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Química Geral para Engenharia – 1S 2018 2 Material de Apoio da Disciplina de Química Geral I – QM2110/NQ3110, Departamento de Engenharia Química. Centro Universitário da FEI. Roteiros de Laboratório. Roteiros de Laboratório QM2110/NQ3110 3 TP1 – Soluções e Concentrações. Preparação de uma Solução Aquosa Data/visto Nome: N°: – Roteiro Equações Procedimento Experimental Concentração comum ou concentração em massa (γ): � � ������� �� ����çã� �� � �� Fração em massa de soluto, porcentagem em massa de soluto {título} (w): � � ������� �������çã� �� � 100% � �� � � 100% Concentração mol/L {molaridade} (c) � � ������� ���� ����çã� �� � �� Molalidade (b): � � ������� ������������� ��� � �� � Densidade (ρ ou d): ! � �����çã� �� ����çã� ��� � � Número de mols (mol): � � �" 1. Verifique a tara da balança; 2. Pese um béquer de 100 mL vazio, limpo e seco; 3. Coloque nesse mesmo béquer a massa de NaCl correspondente ao número de seu grupo de trabalho, dado na tabela abaixo; 4. Coloque cerca de 60 mL de água destilada no béquer que contém o NaCl e agite com a bagueta para a dissolução do sal; 5. Verifique novamente a tara da balança; 6. Pese um balão volumétrico de 250 mL vazio, limpo e seco; 7. Com o auxílio do funil, transfira a solução do béquer para o balão volumétrico; 8. Complete o volume do balão com água destilada até o traço de referência; 9. Pese o balão volumétrico com a solução. Grupo massa de NaCl / g 1 de 4,0 a 6,0 2 de 7,0 a 9,0 3 de 10,0 a 12 ,0 4 de 13,0 a 15,0 5 de 16,0 a 18,0 6 de 19,0 a 21,0 Obtenção dos dados experimentais e cálculos Grandeza Valor Unidade Massa de sal (soluto): Massa do balão vazio: Massa do balão + solução: Massa da solução: Massa de água (solvente): Com os valores obtidos, efetue os cálculos da concentração em massa, porcentagem em massa de soluto, concentração mol/L, molalidade e densidade da solução. 1. Concentração Comum (γ): Equação: Valores: Resposta � � Química Geral para Engenharia – 1S 2018 4 2. Fração em massa de soluto, porcentagem em massa de soluto (w) e (%w): Equação: Valores: Resposta � � %� � 3. Concentração mol/L (C): Equação: Valores: Resposta � � Cálculos adicionais 4. Molalidade (b): Equação: Valores: Resposta � � Cálculos adicionais 5. Densidade da solução (ρ): Equação: Valores: Resposta � � Roteiros de Laboratório QM2110/NQ3110 5 TP2 – Relação entre as Concentrações e a Densidade de uma Solução Data/visto Nome: N°: – Roteiro Equações Procedimento Experimental Concentração comum ou concentração em massa (γ): � � ������� �� ����çã� �� � �� Fração em massa de soluto, porcentagem em massa de soluto {título} (w): � � ������� �������çã� �� � 100% � �� � � 100% Número de mols (mol): � � �" Concentração mol/L {molaridade} (c) � � ������� ���� ����çã� �� � �� Molalidade (b): � � ������� ������������� ��� � �� � Densidade (ρ ou d): ! � �����çã� �� ����çã� ��� � � Fração molar (x): #� � �$�%&%'( � �$ �$)�* e # � �* �$)�* 1. Transfira a solução do balão volumétrico para a proveta; 2. Coloque com cuidado o densímetro na solução e leia o valor da densidade. Obtenção dos dados experimentais e cálculos Grandeza Valor Unidade Densidade da solução (ρ): Utilizando o valor da densidade medida experimentalmente, determine, com auxílio da tabela