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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO CEARÁ GRADUAÇÃO: LICENCIATURA EM QUÍMICA CAMPUS: MARACANAÚ PROFESSORA: MARIA DO SOCORRO PINHEIRO DA SILVA TEOR DE ETANOL NA GASOLINA EXPERIMENTO N°06 ALUNO: LUCAS ANDRADE DA COSTA N° IFCE: 20241044060385 DATA DO EXPERIMENTO: 05 DE DEZEMBRO DE 2024 DATA DE ENTREGA: 21 DE DEZEMBRO DE 2024 MARACANAÚ/CE-2024 SUMÁRIO 1 RESUMO........................................................................02 2 OBJETIVOS...................................................................02 3 FUNDAMENTAÇÃO TEORICA......................................03 4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL..............................05 5 RESULTADOS E DISCUSSÃO......................................07 6 CONCLUSÃO.................................................................09 7 RFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS...................................09 8 QUESTIONÁRIO.............................................................10 2 1. RESUMO Na pratica apresentada é possível observar a densidade experimental, calculada no laboratório, como também, foi observado o funcionamento da teoria da extração por solventes que é o processo de separação de compostos orgânicas imiscíveis ou ligeiramente imiscíveis de uma solução ou suspensão em um liquido, pela adição de um solvente liquido e sua agitação. Além disso, é observado o teor do composto separado na solução, pelo acréscimo no volume do solvente liquido. 2. OBJETIVOS - Determinar, por método simples de solubilidade seletiva, o teor de etanol contido numa amostra da gasolina comercial. - Identificar o percentual de álcool na gasolina, possuía adulteração na gasolina estudada. 3 3. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Propriedades mensuráveis da matéria são as principais formas utilizadas para quantificar a matéria, podem ser divididas em dois tipos: propriedades extensivas que dependem da quantidade de matéria para serem estipuladas e propriedades intensivas que independem da quantidade de matéria existente para serem mensuradas. A densidade é uma propriedade intensiva, definida como massa pelo volume (d=m/v), a unidade do Sistema Internacional (SI) é o quilograma por metro cubico(kg/m³), pelo tamanho da unidade ser muito grande, é mais usual a utilização de grama por cm cubico (g/cm³) ou o equivalente grama por ml (g/mL), para a densidade de sólidos e líquidos, a densidade gasosa é medida em (g/L). A utilização de um recipiente que contenha os valores de volume e uma balança é necessária para fazer o cálculo da densidade, para medições de alta precisão são necessários recipientes volumétricos e a presença de uma balança analítica. Por ser uma relação entre massa e volume, através da densidade é possível calcular ambas as medidas utilizando a densidade e tendo uma das duas medidas, além da densidade, sendo assim ideal ter conhecimento sobre a densidade para a identificação das massas ou volume de certa substancia usada no laboratório. O processo de separação de misturas também tem importância no uso laboratorial. A extração por solvente é feita pela adição de um solvente liquido, solúvel entre as camadas de uma substância de dois componentes imiscíveis ou ligeiramente imiscíveis, sendo também necessário a agitação da mistura, após a agitação, é necessário pôr a substância em descanso para que ocorra a decantação. O processo é baseado na lei da partição, é a distribuição proporcional entre o soluto em duas fases imiscíveis. Desse modo, segundo Aristênio Mendes, “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.”, a 4 operação normalmente é realizada em um funil de decantação, mas pode ser realizada sem a necessidade do mesmo. Substâncias puras é uma composição que não muda de amostra para amostra, a gasolina não é uma substância pura, mas é possível extrair substancias puras do composto orgânico. A gasolina (C8H15) é uma substância apolar, composta por uma mistura de hidrocarbonetos, sendo a maioria octanos (hidrocarbonetos com 8 carbonos). No entanto, a gasolina utilizada no dia a dia não é totalmente pura, na legislação brasileira, é permitido que o teor de etanol na gasolina, seja de 27,5%, valor superior a esse sugere adulteração. O etanol (C2H6O) é também um composto orgânico, pertencente à família dos álcoois, mas diferente da gasolina, o etanol é polar, o que permite a extração do álcool na gasolina pelo processo de separação de misturas por solvente. Desta forma, foi-se capaz de calcular o teor de etanol e descobrir se existe adulteração na gasolina estudada. 5 4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL I. PARTE: MEDIDA DA DENSIDADE DA GASOLINA. Material utilizado: • Béquer; • Pipeta volumétrica, com o volume de 10 ml; • Balança de precisão. Composto utilizado: • Gasolina. Procedimento: 1) Colocou-se o béquer limpo e seco em cima da balança de precisão, cujo foi retirado a tara. 2) Utilizou-se a pipeta volumétrica com o volume equivalente a 10ml, para utilizar o volume como base e transportar o composto. 3) O conteúdo da pipeta foi depositado no béquer. 4) Anotou-se o valor da massa medida na balança junto da quantidade de volume utilizado. A partir dessas informações, foi calculada a densidade experimental do composto. 