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FACULDADE BOA VIAGEM DeVry Brasil Aula experimental de análise do combustível gasolina (Teor de álcool, teste de polaridade e teste de solubilidade) Recife – PE OUTUBRO 2016 FACULDADE BOA VIAGEM DeVry Brasil Introdução a Química do Petróleo Aula experimental de análise do combustível gasolina (Teor de álcool, teste de polaridade e teste de solubilidade) Autores : Adilson de Souza Carlos Campos Gabryela Silva Rodrigo Reis OBJETIVOS Através de duas amostras de combustível (gasolina comum) do Posto A e Posto B, buscamos como objetivo principal, identificar o teor de álcool contido em cada uma das amostras. Em sequência identificar a polaridade e a solubilidade das mesmas. INTRODUÇÃO Desde 16 de março de 2015, o percentual obrigatório de etanol anidro combustível na gasolina comum é de 27%, conforme Portaria Nº 75, de 5 de março de 2015, do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) e Resolução Nº 1, de 4 de março de 2015, do Conselho Interministerial do Açúcar e do Álcool (CIMA). O etanol é um combustível de produção renovável, o que é positivo ambientalmente. Os motores atuais dos automóveis incorporam tecnologias que permitem o seu pleno funcionamento com os combustíveis adequados comercializados no mercado, seja gasolina ou etanol. É sabido que o etanol é adicionado à gasolina para obter um índice de octanagem elevado, ou seja, ele funciona como um antidetonante da gasolina, porém precisar estar nas proporções devida, pois caso esteja acima do limite pode trazer danos ao veículo. Além disso essa mistura faz com que ocorra menos liberação de monóxido de carbono no meio ambiente. Com o objetivo de querer lucrar mais, alguns postos de combustíveis adotam práticas de adicionar um teor maior de álcool (combustível mais barato) na gasolina, onde muitas vezes o consumidor não nota essa mistura e não sabe que a qualidade do produto diminui drasticamente trazendo danos ao seu veículo. Para identificar esse teor de álcool na gasolina iremos demostrar, no capítulo seguinte, o teste realizado para saber o nível de álcool, denominado de Teste de Proveta com solução aquosa de NaCl, seguido dos testes de polaridade e solubilidade. MATERIAIS E REAGENTES MATERIAL UTILIZADO • 2 Provetas de 100 mL • 9 tubos de ensaio • Luvas e óculos de proteção • Funil de decantação • Pipeta • Copo de Becker • Régua • 2 Amostra de gasolina (1 Litro cada) MATERIAL REAGENTE • Iodo sólido ressublimado • Permanganato de potássio • Solução saturada de NaCl 10% Procedimento A : Determinação do teor de álcool Neste primeiro procedimento foram utilizadas duas amostras de gasolina (posto 1 e posto 2), 50 mL cada. Inicialmente foi adicionado 50 mL de gasolina em uma proveta de 250 mL, juntamente com 50 mL de solução saturada de NaCl. Foi tamponada a proveta e misturado os líquidos invertendo 5 vezes, sem agitar. Após essa mistura a amostra ficou em repouso durante 10 minutos até a separação das duas fases. Obs.: Procedimento realizado para cada amostra. Ao final do resultado, separamos através do funil de decantação a água e a gasolina. A gasolina foi utilizada no teste de polaridade. Procedimento B : Teste de Polaridade Para realização deste procedimento foi utilizado uma bureta, uma régua e duas amostras: uma de água destilada e outra de gasolina sem álcool, retirada do experimento anterior. Deixamos escorrer o filete de água e utilizamos uma régua carregada (após esfregar várias vezes na blusa de lã). O mesmo procedimento foi utilizado com a gasolina. Procedimento C : Teste de Solubilidade Foram utilizados 9 tubos de ensaio, água, gasolina, Iodo e Permanganato de potássio. Três testes foram realizados contendo 3 mL de cada substância em cada tubo. Obs: os testes foram realizados nas duas amostras de gasolina (posto 1 e 2) No primeiro teste utilizamos três tubos de ensaios, onde enumeramos os tubos em 1, 2 e 3: 1 – Água 2 – Gasolina 3 – Água + gasolina Gasolina posto 1 Gasolina posto 2 No segundo teste : 1 – Água + Iodo 2 – Gasolina + Iodo 3 – Água + gasolina + Iodo Gasolina posto 1 Gasolina posto 2 No terceiro teste : 1 – Água + KMnO4 (permanganato de potássio) 2 – Gasolina + KMnO4 (permanganato de potássio) 3 – Água + gasolina + KMnO4 (permanganato de potássio) Gasolina posto 1 Gasolina posto 2 RESULTADOS Procedimento A Amostra do Posto 1 Utilizando a equação V’’ = V’ – 50 mL, onde : V” = correspondera a quantidade de etanol presente em 50 mL de gasolina. V’ = volume da fase aquosa, encontramos: V”= 62 mL – 50 mL V”= 12 mL Para calcular o percentual, utilizaremos essa relação: 50 mL----100% V” ------- x % X% =100x12 / 50 X = 24 % Amostra do Posto 2 V”= 64 mL – 50 mL V”= 14 mL X% =100x14 / 50 X = 28 % Conclusões : Após o repouso de 10 minutos, notou-se que a mistura ficou heterogênea, sendo que o etanol repousou na parte inferior junto com a água. Isso aconteceu devido ao etanol possui uma parte polar e outra apolar. A parte polar, caracterizada pela presença do grupo OH é atraída pelas