CQA Prática 01 Determinação da quantidade de etanol na gasolina 1º bim 2015

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COMPLEMENTOS DE 
QUÍMICA APLICADA
Prof. Márcio L. Oliveira
professormarcio.unip@gmail.com
2º semestre de 2015
São José dos Campos
UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP
ENGENHARIAS MECÂNICA, MECATRÔNICA E PRODUÇÃO
Prática de Laboratório
Determinação do teor de álcool na gasolina
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● A gasolina é um produto combustível derivado intermediário do petróleo, na faixa de 
hidrocarbonetos de 5 a 20 átomos de carbono.
● Uma das propriedades mais importantes da gasolina é a octanagem. A octanagem 
mede a capacidade da gasolina de resistir à detonação, ou sua capacidade de resistir ás 
exigências do motor sem entrar em auto-ignição antes do momento programado. A 
detonação (conhecida como "batida de pino") leva à perda de potência e pode causar 
sérios danos ao motor. Existe um índice mínimo permitido de octanagem para a 
gasolina comercializada no Brasil, que varia conforme seu tipo.
● O álcool, umas das substâncias adicionadas à gasolina tem vital papel na sua 
combustão, pois sua função é aumentar a octanagem em virtude do seu baixo poder 
calorífico. A porcentagem de álcool é regulamentada por Lei, e recentemente foi 
estabelecido um novo padrão que é de 18 a 27%. Se por um lado existe vantagens, 
existem as desvantagens também, como maior propensão à corrosão, maior 
regularidade nas manutenções do carro, aumento do consumo e aumento de produção 
de óxidos de nitrogênio.
● Disso tudo, nota-se a importância para a frota automotiva brasileira e para o meio 
ambiente, o rigoroso controle dessa porcentagem.
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• Índice de Octanagem: determinada pela % de octano existente na gasolina. Mede o 
poder anti-detonante da mesma;
• Este índice é medido em motor padrão, variando-se a relação de compressão até que 
ocorra a pré-detonação ou “batida de pinos”;
• A seguir: substitui-se a gasolina por uma mistura de iso-octano e n-heptano que 
apresenta pré-detonação com a mesma relação de compressão que a gasolina testada. 
A porcentagem de iso-octano na mistura equivalente, nos dará o índice de octanas ou 
octanagem da gasolina. Assim, se a mistura apresenta o mesmo comportamento da 
gasolina em teste, contiver 80% de iso-octano e 20% de heptano, a gasolina em teste 
será 80;
Esse método se baseia na convenção de que:
- Iso-octano: possui poder anti-detonante igual a 100 (melhor comportamento)
- Heptano: possui poder anti-detonante igual a 0 (pior comportamento)
• A partir da mistura dos mesmos, obtêm-se os valores intermediários de octanagem;
Combustíveis Combustíveis 
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O poder anti-detonante (octanagem) pode ser aumentado pela 
adição:
● de combustíveis mísciveis com a gasolina (ex: álcool etílico, 
benzol, gasolinas naturais...);
● de produtos aditivos especiais: chumbo tetra-etila (no caso da 
gasolina de aviação, que possuem índice de octana de 140 ou 160).
Combustíveis 
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A adição de álcool à gasolina teria se dado em função dos 
seguintes fatores:
● Manter um determinado nível da demanda capaz de estimular a 
produção de álcool, numa fase de redução de consumo;
● Contribuir para amortecer, no preço final ao consumidor, os efeitos das 
elevações externas do preço da gasolina; 
● Inserir o álcool – combustível de fonte renovável – na matriz 
energética brasileira, num momento em que o país ainda estava distante 
da autossuficiência do petróleo.
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Histórico da adição do álcool à gasolina:
1925: São realizados testes álcool combustível à gasolina;
1938: Lei nº. 737 – Obriga a adição à gasolina produzida no País;
1975: Lançamento do PROÁLCOOL;
1989: Brasil é o primeiro a retirar o chumbo tetraetila da gasolina;
1993: Lei nº. 8.723 estabelece o percentual de mistura do álcool anidro à gasolina entre 
 20 e 25%;
2000: Decreto nº. 3.546 cria o Conselho Interministerial de Açúcar e Álcool;
2003: Lançamento dos veículos com tecnologia Flex Fluel;
2006: O percentual do álcool na gasolina cai para 20%;
2007: Junho – governo anunciou o aumento do álcool anidro à gasolina para 25%, a 
 partir de 1 de julho de 2007. Obs: O teor é determinado pelo governo em função da 
 disponibilidade do álcool; controle do preço final da mistura, etc. 
