relatório química geral ponto de fusão e ebulição

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO 
INSTITUTO DE ENGENHARIA 
CAMPUS VÁRZEA GRANDE 
CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
2016/1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Joana Oliveira Leite 
Thais Cristina Couto Hurtado 
Palloma de Oliveira Duarte 
Victor Augusto Zangrossi Muzulon dos Santos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA N° 3 
DETERMINAÇÃO DO PONTO DE FUSÃO E DE EBULIÇÃO DE UMA 
AMOSTRA DESCONHECIDA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CUIABÁ – MT 
Julho – 2016 
 
SUMÁRIO 
 
1. INTRODUÇÃO ....................................................................................................................... 3 
2. OBJETIVO .............................................................................................................................. 5 
3. METODOLOGIA ................................................................................................................... 5 
3.1 Aparelhos e Instrumentos ................................................................................................... 5 
3.2 Determinação do ponto de fusão de uma amostra desconhecida ..................................... 6 
3.3 Determinação do ponto de ebulição de uma amostra desconhecida ................................ 6 
3.4 Determinação da densidade ............................................................................................... 6 
4. DISCUSSÕES DOS RESULTADOS ..................................................................................... 7 
5. CONCLUSÃO ......................................................................................................................... 9 
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................ 10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. INTRODUÇÃO 
As substâncias químicas possuem propriedades físicas distintas de modo que 
pode-se identificar a amostra a partir da análise minuciosa de tais propriedades, sendo 
estas: cor, forma para sólidos, índice de refração para líquidos, densidade, solubilidade 
em vários solventes, ponto de fusão e ebulição e características de sublimação. (RUSSEL, 
2008). 
A distinção entre uma mistura e uma substância pura é feita pela medida da 
temperatura nas respectivas mudanças de estado. Uma substância pura, como por 
exemplo a água, ferve a temperatura constante. Por outro lado, o ponto de ebulição de 
uma solução líquida, como água e cloreto de sódio, aumenta gradualmente. Isto ocorre 
porque o ponto de ebulição da solução depende da sua composição, e quanto maior for a 
concentração de substância dissolvida, maior será o ponto de ebulição. (RUSSEL, 2008). 
Se um líquido for aquecido a uma temperatura suficientemente elevada, a 
tendência ao escape de suas moléculas toma-se tão grande que ocorre a ebulição. A 
ebulição consiste na formação de bolhas de vapor no corpo do líquido. Estas bolhas são 
formadas quando a pressão de vapor do líquido torna-se igual à pressão externa exercida 
sobre o líquido pela atmosfera. Devido aos pontos de ebulição dependerem da pressão 
externa, aquele geralmente especificado para uma substância é o ponto de ebulição 
normal, definido como a temperatura na qual a pressão de vapor do líquido é igual à 
pressão atmosférica. (RUSSEL, 2008). 
A pressão é um fator determinante, pois a temperatura aumenta com aumento da 
pressão externa. O ponto de ebulição de um líquido a 1 atm de pressão é chamada de 
ponto de ebulição normal. A pressão atmosférica é menor em altitudes maiores, de forma 
que a água entra em ebulição a temperatura a temperatura mais baixa. (BROWN,2005) 
O ponto de ebulição e a pressão de vapor numa temperatura específica são usados 
para determinar as forças intermoleculares em um líquido. Assim quanto maior for o calor 
de vaporização, maiores serão as forças intermoleculares do mesmo. (RUSSEL, 2008). 
Forças intermoleculares são as forças que mantém as moléculas unidas, nos 
diferentes compostos, existem vários tipos de forças intermoleculares, entre elas: Força 
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dipolo- induzido, em que há o acumulo de elétrons em uma região da molécula, presente 
em moléculas apolares, de forma que elas induzem o desequilíbrio das outras moléculas. 
Força dipolo- dipolo ou dipolo permanente estão presentes nas moléculas polares. 
Ligações de hidrogênio são as ligações mais fortes, tratam-se de átomos de hidrogênio 
ligados a moléculas muito eletronegativa, como por exemplo o nitrogênio ou oxigênio, 
cujos polos δ + e δ- ficam mais acentuados. Assim, quando o líquido atinge seu ponto de 
ebulição ou quando um sólido atinge seu ponto de fusão é um momento de desordem das 
moléculas de tais compostos, em que há um rompimento das forças intermoleculares. 
(SOUZA & LÍRIA, 2016). 
As propriedades físicas dos sólidos cristalinos, como ponto de fusão e dureza, 
dependem tanto dos arranjos das partículas quando das forças atrativas entre elas. Os 
sólidos covalentes consistem em átomos unidos por forças intermoleculares como dipolo-
dipolo, forças de dispersão de London e ligações de hidrogênio. Eles normalmente pontos 
de fusão relativamente baixos. Os sólidos covalentes consistem em átomos unidos em 
grandes cadeias por ligações covalentes. Como as ligações covalentes são muito mais 
fortes que as forças intermoleculares, estes têm ponto de fusão muito mais altos. Já os 
sólidos iônicos consistem em íons mantidos juntos por ligações iônicas. A força de uma 
ligação iônica depende muito das cargas dos íons. Os sólidos iônicos geralmente possuem 
pontos de fusão altos. Quando o calor é adicionado a um sólido, suas partículas ganham 
energia cinética e, portanto, vibram com intensidade cada vez maior nas suas posições 
médias do retículo cristalino. Eventualmente, as vibrações tornam-se tão violentas que as 
forças que atuam entre as partículas não são mais tão fortes para mantê-las unidas e o 
retículo cristalino começa a desintegrar (o sólido funde). E os sólidos metálicos 
consistem inteiramente em átomos metálicos. A ligação nos metais é muito forte por estar 
relacionada às forças de dispersão de London. O ponto de fusão de metais varia 
consideravelmente devido às diferenças no grau da ligação covalente complementar. 
(BROWN,2005; RUSSEL, 2008) 
O ponto de fusão ocorre quando um sólido passa para o estado líquido. Durante o 
processo de fusão, a energia absorvida faz com que as forças de atração entre as moléculas 
(ou átomos, ou íons) no sólido diminuam. Assim como o ponto de ebulição, o ponto de 
fusão depende da temperatura, forças atrativas como também da pressão. (RUSSEL, 
2008). 
5 
 
