Pós Lab. 01 EXPIV

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA
BACHARELADO EM ENGENHARIA QUÍMICA
CAMILA ALMEIDA SANTOS
JOÃO VÍCTOR MAIA LEITE 
MILENA MARQUES MOREIRA
PÓS-LABORATÓRIO
EXPERIMENTO I: DESTILAÇÃO
03 de Maio de 2018
Aracaju, SE
CAMILA ALMEIDA SANTOS
JOÃO VÍCTOR MAIA LEITE 
MILENA MARQUES MOREIRA
PÓS-LABORATÓRIO
EXPERIMENTO I: DESTILAÇÃO
Trabalho desenvolvido durante a disciplina de QUÍMICA EXPERIMENTAL IV como parte da avaliação referente ao primeiro bimestre.
Prof. Dr.: Paulo Cesar de Lima Nogueira
03 de Maio de 2018
Aracaju, SE
QUESTÃO 1
Na destilação simples, a temperatura se estabilizou em torno de 101 °C, dentro de esperado já que foi destilada uma solução aquosa de permanganato.
Na destilação fracionada, uma mistura contendo 40 mL de acetona e 60 mL de água foi destilada. A temperatura de estabilização do primeiro líquido a entrar em ebulição foi em torno de 56 °C, que é exatamente a temperatura de ebulição da acetona. 
Por fim, embora o experimento não tenha sido quantitativo, o volume de acetona recuperado foi medido e determinado em 33 mL, correspondendo a 82,5% do volume de acetona na mistura.
QUESTÃO 2
Como a destilação simples é usada para a separação de um composto liquido volátil de um não volátil, tal como o sólido, ou de outro liquido que possuem diferença mínima no ponto de ebulição de 80ºC e a destilação fracionada é usada para separar uma mistura homogênea composta por dois ou mais líquidos com pontos de ebulição próximos fizemos uma destilação simples do permanganato de potássio e uma fracionada da mistura água e acetona para comparar os dois tipos de destilação.
Na destilação simples, podemos observar que em 101ºC obtemos a primeira gota da água presente no permanganato de potássio, que por sua vez se decompõe antes de entrar em ebulição. Na destilação fracionada, temos os ponto de ebulição de aproximadamente 56ºC para a acetona e de 100°C para a água. Logo, temos o início do recolhimento do primeiro destilado quando a temperatura se estabiliza em 56ºC. 
A destilação fracionada se mostra mais eficaz do que a simples, pois através dela podemos obter destilados com um grau de pureza satisfatório mesmo quando a diferença da temperatura de ebulição entre os compostos é pequena graças a coluna de fracionamento.
QUESTÃO 3
O condensador em um sistema de destilação tem sua função de troca de calor, os trocadores de calor por sua vez servem para refrigeração, então para que o sistema continue refrigerando existe um fluxo cruzado onde não há o risco que o vapor que sai da coluna de destilação passe por uma troca de calor muito rápida, e sendo assim não há possibilidade de não condensar. E, se a água vier de cima para baixo não há diferença de pressão, a pressão se iguala a gravidade e o condensador não ficará cheio.
QUESTÃO 4
Segundo a literatura referente a destilação simples para que haja a separação de dois líquidos através da mesma é necessária uma diferença de temperatura de ebulição igual ou superior a 80°C, por esse motivo a destilação simples é recomendada para separar uma substância volátil de outra não volátil. 
Nesse caso, como a diferença é menor do que 80°C não é recomendado uma destilação simples já que resultaria em um produto com um baixo grau de pureza. No entanto, os líquidos citados podem ser separados através de uma destilação fracionada, já que possuem uma diferença no ponto de ebulição superior a 25°C. 
O mecanismo da destilação fracionada favorece a vaporização e condensação das substâncias mais voláteis, então de acordo com os líquidos citados o que seria recolhido primeiro seria o com temperatura de ebulição igual a 77°C.
QUESTÃO 5
As propriedades físicas das substâncias orgânicas listadas na questão foram obtidas no CRC Handbook of Chemeitry and Physics e listadas na tabela abaixo.
	Substância
	Massa Molar (g/mol)
	Ponto de Ebulição (°C)
	Água
	18,015
	100,00
	Etanol
	46,068
	78,24
	Octanol
	130,228
	194,70
	Pentano
	72,149
	36,06
	Hexano
	86,175
	68,72
	Dodecano
	170,334
	216,30
	Etileno glicol
	62,068
	197,50
	Glicerol
	92,094
	289,00
	Acetato de Butila
	116,158
	126,00
	Naftaleno
	128,171
	218,00
	Acetato de Etila
	88,106
	77,10
	Butanol
	74,121
	117,60
Posteriormente, o gráfico abaixo foi plotado utilizando os dados da tabela.
Segundo relata Bruice, no primeiro volume de seu livro de Química Orgânica, para que uma substância se evapore é preciso romper as forças intermoleculares que mantêm suas moléculas unidas.
É notável que das substâncias apresentadas na tabela, aquelas que fazem parte da família dos alcanos (pentano, hexano e dodecano) têm seus pontos de ebulição elevados com o aumento da massa molar. Isso se deve ao fato dessas substâncias serem mantidas unidas pelo que se chamam de interações diplo-dipolo induzido ou forlas de Van der Waals, cuja magnitude aumenta com a área de contato entre as moléculas. Em outras palavras, quanto maior a cadeia do alcano, maior o ponto de ebulição da substância. Tal relação também é aplicada nos ésteres (acetatos de etila e butila) e nos álcoois (etanol e butanol presentes na tabela, pois estes diferem apenas no número de carbonos em suas cadeias).
Em contrapartida, algumas substâncias apresentam temperaturas de ebulição maiores do que s esperaria ao observar-se apenas sua massa molar, como é o caso da água, do etileno glicol, do glicerol, do butanol e do etanol. Todas essas substâncias apresentam uma característica especial: são capazes de formar ligações de hidrogênio, que são interações intermoleculares entre um hidrogênio ligado a um oxigênio, um nitrogênio ou um flúor de outras moléculas. As ligações de hidrogênio são muito mais fortes que as forças de Van der Waals, explicando assim os pontos de ebulição maiores dessas substâncias.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BAADER, J. H., Colóquio Destilação. 2014. Material de Apoio de Química Orgânica Experimental – Instituto de Química da USP, Brasil, 2015. Acesso em 2 de maio de 2018. Disponível em <http://www.iq.usp.br/wjbaader/qfl2343/coloquio_destilacao_2014.pdf>.
FRANKLIN, E. M., Experiência N° 4 – Estudo De Um Trocador De Calor De Fluxo Cruzado. Material de Apoio de Laboratório de Calor e Fluidos II – Faculdade de Engenharia Mecânica da UNICAMP, Brasil. Acesso em 2 maio de 2018. Disponível em: <httphttp://www.fem.unicamp.br/~franklin/EM886/Exp4_trocador_calor.pdf>. 
ISENMANN, A. F., Destilação, retificação e arraste por vapor. Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, Brasil. Acesso em 3 de maio de 2018. Disponível em <http://sistemas.timoteo.cefetmg.br/nos/_media/bd:artigotecnico:quimica:destilacao_retificacao_arraste_07_2016.pdf&ved=2ahUKEwi_isuvt-naAhUNtlMKHUPbAVo4ChAWMAV6BAgEEAE&usg=AOvVaw2J3it2Yo17bKE4MTZnsEc2>.