abaixo, a porcentagem em massa do soluto (interpolação). Calcule a concentração em massa, a concentração mol/L, a molalidade e a fração molar do soluto e do solvente. ρ / (g.mL-1) 1,0053 1,0125 1,0268 1,0413 1,0559 1,0707 1,0857 1,1009 1,1162 w / (%) 1,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,0 12,0 14,0 16,0 1. Massas Molares (M): Grandeza Valor Unidade Soluto: Cloreto de Sódio, NaCl, (M1): Solvente: Água, H2O, (M2): Química Geral para Engenharia – 1S 2018 6 2. Determinação da porcentagem em massa de soluto (%w) por interpolação (demonstração): Equação: Resposta %� � Base de cálculo adotada para o cálculo das concentrações (m ou V): Os cálculos dos itens 3 e 4 deveram ser feitos para as duas bases cálculo 3. Base de cálculo adotada – Massa de solução: m =________ 4. Base de cálculo adotada – Volume de solução: V =________ Equação: Resposta Equação: Resposta 3a) Massa de soluto: �� � 4a) Massa de solução: � � 3b) Volume da Solução: � 4b) Massa de soluto: �� � 3c) Massa de solvente: � � 4c) Massa de solvente: � � 3d) Quantidade de matéria: Soluto e Solvente �� � � � 4d) Quantidade de matéria: Soluto e Solvente �� � � � 3e) Fração molar: Soluto e Solvente #� � # � 4e) Fração molar: Soluto e Solvente #� � # � 3f) Concentração mol/L � � 4f) Concentração mol/L � � 3g) Molalidade � � 4g) Molalidade � � Roteiros de Laboratório QM2110/NQ3110 7 TP3 - Coeficiente de Solubilidade (S) em Função da Temperatura Data/visto Nome: N°: – Roteiro Equações Procedimento Experimental Relação da massa de soluto com a massa de solvente: �� +,+-.� /��01/23, 4 � 5 -� /��01/23, 6 ��� 4 6 100� 5 -� 7,�1�,3, Coeficiente de solubilidade (S): 6 � ��� � 100 Densidade (ρ ou d): ! � �����çã� �� ����çã� ��� � � 1. Coloque 5,0 mL de H2O (destilada) em cada tubo de ensaio contendo uma massa conhecida de soluto (NaNO3); 2. Aqueça cada tubo de ensaio no banho térmico, agitando a solução com o próprio termômetro até dissolver totalmente o sal. Durante essa operação tome cuidado para não quebrar o termômetro e o tubo de ensaio; 3. Após a dissolução do sal, deixe a solução esfriar, agitando continuamente, até aparecerem os primeiros cristais de soluto- anotar a temperatura nesse ponto; 4. Calcule o coeficiente de solubilidade s. Tabela S=f(T) T(°C) 8 9 : ;<;=>?@@ : AB=C 8 9 : DEF=> ?@@ : AB=C 8 9 : EG8=H∙JAB= ?@@ : AB= C 8 9 : KLB8=H∙AB= ?@@ : AB= C 0 73,0 3,3 14,3 36,1 10 80,0 5,0 17,4 35,5 20 88,0 7,4 20,7 34,8 30 96,0 10,5 25,0 34,2 40 104,0 14,0 28,5 33,7 50 114,0 19,3 33,5 - 60 124,0 24,5 40,0 32,6 70 136,0 − − - 80 148,0 38,5 55,0 31,4 90 164,0 − − 30,9 100 180,0 57,0 75,4 - Obtenção dos dados experimentais e cálculos Tubo MAB= � NAB= � OAB= /g MPQPRS / g 8 9 : ;<;=>?@@ : AB=C θ expl. /°C θ curva /°C 1 4,8 2 5,2 3 5,7 4 6,2 5 6,8 6 7,4 A partir dos dados obtidos construir a curva de solubilidade de um soluto sólido numa solução aquosa. Química Geral para Engenharia – 1S 2018 8 1. No gráfico em anexo insira os valores experimentais obtidos pelos grupos de trabalho 3. Com auxílio do gráfico obtido determine s na temperatura de 35°C: S = _______ 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 200 T (°C) S (g N aNO 3 /1 00 g H 2O ) Roteiros de Laboratório QM2110/NQ3110 9 TP4 – Rendimento de uma Reação: Estequiometria da Reação com Reagente