Desta forma quanto maiores forem as forças intermoleculares maiores serão as 
temperaturas para que sejam atingidos os pontos de ebulição ou ponto de fusão. Os pontos 
de ebulição e fusão refletem nas fraquezas ou nas forças intermoleculares. 
(MASTERTON, SLOWINKI & STANITSKI,1990). 
Tanto o ponto de ebulição quanto o ponto de fusão são considerados propriedades 
periódicos, ou seja, crescem ou decrescem de acordo com o aumento do número atômico 
dos elementos químicos. (FOGAÇA, 2016). 
Uma das propriedades que caracteriza uma substância é a sua densidade. A 
densidade é definida como a massa da unidade de volume de uma substância, ou, 
simplesmente, massa por unidade de volume. A densidade de um objeto é calculada pela 
divisão da massa do objeto por seu volume. A densidade expressa a quantidade de matéria 
presente em uma dada unidade de volume. Quando dizemos que o chumbo tem maior 
densidade do que o alumínio, isto significa que num dado volume de chumbo há mais 
matéria queno mesmo volume de alumínio. As densidades de sólidos e líquidos são 
comumente expressas em gramas por centímetro cúbico, g/cm3, unidades derivadas SI, 
porém encontra-se densidade expressa em g/ml, g/L e kg/cm3. (RUSSEL, 2008). 
2. OBJETIVO 
 Identificar amostras desconhecidas utilizando-se o ponto de fusão e ebulição a 
partir das temperaturas medidas e consulta a bibliografia auxiliar. 
3. METODOLOGIA 
3.1. Aparelhos e Instrumentos 
Para realização da prática utilizou-se os seguintes aparelhos: 
 Anel de borracha para fixação de tubo capilar 
 Bico de Bunsen 
 Dois tubos Capilar para temperatura de fusão 
 Dois tubos Capilar para temperatura de ebulição 
 Béquer 
 Pipeta de Pauster 
 Suporte universal com garra 
 Termômetro (0-300°C) 
 Tubos de ensaio 
 Tubo de Thiele 
 Glicerina 
 Amostra A (líquido) 
6 
 
 Amostra B (sólido) 
 
