUS 
EFEITOS NA SOLUBILIDADE ENTRE AS SUBSTÂNCIAS
VILA VELHA
18 DE MARÇO DE 2015
ENGENHARIA CIVIL
ARTHUR LORENCINI
FERNANDO DAVID DOS SANTOS SOUZA
GABRIEL CORREIA EFFGEN
JOSÉ ANTÔNIO MOREIRA
LETICIA DOS REIS
INTERAÇÕES INTERMOLECULARES E SEUS 
EFEITOS NA SOLUBILIDADE ENTRE AS SUBSTÂNCIAS
Relatório do Curso de Graduação em Engenharia Civil apresentado á Universidade Vila Velha – UVV, como parte das exigências da disciplina Química Experimental sob orientação do professor Arthur Moreira Alves.
VILA VELHA
18 DE MARÇO - 2015
SUMÁRIO
Introdução................................................................................................04.
Objetivo....................................................................................................05.
Materiais...................................................................................................05.
Métodos....................................................................................................06.
Resultado.................................................................................................07.
Discussão.................................................................................................09.
Referências bibliográficas...................................................................... 09.
INTRODUÇÃO 
A solubilidade dos elementos é, basicamente, a quantidade máxima que uma substância pode se dissolver em um liquido. E na solubilidade, o caráter polar ou apolar, de uma substancia influi principalmente em quão solúvel ela será, ou seja, as substancias polares possuem interação molecular diferente das substancias apolares, o que significa dizer, que substancias polares interagem com substancias polares e as apolares com as substancias apolares. A polaridade das substancias também influencia em propriedades como, ponto de fusão e ebulição.
 
OBJETIVOS
Verificar a Solubilidade das Substâncias e seu efeito nas solubilidades das substancias.
MATERIAIS
18 Tubos de Ensaio
1 Becker
Cloreto de sódio
Água Deionizada
Éter Etílico
Hexano
Tolueno
Etanol
T-butanol
N-butanol
Iodo
Gasolina
Permaganato de Potássio
MÉTODOS
Foram pegos dois tubos de ensaio 1 e 2, e adicionados um pouco de cloreto de sódio. E, logo após, 2ml de água deionizada foram adicionados no primeiro tubo e 2ml de etanol, no segundo.
Em outros dois tubos 3 e 4, 2ml de éter etílico foram adicionados em cada um. 1ml de água deionizada foi adicionado no tubo 3 enquanto que no tubo 4, 1 ml de hexano.
Mais dois tubos foram separados, 5 e 6, e dois ml de tolueno (toluol) foram adicionados nos mesmos. Além disso, 1ml de água deionizada foi adicionado ao tubo 5 e 2ml de hexano ao tubo 6.
Agora, três tubos de ensaios foram numerados em 7, 8 e 9. Em seguida, 1ml de água deionizada foi adicionado em cada um. Foram adicionados 2ml de etanol ao tubo 7, 2ml de t-butanol ao tubo 8 e 2ml de n-butanol ao tubo 9.
RESULTADOS
Experimento A
Experimento B
Tubos de ensaio:
01 - 
02 - 
03 – Não misturou, pois o Éter é apolar ou pouco polar.
04 – Misturou – Eter apolar + Hexano Apolar.
05 – Não misturou, pois a água é polar e o Tolueno é apolar.
06 – Misturou, pois o Hexano e Tolueno são apolar.
07 – Etanol
08 – T. Butanol
09 – N. Butanol
DISCUSSÃO
Verificação da solubilidade entre solventes:
Verificou-se nesse teste que o cloreto de sódio foi solúvel em H2O e insolúvel em etanol. A substancia iônica NaCl se dissolve com facilidade na água porque a interação atrativa entre os íons e as moléculas polares de H2O supera as forças que mantêm a rede cristalina do NaCl. Quando NaCl é adicionado à agua, a extremidade positiva do dipolo da água é orientada no sentido dos íons Cl-, e a extremidade negativa do dipolo da água é orientada no sentido dos íons Na+. As atrações íon-dipolo entre os íons e as moléculas de água são suficientemente fortes para puxar os íons de suas posições no cristal. Portanto há formação de solução quando as forças atrativas entre as partículas do soluto e do solvente têm a mesma ordem de grandeza que as forças existentes entre as partículas do soluto e entre as do solvente.
