RELATÓRIO: solubilidade de substâncias compostas por moléculas polares e apolares

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INSTITUTO FEDERAL DA BAHIA- IFBA (CAMPUS DE CONQUISTA)
 MILENE GUENA SANTOS
 PRÁTICA 09: solubilidade de substâncias compostas por moléculas polares e apolares
	
 VITÓRIA DA CONQUISTA – BA
 MAIO DE 2014
 
 
 MILENE GUENA SANTOS
 PRÁTICA 09: solubilidade de substâncias compostas por moléculas polares e apolares
 
Relatório apresentado pela aluna Milene Guena Santos do 1 semestre do curso de lic. Em química, para a disciplina de química geral experimental lecionada pela docente: Adenilde Souza
 
 
 VITÓRIA DA CONQUISTA – BA
 2014.1
INTRODUÇÃO: 
A solubilidade de uma substância esta diretamente ligada a dois conceitos básicos: polaridade e forças intermoleculares.
A polaridade numa ligação íon-íon acontece quando os íons que se ligam e apresenta diferença de eletronegatividade (que pode ser entendido como a capacidade do átomo de atrair elétrons para se), numa ligação covalente o átomo com diferenças de eletronegatividade vai adquirir cargas parciais. O átomo mais eletronegativo “puxara” mais o par de elétrons compartilhados para se e assim adquiri uma carga parcial negativa e o outro átomo adquiri uma carga parcial positiva, nessa ligação uma extremidade apresentará um valor negativo e outra extremidade um valor positivo dizemos que essa ligação é covalente polar e que essa molécula é dipolo, ou seja, apresenta dois polos. 
A polaridade pode ser entendida de acordo a distribuição de elétrons ao redor do átomo se essa distribuição for igual/ simétrica então trata-se de molécula polar se for assimétrica trata-se de uma molécula apolar. A geometria da molécula também influencia na sua polaridade.
Para prever se uma molécula é polar, precisamos considerar se a molécula apresenta ligações polares, e como essas ligações estão posicionadas relativamente umas as outras. As moléculas diatômicas compostas de dois átomos com eletronegatividade diferentes são sempre polares, há somente uma ligação, e a molécula tem extremidade positiva e a outra negativa. Mas o que acontece com uma molécula composta de três ou mais átomos, em que há duas ou mais ligações polares? (KORTZ; TREICHEL;WEAVER. 2008.P.362) 
 Figura 1: polaridade da molécula de água
(Fonte: http://www.brasilescola.com/quimica/polaridade-das-moleculas.htm)
Nesse caso temos um momento de polo diferente de zero e portanto essa molécula (H2O) é polar, na qual os vetores vão do menos eletronegativo para o mais eletronegativo nesse caso o vetor vai do hidrogênio para o oxigênio, os vetores se somam e dará um vetor resultante para cima (os vetores não se cancelam por que essa é uma geometria angular, mas se fosse uma geometria linear essa seria uma molécula apolar).
As forças intermoleculares podem ser entendidas como a interação entre moléculas, quando duas moléculas se aproximam seus campos magnéticos se interagem e há uma força de atração (e repulsão) entre elas, essa força é o que chamamos de força intermolecular. Essa força não é igual para todas as interações entre moléculas essa variação de intensidade vai depender do tipo de molécula (polar ou apolar).
As forças intermoleculares se dividem em quatro tipo: íon-dipolo, dipolo-dipolo, ligação de hidrogênio e dipolo induzido-dipolo induzido ou forças de dispersão de london. 
Íon-dipolo: quando uma molécula polar (que tem um polo positivo e um polo negativo) interage com um íon há uma força de atração íon-dipolo, se o íon for negativo o polo positivo da molécula sofre a atração e vice-versa, fatores como a distância (quanto menor a distancia maior a força de atração) e a quantidade de carga (quanto maior a quantidade de carga do íon maior a força) interferem na força de atração. A atração íon-dipolo é considerada a força de atração mais forte. 
Dipolo-dipolo: ocorre quando há interações entre moléculas polares no qual o polo positivo de uma é atraído pelo polo negativo da outra e vice-versa e há também uma força de repulsão entre os polos de cargas iguais, mas a força de atração é superior a força de repulsão. “Quanto maiores às forças de atração entre moléculas em um líquido, maior será a energia que deve ser fornecida para separá-las” (KOTZ;TREICHEL;WEAVER. 2008. P.522)
Ligação de hidrogênio: é um caso especial da ligação dipolo-dipolo, quando o hidrogênio se liga com um átomo pequeno e de forte eletronegatividade (como o N, O ou F) o hidrogênio forma ligações extremamente polares, seus polos interagem fortemente com os polos das outras moléculas, formando uma forte rede de ligações intermoleculares.
Dipolo induzido-dipolo induzido: quando uma molécula apolar interage outra molécula apolar as forças de atração e repulsão entre seus núcleos e elétrons pode levar a distorção da nuvem eletrônica, ou seja, as moléculas apolares se tornam dipolos temporários e há uma atração intermolecular entres elas. 
As forças intermoleculares dizem que: “igual dissolve igual”, ou seja, molécula polar se dissolve em componentes polar e moléculas apolares se dissolve em componentes apolares.
OBJETIVOS GERAIS:
Com base na polaridade e nas forças intermoleculares avaliar a solubilidade das substâncias. 
2.1- OBJETIVOS ESPECIFICOS:
2.1.1- observar a relação entre a natureza do solvente e a solubilidade do soluto
2.1.2- analisar quais substancias são e quais são apolares
MATERIAIS E REAGENTES:
Tubos de ensaio;
Suporte para tubos de ensaio;
Espátula;
Béqueres;
Água destilada;
Álcool etílico;
Acetona;
Clorofórmio;
Iodo;
Iodeto de potássio
PROCEDIMENTOS:
