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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL REI CAMPUS ALTO PARAOPEBA FLÁVIA VIRGÍNIA LANA DE PAULA GLEIKA HELENA DA SILVA WESLEY RELATÓRIO DE FÍSICO QUÍMICA EXPERIMENTAL LÍQUIDOS PARCIALMENTE MISCÍVEIS OURO BRANCO 2018 INTRODUÇÃO Quando mistura-se dois líquidos parcialmente miscíveis, como fenol e água, observa-se que quando um deles está em pequena quantidade formam um sistema homogêneo. Mas quando a quantidade do soluto é aumentada, o sistema assume duas fases líquidas. Se a temperatura dessa mistura é aumentada, a solubilidade do fenol em água aumenta e também a da água no fenol, até o ponto em que os dois líquidos podem se apresentar formando uma única fase ou formando duas fases com concentrações distintas. O comportamento destes sistemas em equilíbrio se estuda por meio de gráficos que são conhecidos como diagrama de fases, o qual mostra uma curva de coexistência das fases. Esta curva separa a região onde o sistema se apresenta em uma única fase, da região em que o sistema se apresenta em duas fases. Com isso, podemos determinar a temperatura crítica da solução. Três conceitos são muito importantes para a compreensão dos diagramas de fase: saber identificar e quantificar o número de fases, o de componentes, e o grau de liberdade do sistema. Fase é a parte do sistema de composição e propriedades físicas uniformes, componentes são aqueles constituintes independentes que estão presentes no sistema e variância ou graus de liberdade representa o número mínimo de propriedades intensivas (aquelas que não dependem do tamanho do sistema, tais como, temperatura, pressão e volume molar) que devem ser informadas para que um dado sistema em equilíbrio esteja definido. OBJETIVOS Este experimento teve como objetivo construir uma curva de solubilidade mútua da água e do fenol, que são líquidos parcialmente miscíveis, bem como determinar a temperatura crítica de solubilidade. METODOLOGIA Pesou-se diretamente em um erlenmeyer a massa de fenol indicada; Encheu-se a proveta com água destilada; Colocou-se o termômetro dentro do erlenmeyer contendo fenol e este permaneceu no frasco durante todo o experimento; Transferiu-se a água ao frasco contendo fenol e obteu-se uma mistura heterogênea, com aspecto leitoso à temperatura ambiente; Aqueceu-se o frasco em banho maria até que a mistura se tornasse homogênea (cerca de 15 segundos); Retirou-se a mistura do banho maria e acompanhou-se o resfriamento lentamente até que a mistura se tornasse opalescente, leu-se e anotou-se a temperatura; Repetiu-se o processo para 2 quantidades diferentes de fenol; RESULTADOS E DISCUSSÕES Os dados coletados foram colocados na Tabela 1, e a partir da massa de fenol e do volume da água, calculou-se a porcentagem de fenol (m/m) – visto que a densidade da água é . Massa de Fenol (g) Volume de água (mL) Temperatura média (°C) Composição de Fenol (% m/n) 3 4,5 54 0,6 3 7,5 56 0,4 2,5 3,0 64 0,83 2,5 5,5 62 0,45 6,5 1,0 41 6,5 6,5 8,0 65 0,81 7,5 4,0 60 1,87 7,5 8,0 70 0,93 3,0 8,0 59 0,37 3,0 12,0 65 0,25 5,0 7,5 68 0,66 5,0 12,0 72 0,41 Com os dos dados experimentais obtidos pôde-se obter o gráfico 1, o qual é referente as porcentagens de fenol e a temperatura. Figura 1: Gráfico 1: Temperatura x % de Fenol Com a realização da regressão linear no gráfico 1 (temperatura x % de Fenol), foi possível obter a melhor curva que representa os dados obtidos no experimento. Essa curva pode ser representada pela equação: y = -0,027x2 + 1,7568x+ 35,166 cujo um coeficiente de determinação igual a 0,6691, ou seja, aproximadamente 66,91% da variação nos dados são explicados pelo modelo de regressão exponencial. Além disso, por meio do gráfico também é possível determinar a temperatura crítica de solubilidade que foi de aproximadamente 63,73 ºC. A partir do coeficiente de determinação, é perceptível que houve erros durante o experimento, os quais comprometeram os resultados obtidos. Esses erros ocorridos durante a prática são inerentes ao método, ou seja, são referentes às pessoas envolvidas durante a execução. Eles podem ser, por exemplo, associado à leitura da temperatura no termômetro, bem como verificação do ponto de solubilidade do fenol. A temperatura crítica encontrada foi de 70ºC. CONCLUSÃO Através desta prática de líquidos parcialmente miscíveis, foi explorada uma área da química que estuda a miscibilidade de dois líquidos e os fatores que a afetam. Neste experimento observou-se a miscibilidade do sistema fenol e água em temperaturas variadas. Conclui-se que estes se miscibilizam de acordo com a temperatura e composição de cada fase, podendo então, determinar a região de temperatura onde fases homogêneas e heterogêneas serão encontradas. Assim, a solubilidade sofre crescimento se a temperatura aumenta. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Aprendizados em sala de aula; Apostila de Físico-Química Experimental I, Amary Cesar. Curso de Licenciatura em Química, Modalidade a Distância, UFMG;