Verificou-se nesse teste que o éter dietílico foi insolúvel em H2O, havendo formação de duas fases homogêneas incolores, e foi solúvel em Hexano. Quando duas substâncias apolares são misturadas, como no caso do hexano e do éter dietílico, há solubilização de uma na outra em quaisquer proporções. As forças atrativas entre as moléculas, nas duas, são forças de dispersão de London. É razoável supor que as grandezas das forças atrativas entre as moléculas sejam comparáveis é pequena ou nula. Porém, o processo de solubilização é espontâneo e ocorre sem uso de energia externa ao sistema.
Tubos 5 e 6. ?????
Verificou-se nesse teste que o H2O é solúvel em etanol e em terc-butílico e insolúvel em n-butílico. As moléculas de etanol podem formar ligações de hidrogênio nas duas substâncias. Ao se misturarem, portanto, a variação de energia com as moléculas de água, bem como umas com as outras. Como resultado, as forças soluto-soluto, solvente-solvente e soluto-solvente não são apreciavelmente diferentes dentro de uma mistura de etanol e água. Não há nenhuma alteração significativa no ambiente das moléculas ao serem misturadas. Portanto, o aumento na desordem acompanhando a mistura tem papel significativo na formação da solução. O etanol, dessa forma, é completamente miscível em água.
 Identificação das fases no sistema água-etanol-gasolina:
No tubo de ensaio com água adicionou-se uma pequena quantidade de iodo, observou-se uma coloração amarela clara, a solução foi moderadamente solúvel, ocorrendo interações do tipo dípolo-induzido e ligações de H. No outro tubo de ensaio contendo água adicionou-se uma pequena quantidade de permanganato de potássio, observou-se uma coloração violeta escuro, ocorrendo interações do tipo dipolo-dipolo e ligações de H.A diretriz “igual dissolve igual” ou “semelhante dissolve semelhante” também se aplica a sólidos moleculares dissolvendo-se em líquidos. Sólidos orgânicos apolares se dissolvem rapidamente em solventes. O iodo, I2, um sólido apolar inorgânico, se dissolve em água até certo ponto, mas se houver opção, se dissolverá melhor em líquido apolar. Esta diretriz é menos efetiva, mas ainda útil, quando se considera sólidos iônicos. Portanto, pode-se prever que compostos iônicos, que podem ser considerados exemplos extremos de compostos polares, não se dissolverão em solventes apolares. Este fato é amplamente sustentado pela observação. O cloreto de sódio, por exemplo, não se dissolverá em líquidos, como o hexano, mas este composto iônico comum apresenta grande solubilidade em água. Muitos outros compostos iônicos são solúveis em água e outros não são solúveis.
No primeiro tubo contendo gasolina adicionou-se uma pequena quantidade de iodo, verificando-se que o mesmo é solúvel em gasolina, apresentando uma coloração marrom escuro. No outro tubo contendo gasolina adicionou-se uma pequena quantidade de permanganato de potássio, verificando-se que o mesmo é solúvel em gasolina, apresentando uma coloração rosa claro. Verificou-se que nas duas substâncias acima que foram adicionadas a gasolina, ocorreram interações do tipo dipolo induzido. Duas moléculas apolares podem se atrair, lembrando que os elétrons em átomos ou moléculas estão em um estado de movimentação constante. Na média, suas nuvens eletrônicas são esféricas. Quando dois átomos ou moléculas apolares aproximam-se, entretanto,atrações ou repulsões entre seus elétrons e núcleos podem levar a distorção nas suas nuvens eletrônicas. Isto é, dipolos podem ser momentaneamente induzidos em átomos ou moléculas vizinhos, e esses dipolos induzidos levam a uma atração intermolecular. Assim, a força intermolecular de atração em líquidos e sólidos compostos de moléculas apolares é uma força de dipolo induzido/dipolo induzido ou força de London. O iodo, I2, é um solido e não um gás, nas condições de temperatura e pressão ambiente, comprovando que moléculas apolares devem também apresentar forças intermoleculares. Uma estimativa dessas forças é fornecida pela entalpia de vaporização da substancia em seu ponto de ebulição.