moléculas da água que também são polares. Como a água é mais densa que a gasolina, ela ficou na parte inferior e a gasolina na parte superior. Realizado os cálculos acima, chegou-se à conclusão que : Posto 1 : Presença de 24 % de etanol na gasolina. De acordo com resolução da ANP, está se encontra dentro dos padrões. Posto 2 : Presença de 28% de etanol, gasolina fora dos padrões estabelecidos. Procedimento B Utilizando uma régua como corpo carregado, deixamos em um primeiro momento escorrer um filete de água, através de uma bureta e aproximamos a régua carregada para próximo do filete. Conclusão: ao aproximar a régua carregada negativamente, houve um deslocamento do filete de água em direção a régua. Isso ocorre por que a água tem características polares, ou seja, possui cargas elétricas positivas e negativas, e como a régua estava com cargas negativas houve uma indução com as cargas positivas da água. Agora utilizando filetes de gasolina. Conclusão: ao aproximar a régua carregada negativamente, nada aconteceu. Isso explica que a gasolina tem características apolares (sem polo) e com isso ela não é atraída por um corpo eletricamente carregado. Procedimento C No primeiro teste utilizamos três tubos de ensaios, onde enumeramos os tubos em 1, 2 e 3: 1 – Água 2 – Gasolina 3 – Água + gasolina Identificado que na mistura água + gasolina, apresentou uma mistura heterogênea, uma vez que a gasolina não se dissolve na água por ter sua característica apolar. No segundo teste : 1 – Água + Iodo 2 – Gasolina + Iodo 3 – Água + gasolina + Iodo Na mistura água+ Iodo, observamos que a mistura não era solúvel, a parte sólida permaneceu no fundo do tubo. O Iodo é uma substancia apolar e a água polar, por isso não houve a mistura. Na mistura gasolina + Iodo a mistura ficou solúvel (homogêneas) e de coloração marrom escura. Isso se deve porque as duas misturas são apolares, portanto solúveis. Na mistura água + gasolina + Iodo, observamos que é solúvel na gasolina, porém na água não, ficando nítido uma mistura de duas fases com depósitos no fundo. Observações : • Iodo dissolve em gasolina pois ambos são apolares; • Iodo não dissolve em água pois não são semelhantes; No terceiro teste : 1 – Água + KMnO4 (permanganato de potássio) 2 – Gasolina + KMnO4 (permanganato de potássio) 3 – Água + gasolina + KMnO4 (permanganato de potássio) Na mistura água + KMnO4, a mesma foi solúvel (homogêneas) e de coloração roxa escura, isso se dar por conta de as duas substâncias terem características polares Na mistura Gasolina + KMnO4, a mesma não foi solúvel, o permanganato não se dissolve na gasolina, apresentando solido no fundo do tubo. O permanganato de potássio é um composto iônico e todo composto iônico é muito polar, já a gasolina é apolar. Na última mistura, água + gasolina + KMnO4, podemos observar que, igual as misturas anteriores, o KMnO4 não foi solúvel em gasolina porém foi solúvel em água, formando uma mistura heterógena Observações : • Permanganato de potássio dissolve em água pois ambos são polares; • Permanganato de potássio não dissolve em gasolina pois não são semelhantes. CONCLUSÃO Mediante as análises realizadas acima, reforçamos os conceitos de polaridade e solubilidade de soluções e solutos com ênfase no combustível gasolina. Ficou claro a facilidade e a importância do teste de teor de álcool na gasolina para verificar se existe adulteração no combustível. Por fim, concluirmos a importância das práticas em laboratório com mais frequência, ressaltando a facilidade e o entendimento do assunto ministrado, agregando conhecimento e absolvição do assunto. ANEXOS Perguntas 1- Porque a gasolina não pode ser adulterada com água? Água é um composto polar e gasolina é um composto apolar, com isso elas não se misturam, ficando visível reconhecer essa adulteração. 2- Porque deve-se utilizar uma solução de NaCl 10% como fase aquosa? A solução de NaCl tem os íons Na e Cl que são altamente eletronegativos, com isso os mesmos se unem com a molécula de etanol, e pelo fator densidade, formas as fases distintas na proveta. 3- Porque não deve ser utilizada agua destilada? A água destilada é isenta de íons, dessa forma não haverá “liga” entre os compostos. 4- Quais as fontes de erros existentes nessa prática? O que pode ser feito para evita-lo? • Erro na leitura pelos alunos • Calibração das vidrarias • Reagentes contaminados por manipulação inadequada Realizar treinamento com os alunos para leitura de liquidos Calibrar as vidrarias Realizar treinamento com os alunos para utilizar corretamente os reagentes. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS • http://gasolina.hotsitespetrobras.com.br/10-respostas-para-suas- duvidas/#0 • http://alunosonline.uol.com.br/quimica/teor-alcool-na- gasolina.html • http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAsv4AE/teor-alcool-na- gasolina •Roque Cruz, Experimentos de Química em Microescala - Química Orgânica. São Paulo, Editora Scipione, 1992
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