6 II. PARTE: TEOR DE ETANOL NA GASOLINA Material utilizado: • Béquer; • Pipeta volumétrica, com o volume de 10 ml; • Erlenmeyer; • Proveta. Reagentes: • Gasolina; • Água destilada; • Cloreto de sódio; • Etanol. Procedimento: 1) Foi-se adicionado, com o auxílio da pipeta volumétrica, 30 ml de gasolina e 30 ml de água destilada em um Erlenmeyer limpo e seco, junto a uma pequena quantidade de cloreto de sódio, com o intuito de aumentar a polaridade da água. 2) O Erlenmeyer foi tampado e agitado durante 1 minuto. 3) Despejou-se a mistura em uma proveta de 100 ml. 4) A mistura foi colocada em repouso para passar pelo processo de decantação, formando duas fases. Na parte de superior, gasolina, na inferior, a mistura de água destilada com cloreto de sódio e etanol. 5) Foi-se lido os volumes das duas fases, depois, foi calculado o teor de etanol com base no aumento do volume de água pela mistura com etanol, enquanto a gasolina perdeu volume. 7 5. RESULTADOS E DISCUSSÕES I. PARTE: DENSIDADE Após o experimento da Parte I: “Densidade”, verificou-se os seguintes resultados: PROCEDIMENTO: Utilizando os valores de massa e volume obtidos no experimento, por meio da equação 1, foi calculado a densidade experimental da substância. A equação 2 foi utilizada para obter a taxa de erro experimental. Os cálculos utilizados são apresentados abaixo: Equação 1: d= 𝑚 𝑣 d= 7,6𝑔 10𝑚𝑙 d= 0,76 g/ml Equação 2: E%= 𝑑(𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜)−𝑑(𝑒𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙) 𝑑(𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜) x 100 E%= 0,77−0,76 0,77 x 100 E%= 0,77−0,76 0,77 x 100 E%= 0,0129 x 100 E%= 1,30% Tabela 1: valores de densidade Pelo resultado exposto na tabela 1, pode-se afirmar que o valor da densidade experimental, se comparando com a densidade teórica, obteve uma taxa de erro ínfima, sendo a principal fonte do erro do experimento, o acumulo de bolhas de ar na pipeta volumétrica e possíveis erros na precisão da balança. 8 II. PARTE: TEOR DE ETANOL NA GASOLINA Após o experimento da Parte II: “Teor de etanol na gasolina”, verificou-se os seguintes resultados: PROCEDIMENTO: Depois do processo de decantação, utilizado para separar o etanol da gasolina,foi possível notar um acréscimo no volume da água adicionada e uma perda no volume da gasolina. Desse modo, tornou-se possível calcular o percentual de etanol pela equação 1, como mostra o cálculo abaixo: Equação 1: %C2H5OH = Volume final de água− Volume inicial de água Volume inicial de gasolina x 100 %C2H5OH = 45ml− 30ml 30ml x 100 %C2H5OH = 0,5x100 %C2H5OH = 50% Processo de decantação na proveta A partir do resultado do cálculo é possível salientar que a gasolina está adulterada, pois, segundo o Ministério de Minas e Energias, o valor máximo permitido de etanol na gasolina é de 27,5%, o resultado do teor de etanol na gasolina utilizada no estudo é de 50%, uma diferença de 22,5% do máximo permitido. 9 6. CONCLUSÃO No procedimento da “Parte I – Medida de densidade da gasolina”, o experimento possibilitou verificar a densidade da gasolina estudada com de 98,70% de precisão, como é possível ver na tabela 1. O Segundo procedimento “Parte II – Teor de etanol na gasolina”, permitiu observar funcionamento da lei da extração por solvente e com o auxílio da proveta foi observado a decantação da substancia, formando duas fases. Desse modo, a divisão de fases colaborou para o cálculo do teor de etanol na gasolina estudada, expondo a adulteração da gasolina, que estava com 50% de etanol em sua composição. 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS - BROWN, Theodore; LEMAY, H. Eugene; BURSTEN, Bruce E. Química: a ciência central. 9ª ed. São Paulo: Prentice-Hall, 2005. - MENDES Aristênio. Manual de Química Orgânica– Teoria, Problemas Resolvidos e Atividades de Laboratório. Cefet-Ce 2006. - CHANG, R. Quimica, 11aed. Porto Alegre, RS: AMGH Editora Ltda, 2012. - BRASIL. Ministério de Minas e Energia. PL Combustível do futuro propõe alteração do limite máximo da mistura de etanol à gasolina de 27% para 30%. Disponível em: https://www.gov.br/mme/pt-br/assuntos/noticias/pl-combustivel- do-futuro-propoe-alterac ao-do-limite-maximo-da-mistura-de- etanol-a-gasolina-de-27-para-30#:~:text=Atualment e%2C%20o%20teor%20de%20etanol,%25%20e%2027%2C5 %25. 10 8. QUESTIONÁRIO 1. Que método de laboratório você empregaria para separar uma mistura de álcool e gasolina? Justifique. O processo de separação por solvente, com a utilização da água como solvente, pois por esse método é possível decantar o álcool da gasolina, graças a solubilidade do mesmo na água. 2. Apresente as estruturas de Lewis para as moléculas de gasolina, etanol e água. Apresente as polaridades destas moléculas. Água Momento dipolo = 1,87 Etanol Momento dipolo = 1,69 Gasolina Polaridade: apolar 11 3. No tanque de gasolina de um automóvel há uma mistura gasolina/etanol. Esta mistura é um sistema homogêneo ou heterogêneo? Justifique suas respostas. Homogênea, pois o etanol é polar, mas possui uma parte apolar e a gasolina é apolar. 4. Que você entende por índice de octanagem na gasolina? É a resistência a detonação, quanto maior o indicie, maior a capacidade de compressão do liquido a altas temperaturas. 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. Etanol Gasolina É fonte renovável. Não é de fonte renovável. Emite menos gases poluentes. Emite mais gases poluentes. É mais barato. É mais caro. Menos energia. Mais energia. 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? Teor de etanol: %C2H5OH = 𝟒𝟓𝐦𝐥− 𝟑𝟎𝐦𝐥 𝟑𝟎𝐦𝐥 x 100 %C2H5OH = 0,5x100 %C2H5OH = 50% Densidade: d= 𝟕,𝟔𝒈 𝟏𝟎𝒎𝒍 d= 0,76 g/ml Não, o valor de etanol não esta de acordo com a legislação, está 22,5% maior que o ideal.