Adicionaram em 3 tubos de ensaio 1,5 ml de água e 1,5 ml de gasolina. No primeiro tubo, verificou-se que a água e a gasolina são insolúveis, havendo formação de duas fases homogêneas, a gasolina ficou por cima com coloração rósea e agua ao fundo. 
No segundo tubo adicionou-se uma pequena quantidade de iodo, verificou-se que a solução é insolúvel, formação de duas fases, como a gasolina é mais densa, majoritariamente o iodo dissolveu na gasolina por ser apolar, mas uma pequena parte foi dissolvida em água deionizada.
No terceiro tubo adicionou-se uma pequena quantidade de permanganato de potássio, verificou-se que a solução é insolúvel, havendo formação deum sistema bifásico, com a predominância do permanganato de potássio na fase aquosa solubilizando com H2O, havendo interações do tipo íon-dipolo. Moléculas polares como a água pode induzir, ou criar, um dipolo em moléculas que não apresentam dipolo permanente. O processo de indução de um dipolo é denominado polarização, e a extensão com que a nuvem eletrônica de um átomo ou uma molécula pode ser distorcida para induzir um dipolo dependem da polarizabilidade do átomo ou da molécula. É difícil medir essa propriedade experimentalmente; entretanto, faz sentido que a nuvem eletrônica de um átomo ou molécula com nuvem eletrônica grande, possa ser polarizada, ou distorcida, mais facilmente que a nuvem eletrônica em um átomo ou molécula muito menor, em que os elétrons de valência estão próximos do núcleo e são mais fortemente retidos. Quanto maior a massa molar, maior a nuvem eletrônica e maior a polarizabilidade da molécula. Uma molécula polar, como a da água, pode induzir um dipolo no O2, apolar, pela distorção da nuvem eletrônica da molécula. O I2, apolar, dissolve-se em etanol.
2) Em relação ao primento experimento, explique a seguinte frase: “semelhante dissolve semelhante”.
De acordo com o experimento podemos analisar que os solventes polares são capazes de solubilizar os solutos também polares, assim como os apolares solubilizam solutos também apolares.
3) Em relação ao primeiro experimento (tubos de ensaio 3, 5 e 9), responda: qual das substâncias presentes em cada tubo de ensaio é mais densa?
03 – Eter, pois é apolar ou pouco polar.
05 – Tolueno, pois é apolar.
09 – N Butanol, pois também é apolar.
4) Quais foram os resultados encontrados no experimento B? Justifique.
5) Em relação ao segundo experimento, responda: por que a água deionizada inserida no tubo 1 (teste 3) fica turva após a adição de gasolina?
6) Em relação ao segundo experimento, responda: por que o iodo inserido no tubo 2 (teste 3) se dissolveu na água deionizada e também na gasolina? 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
KOTZ, C.J., TREICHEL, M.P., WEAVER. C.G. Química Geral e Reações Químicas. 6ª ed. São Paulo – SP. Editora Cengage Learning, 2010.
REGER,D.; SCOTT, G.; MERCER, E. Química: Princípios e Aplicações. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian, 1997.
BROWN L.THEODORE, LEMAY H. EUGENE, BUSRTEN E. BRUCE. Quimica Ciência Central 7ª ed. São Paulo – SP. Editora LTC, 2010.
KOTZ, C.J., TREICHEL, M.P., WEAVER. C.G. Química Geral e Reações Químicas. 6ª ed. São Paulo – SP. Editora Cengage Learning, 2010. 
TRINDADE F.D., OLIVEIRA F.P., BANUTH G.S.L., BISPO J.G. Química básica Experimental. 2ª ED. São Paulo – SP. Editora Ícone, 2003.