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Universidade Estácio de Sá – Campus Macaé RELATÓRIO 3 DESTILAÇÃO SIMPLES DE UMA MISTURA TERNÁRIA INTRODUÇÃO A destilação simples consiste na vaporização de um líquido por aquecimento ao atingir a temperatura de ebulição do mesmo, seguida da condensação do vapor e recolhimento do condensado num frasco apropriado. O ponto de ebulição é a temperatura em que o vapor e o líquido estão em equilíbrio a uma dada pressão. No caso de misturas, o ponto de ebulição varia dentro de um intervalo (faixa) de temperatura que depende da natureza e das proporções dos seus constituintes. A destilação é um dos métodos mais utilizados para separação de líquidos por ter aplicabilidade simples e, se tomado todos os cuidados necessários, apresenta boa qualidade na separação. A destilação também apresenta boa versatilidade, pois pode ser usada para separar líquidos de outras substâncias que podem ser sólidas ou líquidas também, desde que tenham pontos de ebulição bem distintos. É um método rápido de destilação, é uma técnica rápida, fácil e, se respeitado seus limites, eficaz. A destilação é realizada nos laboratórios químicos e nas indústrias através de equipamentos específicos (condensador, termômetro, balão de destilação, bico de bunsen, béquer, manta de aquecimento, coluna de fracionamento), por exemplo, quando se separa água do álcool ou a água do sal. 2 OBJETIVO Observar o processo de vaporização e condensação de uma mistura ternária através de um aparelho de destilação simples, relacionando o procedimento com os princípios físico-químicos que envolvem as mudanças de estado das substâncias presentes na mistura. 3 PARTE EXPERIMENTAL 3.1 MATERIAIS E REAGENTES Kit de destilação simples Balão de fundo redondo de 250 mL Pérolas de vidro Manta de aquecimento de 250 mL Termômetro de 110° C Suporte universal e garra metálica Proveta graduada de 100 mL Cronômetro digital com alarme 30 mL de Acetona 40 mL de Água 50 mL de Etanol PA PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL No dia 11/05/2018, no Laboratório da Faculdade Estácio de Sá, em Macaé, montou se a aparelhagem característica da destilação simples e foi necessário seguir as seguintes etapas para a realização do experimento: Montar a aparelhagem característica da destilação simples: Introduzir 120mL de mistura Acetona/Álcool/Água em um balão de fundo redondo, juntamente com uma pequena quantidade de pérolas de vidro (entre 20 e 30 pérolas). O volume da mistura não pode ultrapassar a metade do valor de volume máximo do balão; Ligar a manta de aquecimento, não esquecendo de colocar em circulação água de resfriamento no condensador; Recolher o destilado em uma proveta graduada, anotando a partir da primeira gota (instante zero), de 5mL em 5mL, o tempo decorrido e a temperatura dos vapores do balão até recolher 100 mL de destilado; Desligar a manta de aquecimento e depois interromper a circulação de água de resfriamento; Foto do experimento: Figura 01: Ilustração da destilação simples. Fonte: Alunos da Estácio de Sá Macaé (UNESA) - 2018 Tabela do experimento: Tabela 1: Volume e temperatura do destilado. VOLUME (mL) TEMPERATURA (°C) TEMPO (min) 5 68 01:01 10 69 01:57 15 71 02:51 20 72 03:45 25 73 04:42 30 74 05:34 35 75 06:38 40 76 07:40 45 77 08:44 50 78 09:52 55 79 10:58 60 81 12:12 65 82 13:32 70 83 14:57 75 84 16:30 80 87 18:15 85 92 20:42 90 99 24:43 95 100 29:19 100 100 34:52 Fonte: Alunos Estácio de Sá Macaé (UNESA). Aula prática em 11/Maio/2018. Salientando que temperatura ambiente medida foi de 26°C para os dados obtidos. QUESTÕES Em relação ao procedimento realizado nessa prática e seus resultados experimentais, o que pode ser observado de diferente em relação aos procedimentos anteriores