Relatório 5

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Universidade Federal do Rio de Janeiro
Instituto de Química
Química Orgânica Experimental 1
Professor João Francisco Cajaíba da Silva
Experimento 05: Destilação a vácuo
Beatriz de Freitas Brilhante Figueiredo Rodrigues
João Alexandre de Oliveira
Louise de Aguiar Sobral
Rio de Janeiro, 8 de novembro de 2010.
Objetivo:
 O experimento realizado teve como objetivo demonstrar como a pressão exercida sobre um líquido influencia na temperatura em que ocorre a ebulição. Essa teoria é utilizada para a realização da destilação a vácuo. 
Introdução:
 As destilações à pressão atmosférica são realizadas quando as temperaturas de ebulição dos líquidos, que estão sendo destilados, se encontram entre 40oC e 150oC. A temperaturas inferiores de 40oC não é possível se fazer a destilação em aparelhagens usuais sem que haja perdas consideráveis. Já a temperaturas superiores a 150oC várias substâncias orgânicas se decompõem. Por isso, nesses casos, é utilizada a destilação a vácuo ou destilação à pressão reduzida. 
 O ponto de ebulição de uma substância é definido como a temperatura em que a pressão de vapor do líquido é igual à pressão externa exercida. Diminuindo-se a pressão exercida sobre o líquido, a pressão de vapor necessária para que haja a ebulição, também diminui. 
 A destilação a vácuo é realizada com a diminuição da pressão dentro do recipiente através da utilização de uma bomba de vácuo. A diminuição da pressão exercida sobre o líquido a ser destilado possibilita que a temperatura de ebulição desse líquido seja menor do que a temperatura de ebulição na pressão atmosférica. 
 O experimento realizado baseou-se no aquecimento de água a uma pressão reduzida, para demonstrar como a pressão exercida sobre o líquido influencia na temperatura em que esse líquido entra em ebulição. 
Equipamentos utilizados:
2 balões de destilação; 
placa de amianto;
bico de Bunsen;
argola;
3 mangueiras de borracha;
bomba de vácuo;
cabeça de destilação com dedo frio;
funil.
 
Experimental:
A tela de amianto é fixada ao suporte (utilizando-se uma argola e uma mufa) a uma altura, de aproximadamente, 2 cm do bico de Bunsen. Sobre a tela de amianto, é colocado o balão de destilação que irá conter o líquido a ser destilado. Toda a aparelhagem é montada antes de se colocar a mistura no balão de destilação. Em seguida, a cabeça de destilação com dedo frio, cujas mangueiras deveram já estar conectadas, é acoplada ao balão de destilação. Na cabeça de destilação, há um termômetro devidamente acoplado, com a ajuda de uma rolha de cortiça ou de borracha, para não haver escape de vapor. Na outra extremidade, é conectado um outro balão, que irá receber o líquido destilado. Toda a aparelhagem deve estar bem vedada, para que não haja entrada de ar no sistema.
 Depois da aparelhagem montada, o líquido a ser destilado é colocado dentro do balão de destilação, que não deve ter mais do que 2/3 e não menos do que a metade de sua capacidade preenchida. Deve de ter cuidado para que, ao final da destilação, o balão não seja levado a secura, para se evitar um eventual acidente, caso haja resíduos sólidos no balão. Antes de se iniciar uma destilação devem ser introduzidas no balão algumas pérolas de vidro que são utilizadas para evitar uma ebulição intensa com possibilidade de projeção da fase líquida. 
A água da torneira, que passa pela mangueira, é ligada de maneira que o sentido esteja contrário ao do destilado quando condensado. Isso permite que o destilado seja condensado com uma maior troca térmica. O sistema reacional para a realização da destilação azeotrópica pode ser visualizado na figura 1, a seguir.
Resultados e discussão:
 Foi observado que o líquido presente dentro do balão (água) entrou em ebulição a uma temperatura igual a 62oC, aproximadamente, sendo que o ponto de ebulição da água à pressão atmosférica é igual a 100oC. 
 A pressão exercida dentro do recipiente era desconhecida, entretanto, sabendo-se a temperatura em que ocorreu a ebulição, pode-se prever a pressão exercida sobre o líquido através da utilização de um nomograma ou ábaco, que mostra os pontos de ebulição da água, variando-se as pressões exercidas sobre esse líquido. O ábaco ou nomograma que mostra os pontos de ebuliçao da água, é demonstrado na tabela a seguir. 
Conclusão: 
 Com a consulta ao nomograma da água, conclui-se que a pressão exercida dentro do recipiente era aproximadamente igual a 157 mmHg, bem inferior a 760 mmHg (pressão atmosférica ao nível do mar)
Bibliografia:
Abramov, D. M., Curso de Biofísica, 2009, editora Guanabara Koogan, páginas 48 e 49. 
Dias, A. G., Costa, M. A., Guimarães, P. I. C., Guia Prático de Química Orgânica, volume 1, 1a edição, 2004, editora interciência, páginas 37 – 87. 
Mendham, J., Denney, R. C., Barnes, J. D., Thomas, M. J. K., Vogel – Análise Química Quantitativa, 6a edição, 2002, editora gen LTC, páginas 39 – 53.