3.2 Determinação do ponto de fusão de uma amostra desconhecida 
Montou-se a aparelhagem utilizando um suporte universal com garras e um tubo 
Thiele contendo glicerina. Posteriormente pegou-se o tubo capilar e transferiu para o 
mesmo a pequena quantidade acumulando aproximadamente 1 cm da amostra A (sólido 
triturado) no fundo do tubo. Após acomodar o sólido no capilar, este foi empacotado em 
um tubo de ensaio com a extremidade selada voltada para baixo. Em seguida, o tubo de 
ensaio foi colocado junto ao termômetro com o auxílio do anel de borracha. Mergulhou-
se o termômetro no banho de glicerina contido no tubo de Thiele. Iniciou-se o 
aquecimento com uma chama moderada de um bico de Bunsen, dirigindo-o para o braço 
do tubo de Thiele de modo que ocorra o processo de convecção. Repetiu-se este 
procedimento duas vezes e anotou-se a temperatura de fusão. 
3.3 Determinação do ponto de ebulição de uma amostra desconhecida 
 Utilizou-se a mesma aparelhagem montada no procedimento anterior. Pegou-se 
o tubo de ensaio e transferiu-se ao mesmo uma pequena quantidade da amostra B 
(líquido). Posteriormente foi introduzido um tubo capilar com a sua extremidade aberta 
voltada para baixo junto ao líquido. Após acomodar o tubo capilar, o tubo de ensaio foi 
colocado junto ao termômetro com o auxílio do anel de borracha. Mergulhou-se o 
termômetro no banho de glicerina contido no tubo de Thiele. Iniciou-se o aquecimento 
com uma chama moderada de um bico de Bunsen, dirigindo-o para o braço do tubo de 
Thiele de modo que ocorra o processo de convecção. Repetiu-se este procedimento duas 
vezes e anotou-se a temperatura de ebulição. 
3.4 Determinação da densidade 
 Utilizou-se dois béqueres de 25 ml com os devidos cuidados necessários (limpo 
e seco). Colocou-se o primeiro béquer em uma balança analítica, em seguida 
desconsiderou seu peso tarando a balança, posteriormente utilizando um pipeta 
volumétrica transferiu para o béquer 20 ml da solução de acetona e anotou a massa 
medida. No segundo béquer, realizando o mesmo procedimento anterior, transferiu para 
o mesmo 20 ml de acetato de etila e anotou-se a massa. 
 
7 
 
4. DISCUSSÕES DOS RESULTADOS 
Na primeira etapa do processo laboratorial, em que se pedia para realizar a 
determinação do ponto de fusão da amostra A desconhecida, com auxílio do tubo de 
Thiele preenchido com glicerina e submetido a fonte de calor do bico de Bunsen foi 
observado que a amostra contida no tubo capilar começou a mudar de estado físico sólido 
para o estado líquido a uma temperatura de 115°C, aferido no termômetro. Após repetir 
o procedimento com a mesma amostra segundo as mesmas condições, observou-se que 
esta iniciou-se a mudança de estado a uma temperatura de 117°C. 
Realizou-se a comparação da temperatura auferida no momento da fusão com as 
temperaturas dispostas na tabela 1 e foi verificado que o resultado obtido está em um 
intervalo entre as substâncias: acetanilida e ácido benzóico. Em consulta com o monitor 
de laboratório, descobriu-se que a amostra A é ácido benzoico. A discrepância entre as 
temperaturas obtidas e a temperatura contida na tabela pode ser devido a pressão 
atmosférica e aquecimento muito rápido da substância. 
Tabela 1: Pontos de fusão de alguns sólidos 
Sólidos Ponto de Fusão (°C) 
Acetamida 82 
Acetanilida 114 
Benzofenona 48 
Ácido Benzóico 122 
Bifenilo 70 
Ácido Láurico 43 
Naftaleno 80 
Ácido Esteárico 70 
Fonte: Autoria própria 
Na segunda etapa dos experimentos, em que se pedia para realizar a determinação 
do ponto de ebulição da amostra B desconhecida, com auxílio do tubo de Thiele 
preenchido com glicerina e submetido a fonte de calor do bico de Bunsen, observou-se o 
aparecimento de bolhas que escapavam da parte inferior do tubo capilar e percorriam o 
líquido, em seguida formou-se uma corrente bolhas constante, neste momento desligou-
se o bico de Bunsen. Aguardou-se o cessar das bolhas por completo e observou-se que 
líquido moveu-se para dentro do tubo capilar, neste momento foi aferido o termômetro e 
constatou-se a temperatura de 79°C, sendo esta a temperatura de ebulição. O movimento 
do líquido para o tubo capilar indica que a pressão atmosférica é idêntica à tensão de 
vapor do líquido, ou seja, a pressão existente no tubo é vencido pelo líquido analisado. O 
8 
 
mesmo procedimento foi repetido e aferiu-se a temperatura no termômetro e foi 
visualizado a temperatura de 74ºC. 
Comparou-se as temperaturas auferida com as temperaturas contidas na tabela 2 
e verificou-se que a temperatura obtida se aproxima da temperatura do acetato de etila. 
Em consulta com o monitor de laboratório confirmou-se que a substância desconhecida é 
exatamente o acetato de etila, porém os resultados podem ser influenciados por erros dos 
operadores, pressão ou aquecimento. 
Tabela 2: Pontos de ebulição de líquidos. 
Substâncias Ponto de Ebulição (°C a 1atm) 
Acetona 56 
Ciclo-hexano 81 
Acetato de etila 77 
Hexano 69 
Álcool isopropílico 83 
Álcool Etílico 85 
Álcool n-propílico 97 
Fonte: Autoria própria 
 Na terceira etapa dos procedimentos, após obter a massa das amostras de acetona 
e acetato de etila, realizou-se o cálculo das densidades utilizando a equação 1. 
𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 =
𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒
 