de destilação? Resposta: Notou-se que com a adição de um terceiro elemento (com ponto de ebulição em temperatura mais baixa) diminuiu tempo de destilação e a temperatura se manteve mais baixa durante a destilação, que comparado aos outros, a destilação se iniciava em uma temperatura de 73ºC (Binária: Álcool e Água) e de 100ºC (Substância Pura: Água). Como os produtos obtidos poderiam ser identificados? Como se pode melhorar a pureza do produto obtido? Resposta:Podem ser identificados por suas propriedades físico-químicas, e para melhorar a pureza de um determinado composto, basta redestilá-lo. Considerando os valores preenchidos na tabela, monte 2 gráficos: Temperatura (ºC) x Volume (%); Volume (mL) x Tempo (min). Os gráficos obtidos serão expostos abaixo. Gráfico 1:Temperatura (°C) x Volume destilado (mL). Fonte: Alunos Estácio de Sá Macaé (UNESA). Aula práticado dia 11 de Maio de2018. Gráfico 2: Volume (mL) x Tempo (min). Fonte: Alunos Estácio de Sá Macaé (UNESA). Aula prática do dia 11 de Maio de 2018. Comparando com valores teóricos, o gráfico apresentou comportamento satisfatório? Justifique. Resposta: Sim. Devido ser uma substância pura, as mudanças de fase ocorreram em condições constantes, ou seja, bem definidas como mostram os resultados do Gráfico 1 e do Gráfico 2. Porém, foi possível detectar que as substâncias foram coletadas de uma mesma saída, por isso, o gráfico 1 não teve um comportamento constante e em cada variação de temperatura, interpretamos que foi destilado acetona, álcool e água, respectivamente. CONCLUSÕES A destilação simples consiste na vaporização de um líquido por aquecimento, seguida da condensação do vapor e recolhimento do condensado num frasco apropriado.O condensador permite que a mistura seja aquecida na temperatura de ebulição do solvente, sem que esta seja perdida para a atmosfera. O ponto de ebulição é a temperatura em que o vapor e o líquido estão em equilíbrio a uma dada pressão. O ponto de ebulição das misturas varia dentro de um intervalo de temperatura que depende da natureza e das proporções dos seus constituintes, sendo que o aumento de calor de um líquido em ebulição não produzirá elevação do seu ponto de ebulição, pois o calor absorvido é todo consumido em formas de bolhas de vapor, o que resulta num aumento da velocidade da destilação. Nesse experimento, a primeira solução a sair do kit de destilação foi a acetona por ter um ponto de ebulição menor, porém não conseguimos a separação das substâncias pelo fato de as mesmas estarem saindo por um mesmo ponto. Conseguimos identificar o ponto em que terminou de se destilar uma substância e iniciar a destilação da outra pela variação na temperatura. O controle da temperatura é importante também para evitar que ocorra a evaporação do líquido menos volátil,que não se quer presente no destilado. De acordo com a teoria, para se ter uma separação de cada substancia em recipientes distintos, deveria ser colocado em uma torre com saídas em níveis diferentes de altura, o que faria que cada substancia saísse destilada da torre no ponto que a torre estivesse na temperatura de ebulição da mesma, como acontece na separação do Petróleo. REFERÊNCIAS [1] Atkins , P. Química experimental. Físico-química.6ºed. Rio de Janeito:LTC. pag. 251.Constantino, M. G. ; Silva, G. V. J.; Donate, P. M. Fundamentos de 1ª. ed, São Paulo: Edusp, p. 280. 1999. [2] Métodos de Separação de misturas. Destilação Simples .Disponível em: https://www.sobiologia.com.br/conteudos/Oitava_quimica/materia16.php. Acesso : 02 de maio de 2018. [3] Destilação Simples. Disponível em : https://manualdaquimica.uol.com.br/quimica-geral/destilacao-simples.htm.Acesso : 01 de maio de 2018.
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