Expto 3 - Purificação por sublimação

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Curso: Engenharia Química 
Disciplina: Química Orgânica Experimental I 
Profa. Dra. Renata Carolina Zanetti Lofrano/Bloco 2 - sala 204 
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EXPERIMENTO 3: PURIFICAÇÃO POR SUBLIMAÇÃO 
 
1. INTRODUÇÃO 
Sabemos que a pressão de vapor de um líquido aumenta com a temperatura. Uma vez que o ponto 
de ebulição é atingido quando sua pressão de vapor é igual à pressão aplicada (normalmente, a pressão 
atmosférica), a pressão de vapor de um líquido é igual a 760 mmHg em seu ponto de ebulição. A pressão 
de vapor de um sólido também varia com a temperatura. Devido à esse comportamento, alguns sólidos 
podem passar diretamente para a fase de vapor sem ter passado pela fase líquida. Esse processo é chamado 
de sublimação. Considerando que o vapor pode ser ressolidificado, o ciclo total de vaporização-
solidificação pode ser utilizado como método de purificação. A purificação pode ser bem sucedida 
somente se as impurezas presentes na amostra a ser purificada tiverem pressões de vapor 
significativamente menores que o material que está sendo sublimado. 
A sublimação em geral é uma propriedade de substâncias relativamente apolares que também 
possuem estruturas altamente simétricas. Compostos simétricos apresentam pontos de fusão relativamente 
altos e pressões de vapor elevadas. A facilidade com que uma substância pode escapar do estado sólido é 
determinada pela intensidade de suas forças intermoleculares. Estruturas moleculares simétricas têm uma 
distribuição de densidade eletrônica relativamente uniforme e um pequeno momento dipolar. Um menor 
momento dipolar significa uma maior pressão de vapor por causa das forças eletrostáticas atrativas 
menores no cristal. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1. Curvas de pressão de vapor para sólidos e líquidos. (A) Esta substância mostra as transições de sólido para 
líquido para gás à pressão de 760 mmHg. (B) Esta substância mostra uma transição de sólido para gás à pressão de 
760 mmHg. 
 
Os sólidos sublimam se suas pressões de vapor forem maiores que a pressão atmosférica em seus 
pontos de fusão. Alguns compostos com as pressões de vapor em seus pontos de fusão estão listados na 
Tabela 1 abaixo. 
Os compostos: cânfora, iodo, naftaleno e ácido benzóico exibem um típico comportamento de 
mudança de estado (sólido, líquido e gás) na pressão atmosférica, como mostra a Figura 1 (A). No entanto, 
esses compostos sublimam facilmente à pressão reduzida ou a vácuo. 
 
 
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Tabela 1. Pressão de vapor (pv) de sólidos em seus pontos de fusão (p.f.) 
Composto 
Pressão de vapor de 
um sólido no PF 
(mmHg) 
Ponto de fusão (PF) 
(
0
C) 
Dióxido de carbono 3876 (5,1 atm) - 57 
Perfluorociclohexano 950 59 
Hexacloroetano 780 186 
Cânfora 370 179 
Iodo 90 114 
Naftaleno 7 80 
Ácido benzóico 6 122 
p-Nitrobenzaldeído 0,009 106 
 
Sublimação a vácuo 
 
Muitos compostos orgânicos sublimam facilmente sob pressão reduzida. Quando a pressão de 
vapor do sólido é igual à pressão aplicada, ocorre sublimação, e o comportamento é idêntico ao mostrado 
na Figura 1 (B). A fase sólida passa diretamente para a gasosa. Com base nos dados apresentados na 
Tabela 1, deve-se esperar que a cânfora, o naftaleno, e o ácido benzóico sublimem em pressões iguais ou 
inferiores às respectivas pressões aplicadas, de 370 mmHg, 7 mmHg e 6 mmHg respectivamente. 
 
Vantagens da sublimação 
 
Uma vantagem da sublimação é que nenhum solvente é utilizado e, portanto, não é necessária a 
remoção posterior de nenhum solvente. A sublimação também remove material ocluído, como moléculas 
de solvente, da substância sublimada. Porém, se houver solvente demais presente em uma amostra a ser 
sublimada, ele condensa na superfície resfriada em vez de escapar e, desse modo, interfere na sublimação. 
A sublimação é um método de purificação mais rápido que a cristalização, mas não é tão seletivo. 
Freqüentemente, pressões de vapor similares é um aspecto a ser considerado no caso de sólidos que 
sublimam; conseqüentemente pode haver muito pouca separação. Por esse motivo, sólidos são purificados 
por cristalização com muito mais freqüência. A sublimação é mais efetiva na remoção de uma substância 
volátil a partir de um composto não volátil, particularmente um sal ou outro material inorgânico. 
 
 
2. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
 Coloque em um béquer de 50 ml 1,0 g de naftaleno ou cânfora impuros, finamente pulverizados. 
Cubra o béquer com um vidro de relógio pequeno, com seu lado côncavo voltado para cima e coloque-o 
em um banho de água. O banho é colocado sobre uma chapa de aquecimento e aquecido lentamente, até 
aproximadamente 55 
0
C. Observe as mudanças físicas que ocorrem no interior do béquer e anote suas 
observações. Quando todo material do fundo do béquer estiver sublimado, retire o béquer do banho e 
deixe esfriar. Com muito cuidado, retire o vidro de relógio e raspe os cristais aderidos na superfície 
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convexa, sobre outro vidro de relógio de massa conhecida. Pese os cristais de naftaleno e determine o 
rendimento da operação. Lembre-se de que ao realizar uma sublimação, é importante manter a temperatura 
abaixo do ponto de fusão do sólido e tome cuidado ao remover os cristais para evitar perdas e 
comprometimento do rendimento desse processo. 
 
 
3. EXERCÍCIOS 
 
1. O que é o ponto de fusão? 
2. Esboce o gráfico que representa o que acontece com a temperatura durante a fusão de uma substância 
pura? 
3. O que é o ponto tríplice de uma substância? 
4. Esboce o gráfico que representa a temperatura no ponto tríplice para uma substância qualquer. 
5. Durante o experimento você controlou a temperatura de aquecimento para que ela não ultrapassa-se 
55
0
C. Porque isso tem que deve feito? 
6. Dê exemplos de outras substâncias orgânicas que sofrem sublimação. 
7. Uma substância sólida tem pressão de vapor de 100 mmHg no ponto de fusão (100
0
C). Considerando-se 
uma pressão atmosférica de 760 mmHg, descreva o comportamento deste sólido à medida que a 
temperatura aumenta da temperatura ambiente para o seu ponto de fusão. 
 
4. BIBLIOGRAFIA 
 
1. CONSTANTINO, M., DA SILVA, G. V. e DONATE, P. M.; Fundamentos de Química Experimental. 
São Paulo: Editora da Universidade de São Paulo, 2004. 
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edição, São Paulo: Editora Edgard Blücher Ltda, 2001. 
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Editora McGraw-Hill, 1990. 
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edição, São Paulo: Editora McGraw-Hill, 
1988. 
6. McMURRY, J., Química Orgânica. 4
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 edição, Rio de Janeiro: Editora Livros Técnicos e Científicos, 
1997. 
7. SOLOMONS, T. W. G., Química Orgânica. 7
a
 edição, Rio de Janeiro: Editora Livros Técnicos e 
Científicos, 2001. 
8. MORRISON, R. & BOYD, R., Química Orgânica. 13
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 edição, Lisboa:Editora Fundação Caloustre 
Gulbekian, 1996. 
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 edição, Porto Alegre: Editora Bookman, 2004. 
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