2011:Governo decide reduzir para 20% a quantidade de álcool misturado na gasolina
 2013: Maio – aumento da mistura do etanol na gasolina de 20% para 25%.
 2015: Março – aumento da mistura do etanol na gasolina de 25% para 27%.
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● A especificação brasileira para a gasolina automotiva é estabelecida pelo Conselho 
Nacional do Petróleo NORMA – CNP 01 REVE, que acompanha a resolução n 1/75 de 7 
de janeiro de 1975.
● Os testes de qualidade devem ser realizados nos próprios postos de combustíveis ou pelo 
laboratórios de rede de distribuição do combustível.
● Alguns testes realizados são: cor, densidade, resíduo, odor e teor alcoólico.
● Para a investigação do teor alcoólico na gasolina, é realizado um ensaio simples que se 
baseia no principio de que o álcool é miscível com a água, enquanto que a gasolina não 
é.
● Isso ocorre pela diferença existente na moléculas de água, álcool e gasolina.
● Em 1º de janeiro de 2014, a gasolina comum comercializada em todo o território 
nacional terá o teor de enxofre reduzido para 50 mg/kg em substituição aos 800 mg/kg 
atuais. A medida da Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis 
(ANP), prevista na Resolução 40/2013 (de outubro de 2013).
Leis 
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A solubilidade de um composto é determinada pela seguinte regra: "Semelhante 
dissolve semelhante". Logo, solventes polares dissolvem substâncias polares, e 
solvente apolares, substâncias apolares.
A miscibilidade de líquidos entre si é determinada pela natureza das ligações 
interatômicas e pelas interações intermoleculares ou seja da sua molecularidade. 
Polaridade: 
Polaridade de uma molécula refere-se às concentrações de cargas da nuvem eletrônica 
em volta da molécula. É possível uma divisão em duas classes distintas: moléculas 
polares e apolares.
Moléculas polares possuem maior concentração de carga negativa numa parte da 
nuvem e maior concentração positiva em outro extremo. Nas moléculas apolares, a carga 
eletrônica está uniformemente distribuída, ou seja, não há concentração.
Solubilidade e Geometria 
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Água: uma geometria angular (polar) → Molécula não simétrica = polar. A 
distribuição de carga eletrônica não está uniformemente distribuída
Geometria 
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NaCl: É um composto iônico, apresenta boa solubilidade em solventes 
polares, como a água. O que torna uma substância solúvel em um solvente é sua 
compatibilidade com este, a regra geral é: solvente polar dissolve soluto polar e 
solvente apolar dissolve soluto apolar.
Geometria 
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Polar
Cl− Na+
Lado Negativo Lado Positivo
Álcool: uma geometria linear (bipolar) → Composto molecular que 
apresentam o grupo OH, com uma ligação polarizada, resultando num momento 
dipolar muito elevado (radical OH) e uma cadeia de carbono simétrica com 
geometria não polar 
Geometria 
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H ― C ― C ― O ― H
H H
H H
PolarApolar
Gasolina: geometria linear e simétrica (apolar) -> cadeia de hidrocarbonetos 
que possui uma geometria simétrica predominância de ligações covalentes entre 
átomos iguais resultando em um equilíbrio de cargas em todas as moléculas 
criando uma molécula apolar 
Geometria 
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H — C — C — C — C — C — C — C — C — H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
Apolar
Geometria 
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Nome
Solubilidade e polaridade
Lembrando que:"Semelhante dissolve semelhante". Logo, solventes polares 
dissolvem substâncias polares, e solvente apolares, substâncias apolares.
Os hidrocarbonetos, por serem apolares, apresentam pouca solubilidade em água 
(polar). Assim, a gasolina (mistura de octano e heptano), forma um sistema 
sistema heterogêneos com a água.
Já os álcoois formam misturas homogêneas com a água, por possuírem hidroxila 
(radical polar) e também homogênea com a gasolina por possuir geometria 
apolar. 
Observação – Como a molécula de álcool é bipolar, pode ser dissolvida tanto 
em água (polar) como em gasolina (apolar).
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● Para retirar o álcool da gasolina que ambos possuem um certo grau de 
polaridade, é adicionado na água o NaCl que tem a finalidade de aumentar a 
polaridade da molécula da água visto que: 
● a água é atraída pelo álcool, devido as fortes atrações intermolecular do tipo 
ponte de hidrogênio. 
● a gasolina possui uma certa miscibilidade com o álcool, devido as medias 
atrações intermolecular do tipo dipolo induzido. 