 A massa em g obtida no primeiro béquer contendo acetona foi de 17,07 g. 
𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑏é𝑞𝑢𝑒𝑟 1 =
17,07 𝑔
20 𝑚𝑙
= 0,8535 𝑔/𝑚𝑙 
Utilizando a equação 1 calculou-se a densidade obtendo 0,8535 g/ml como 
resultado, comparou-se o resultado da equação 2 com a densidade contida na tabela 3 e 
constou-se que a densidade obtida está próxima do resultado tabelado que é de 0,780 
g/ml. 
 A massa obtida no segundo béquer contendo acetato de etila foi de 19,15 g. 
𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑏é𝑞𝑢𝑒𝑟 2 =
19,15 𝑔
20 𝑚𝑙
= 0,9575 𝑔/𝑚𝑙 
Utilizou-se a equação 1 e obteve-se o resultado da equação 3 de 0,9575 
g/ml, que comparado ao valore de densidade contida na tabela 3 para acetato de etila é de 
0,901 g/ml. A variação dos resultados deve-se a temperatura, erros de paralaxe, 
imprecisão na balança, entre outros. 
 
 
(1) 
(2) 
(3) 
9 
 
Tabela 3:Densidade de líquidos. 
Líquido P.E. (°C) Densidade(20°C) 
Acetona 56 0,780 
Metanol 65 0,792 
Acetato de etila 76 0,901 
Cicloexano 81 0,779 
Isopropanol 83 0,787 
Àgua 100 1,000 
Isobutanol 109 0,803 
Fonte: Autoria própria 
5. CONCLUSÃO 
Conclui-se a partir da temperatura obtida na determinação do ponto de fusão que 
a amostra de sólido é de ácido benzóico. A partir da temperatura obtida na determinação 
do ponto de ebulição da segunda amostra, conclui-se que a amostra desconhecida é o 
acetato de etila. Os valores obtidos não foram exatamente igual aos valores contidosna 
tabela 1 e na tabela 2, essa diferença nos valores da temperatura pode ter sido devido a 
impureza dos compostos, falta de precisão na observação, diferença de pressão e 
aquecimento rápido da amostra. 
 A determinação do ponto de fusão e ebulição é utilizada para verificar o grau de 
pureza da substância ou a identificação de uma substância não rotulada, pois quanto mais 
próximo as temperaturas medidas forem do valor teórico, mais pura é substância. 
As propriedades físicas dos elementos também demonstram a lei periódica. As 
densidades dos elementos está em função do número atômico. Para os elementos que são 
normalmente gases, a densidade considerada é a do líquido na sua temperatura de 
ebulição. As diferentes características estruturais influenciam na densidade da substância. 
As densidades calculadas da amostra de acetato de etila e de acetona não foram iguais a 
densidade contida na tabela 3. Isso deve-se a diferença de temperatura e pressão, erro de 
precisão ou pesagem. 
 
 
 
 
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6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
BROWN, Theodore; LEMAY, H. Eugene; BURSTEN, Bruce E. Química: a ciência 
central. 9 ed. Prentice-Hall, 2005. 
 
FOGAÇA, Jenifer. “Ponto de fusão e ponto de ebulição”, Alunos Online Uol. 
Disponível em: <http://alunosonline.uol.com/quimica/ponto-de-fusao-ponto-de-
ebulicao.html>. Acessado em 16 de julho de 2016. 
 
MASTERTON, William L; SLOWINSKI, Emil J. & STANITSKI, Conrad L. Princípios 
de Química, 6-ed. Traduzido por: Jossyl de Souza Peixoto. São Paulo: Livros Técnicos 
e Científicos, 1990. 681p. 
 
RUSSEL, J.B. Quimica Geral vol 1.2ª ed. ed. makron books. 2008. p (484- 486). 
 
SOUZA, Líria Alves De. "Força intermolecular influi na temperatura e estado físico 
da molécula?"; Brasil Escola. Disponível em 
<http://brasilescola.uol.com.br/quimica/forca-intermolecular-influi-na-temperatura-
estado-.htm>. Acesso em 16 de julho de 2016.