Foi separado e enumerado sete tubos de ensaio.
Tudo 01- foi colocado cerca de 2 ml de água destilada e adicionado 2 ml de álcool etílico.
Tubo 02- foi colocado cerca de 2 ml de água destilada e acrescentado cerca de 2 ml de acetona.
Tubo 03- foi colocado cerca de 2 ml de água destilada e adicionado cerca de 2 ml de clorofórmio.
Tudo 04- foi colocado cerca de 2 ml água destilada e acrescentado uma pequena porção de iodo.
Tubo 05- foi colocado cerca de 2 ml de água destilada e adicionado uma pequena porção de iodeto de potássio.
Tudo 06- foi colocado cerca de 2 ml clorofórmio e acrescentado uma pequena porção de iodo.
Tubo 07- foi colocado cerca de 2 ml de clorofórmio e adicionado uma pequena porção de iodeto de potássio.
Tubo 03- foi acrescentado um pequena porção de iodeto de potássio e agitado.
Tubo 05- acrescentado uma pequena porção de iodo e agitado.
RESULTADOS E DISCUSSÕES:
Tabela 1:Reagentes e as suas respectivas observações
	REAGENTES
	OBSERVAÇÃO
	Água destilada + álcool etílico
	Solubilizou 
	Água destilada + acetona
	Solubilizou e aqueceu 
	Água destilada + clorofórmio + iodo
	Primeiramente apresentou duas fases ambas sem coloração (transparente) e com a adição do iodo a fase superior ficou transparente e a fase inferior ficou roxa 
	Água destilada + iodo
	Não solubilizou o iodo permaneceu intacto no fundo da vidraria 
	Água destilada + iodeto de potássio + iodo
	Solubilizou e apresentou uma transparente e com a adição do iodo a coloração ficou castanha 
	Clorofórmio + iodo
	Solúvel e apresentou uma coloração roxa 
	Clorofórmio + iodeto de potássio
	Insolúvel 
TUBO 1: água destilada (H2O) + álcool etílico (C2H6O) a molécula de água apresenta uma geometria angular e é uma molécula polar, a ligação que une os átomos eas moléculas para a formar a água é uma ligação de hidrogênio. A força intermolecular que predomina sobre o etanol também é a ligação de hidrogênio, e a molécula de etanol também é uma molécula polar assim “igual dissolve igual”, então houve solubilidade por que a água e o etanol apresentam característica em comum. O polo positivo da molécula de etanol interagiu com o polo negativo da molécula de água e vice-versa e houve a dissolução 
C2H6O(L) + 3H2O(L) → 2CO2(aq) + 3H2O(aq)
TUBO 2: água destilada(H2O) + acetona (C3H6O) á molécula de água é polar e a ligação que predomina é a ligação de hidrogênio, a acetona tem geometria trigonal planar e também é uma molécula polar com ligação dipolo-dipolo. A força dipolo-dipolo é mais fraca em comparação a ligação de hidrogênio (um exemplo é que a acetona é volátil e isso evidencia que as forças que unem as moléculas de acetona são fracas) por isso que a substancia se solubiliza rapidamente pois se as interações das moléculas de acetona são fracas é mais fácil para água quebrar as interações. 
C3H6O(L) + H2O(L) ----> C3H6(OH)2(L)
TUBO 3: água destilada(H2O) + clorofórmio(CHCL3), água é uma molécula polar que apresenta ligações de hidrogênio, já o clorofórmio é uma molécula apolar e apresenta ligação de dipolo induzido-dipolo induzido.(moléculas polares dissolvem em solventes polares e moléculas apolares dissolvem em solventes apolares). Assim o clorofórmio se dissolve pouco na água por que a água é polar e o clorofórmio é apolar.
CHCl3 (L)+ H2O(L) ---->CHCl3 (aq) + H2O(L)
Essa é a reação que acontece, o clorofórmio não reage apenas muda de liquido para aquoso formando duas fases no tubo de ensaio. 
Quando acrescenta o iodo (que também é apolar) a coloração da substancia muda, continua o transparente em cima e um roxo em baixo essa coloração roxa é proveniente da mistura entre o iodo e o clorofórmio pois ambas são polares.
 CHCl3(aq) + I2(s) ---->CCl3I(aq) + HI(aq)
Essa é a reação que acontece ao misturar clorofórmio e iodo, a coloração proveniente da mistura do iodo vai depender do solvente: castanho para solventes com alta polaridade e roxa para solventes apolares (nesse caso o clorofórmio) 
E a fase que ficou na parte superior é água que não apresentou reação nem com o clorofórmio nem com o iodo. 
TUBO 4: água destilada(H2O) + iodo (I2), a água é polar e apresenta ligação do tipo de hidrogênio, o iodo é apolar e como “semelhante dissolve semelhante” não acontece qualquer reação visível entre eles. 
 I2(S) + H2O(L) ----> I2(S) + H2O(L)
Não há qualquer reação visível e o iodo permanece intacto no fundo do recipiente.
 TUBO 5: água destilada(H2O) + iodeto de potássio (KI), a substância se tornou homogenia pois ambas são soluções polares.
 KI(S)+ H2O(L) ----> KOH(aq)+ HI(aq)
Logo em seguida foi adicionado o I2(apolar) e a solução ficou homogênea com coloração castanha, o iodo é insolúvel em água, porém a adição de iodeto de potássio aumenta a solubilidade do iodo permitindo que este reaja com água e a solução fique homogênea, a coloração castanha é característica do iodo quando este é dissolvido em soluções polares (nesse caso iodeto de potássio e a água) apresenta uma coloração castanha. 
TUBO 6: clorofórmio(CHCL3) +iodo(I2), ocorreu a solubilização, por serem ambas substancias polares a solução ficou homogênea e apresentou uma coloração roxa, e a coloração roxa é característica do iodo quando este é dissolvido em uma solução com pouca polaridade (nesse caso o clorofórmio).
CHCl3(L) + I2(s) ---->CCl3I(aq) + HI(aq)
TUBO 7: clorofórmio(CHCL3)+ iodeto de potássio(KI), o clorofórmio é apolar e o iodeto de potássio é polar, dessa forma não há solubilidade e a substancia é logicamente insolúvel e há a formação de duas fases uma liquida(clorofórmio) e uma solida(iodeto de potássio).
CHCL3(L) + KI(S) ----> CHCL3(L) + KI(S)
 