● Com isso quando a água+NaCl (meio aquoso) entra em contato com a 
gasolina (que possui álcool) pelo fato da ligação da água com sal ser mais 
forte ou mais polar como álcool, ele dissolve mais facilmente.
● Por outro lado, o etanol irá sair da gasolina para penetrar no meio aquoso, 
meio em que tem maior afinidade, já que é bem mais polar do que a gasolina.
Solubilidade 
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Porque no teste da ANP, eles misturam solução de cloreto de sódio com a 
gasolina, em vez de água?
● Isto é feito para aumentar a polaridade do líquido que será misturado à 
gasolina. Caso fosse colocada água pura, poderia haver a miscibilidade da 
água na gasolina, em alguma extensão, uma vez que o álcool presente na 
gasolina poderia fazer com que a água ficasse mais solúvel no meio orgânico.
● Com a solução de cloreto de sódio, a polaridade é muito grande, sendo muito 
mais difícil haver a solubilização da água no meio orgânico. 
● Por outro lado, o etanol irá sair da gasolina para penetrar no meio aquoso, 
meio em que tem maior afinidade, já que é bem mais polar do que a gasolina.
Solubilidade 
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Solubilidade 
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Determinação do teor de álcool 
anidro na gasolina
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A gasolina é uma mistura de hidrocarbonetos obtida a partir da destilação de 
petróleo, não sendo, portanto, uma substância pura. No Brasil, antes da 
comercialização, adiciona-se álcool anidro à gasolina. A mistura resultante é 
homogênea (monofásica).
A mistura água-álcool também é um sistema homogêneo (monofásico), com 
propriedades diferentes daquelas das substâncias que a compõem (densidade, 
ponto de fusão, ponto de ebulição, etc.). Já a mistura água-gasolina é um sistema 
heterogêneo, bifásico. Quando a gasolina (que contém álcool) é misturada à água, 
o álcool é extraído pela água e o sistema resultante continua sendo bifásico: 
gasolina-água/álcool.
O álcool contido na gasolina dissolve-se na água porque suas moléculas são 
polares como as da água. Isto é, aqui aplica-se o dito "semelhante dissolve 
semelhante": substâncias polares dissolvem-se melhor em solventes polares e 
substâncias apolares dissolvem-se melhor em solventes apolares.
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Material para o experimento:
● Proveta graduada de 100 ml (com rolha)
● Solução saturada de cloreto de sódio ou Água destilada
● Amostra de gasolina
Procedimento:
 Preparar a solução aquosa de NaCl (10%) => 5g NaCl em 50 mL de água destilada;
Coloque em uma proveta (100 ml), uma amostra da gasolina em estudo (50 ml) e 
complete o volume, até a marca de 100 ml, com a solução saturada de cloreto de 
sódio;
 Feche a proveta, misture bem e deixe em repouso até a separação das duas camadas 
líquidas miscíveis;
 Nestas condições, o álcool se mistura com a solução aquosa saturada de cloreto de 
sódio, separando-se da gasolina. Faça a leitura do volume da solução aquosa;
 Calcule a percentagem de álcool na mistura
 
Procedimento 
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RELATÓRIO
CQA - Prática 01: Determinação do teor de álcool em gasolina
págs. (101 e 102) e (241 e 242)
INTRODUÇÃO 
OBJETIVO
 Conhecer a porcentagem de etanol adicionado a gasolina.
MATERIAIS E MÉTODOS (Descrever como o experimento foi conduzido e 
quais equipamentos foram utilizados)
RESULTADOS
COMENTÁRIOS
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% etanol = {(VFsol.aquosa – 50) x 2} +1
1 - Colocar 50 mL de gasolina comum em uma proveta de 100 mL ± 0,5 mL 
com tampa.
2 - Completar  o volume até 100 mL com a solução saturada de NaCl.
 
  
3 - Fechar a proveta, misturar os líquidos invertendo-a  5 vezes. 
OBSERVAÇÃO: Segure firme para evitar vazamentos. 
Procedimento 
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Animação disponível em: 
http://www2.fc.unesp.br/lvq/exp02.htm
4- Manter em repouso até a separação das duas fases.
5 - Ler o volume de ambas as fases.
6 - Denominar o volume da fase aquosa de V'.
7 – Subtrair de V', 50ml e denominar este novo volume de V”, conforme a 
seguinte equação: 
V”=V'‒ 50mL
V” corresponderá a quantidade de etanol presente em 50 mL da amostra de 
gasolina.
8- Calcular a % de etanol na gasolina, através da seguinte relação:
50mL ------- 100%
V” ------- x%
9- Determine a massa da gasolina e expresse a % em m/m.
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Procedimento 
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