CONCLUSÃO:
Com base nos procedimentos realizados foi possível perceber que algumas substâncias são solúveis e outras não, isso depende não só da polaridade nem da força intermoleculares depende de outros fatores que não te espaço para ser citado nesse relatório, pois o foco era polaridade e força intermolecular no qual a solubilidade pode ser entendida como “igual dissolve igual” por isso umas soluções são insolúveis em alguns solventes. 
Dentre os solventes utilizados destaca-se a água que dissolve a maioria das soluções que foram apresentadas, é por isso que a água é considerada o solvente universal. 
REFERÊNCIAS:
BRADY,James E.; HUMISTON, Gerard E. Química geral. 2 ed.[S.I.] LTC,1996
KOTZ,John C. et AL. Química geral e reações químicas. 6 ed.[S.I.] Cengage learning, 2008
RUSSEL, John B. Química geral. 2 ed.São Paulo: Makron Brooks,1994
FOGAÇA,Jennifer. Polaridade das moléculas.Brasil escola. Disponível em: http://www.brasilescola.com/quimica/polaridade-das-moleculas.htm> Acesso em 06 de maio,2014
forças intermoleculares. A graça da química. Disponível em:< http://www.agracadaquimica.com.br/index.php?&ds=1&acao=quimica/ms2&i=22&id=266 >Acesso 06 de maio,2014 
Vestibular 2009. balanceamento das reações química. Disponível em: < http://www.isj.org.br/wp-content/uploads/2012/12/Balanceamento.pdf. > Acesso em 06 de maio,2014
Infopédia. Ligações intermoleculares. Disponível em: < http://www.infopedia.pt/$ligacoes-intermoleculares> Acesso em 06 de maio,2014
Ebah. solubilidade das substancias polares e não polares. Disponível em: < http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfAyEAA/pratica-7-solubilidade-substancias-polares-nao-polares> Acesso em 06 de maio,2014
SANTOS,Vanessa da Matta dos; AFONSO, Júlio Carlos. Iodo. Elemento químico. Disponível em:< http://qnesc.sbq.org.br/online/prelo/EQ-16-11.pdf> Acesso em 06 de maio,2014