Limitante Data/visto Nome: N°: – Roteiro Equações Procedimento Experimental Quociente reacional: TUVWXY � �UVWXY FeSO4 T_`Xa � �_`Xa�. c_`Xa % excesso: %1#/ � �de,Q�gh 4 �de,����de,��� � 100% Calcular o rendimento da reação: i� � �dj,k����dj,Q�gh � 100% � �dj,k��� �dj,Q�gh � 100% Calcular o grau de conversão dos reagentes: i�l � �l,k����l,Q�gh � 100% � �l,k��� �l,Q�gh � 100% Concentração mol/L (C) � � ������� ���� ����çã� �� � �� Número de mols (n): � � �" 1. Pese o papel de filtro seco; 2. Utilizando buretas de 50 mL contendo as soluções de FeSO4 e NaOH, coloque no béquer as quantidades de soluções de acordo com a tabela abaixo: 3. Agite com a bagueta, observando a reação com formação de precipitado: FeSO4(aq) + 2 NaOH(aq) → Fe(OH)2(s) + Na2SO4(aq) 4. Filtre a solução, guardando o sólido e o papel de filtro e desprezando a parte aquosa; 5. Seque o precipitado em estufa; 6. Pese o precipitado obtido com o papel de filtro à temperatura ambiente. Volume adicionado (Vad) de cada uma das soluções aquosas GRUPO Vad FeSO4 (aq) 0,10 mol L-1 Vad NaOH (aq) 0,25 mol L-1 1 12 mL 20 mL 2 14 mL 20 mL 3 16 mL 20 mL 4 20 mL 15 mL 5 20 mL 17 mL 6 20 mL 19 mL Obtenção dos dados experimentais e cálculos 1. Reação química balanceada, produto sólido formado e massa do papel filtro seco: a)Reação: b) Precipitado: c) Massa do papel filtro: �m � 2. Cálculo do número de moles alimentado de NaOH: Equação: Resposta �PQRn � 3. Cálculo do número de moles alimentado de FeSO4: Equação: Resposta �o�pRq � Química Geral para Engenharia – 1S 2018 10 Cálculos adicionais: 4. Determinação do RE (justifique por cálculos): Equação: Resposta 5. Cálculo do número de moles de RE necessários para reagir com todo o RL: Equação: Resposta �de,��� � 6. Cálculo da % de reagente em excesso: Equação: Resposta %1#/ � 7. Massa do produto + papel filtro e massa do precipitado a) Massa do produto+papel:: �rr)m � b) Massa do precipitado: �rr � 8. Massa molar do produto e n° de mols de produto: a) Massa Molar: " � b) n° de mols �� � 9. Cálculo do número de moles de RL consumido: Equação: Resposta �dj,k��� � Roteiros de Laboratório QM2110/NQ3110 11 10. Cálculo do número de moles de RE consumido: Equação: Resposta �de,k��� � 11. Cálculo do grau de complementação (rendimento porcentual): Equação: Resposta i� � 12. Cálculo do grau de conversão do reagente em excesso: Equação: Resposta i�de � 13. Cálculo do grau de conversão do reagente limite: Equação: Resposta i�de � Química Geral para Engenharia – 1S 2018 12 Roteiros de Laboratório QM2110/NQ3110 13 TP5 – Determinação do Volume Molar Gasoso Data/visto Nome: N°: – Roteiro Equações Procedimento Experimental Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): �+st �u �tst: w7 � 0 °� �u s � 273 |} � 101,325 t, � 1 ,7� � 760 ��5� Volume molar na CNTP (Vm): h � 22,4 ���� Equação de estado: } s � }� � s� },T, � /��7,�71� Conversão da pressão em mmH2O para mmHg (Pcoluna): tk����Q � 0 ��5 -� 13,6 ��5�� Pressão parcial de H2 (pH2): t��kQ� � } 5 � }�° tk����Q Número de mols de H2 (nH2): � 5 � � } 5 � ∙ � ∙ s� Cálculo do volume parcial ocupado pelo gás nas CNTP (V0) � } 5 � ∙ � ∙ s s� ∙ } Cálculo do volume molar (Vm) do gás nas CNTP: h � � 5 � 1. Encha uma proveta de 250 mL completamente com água e emborque-a numa cuba contendo água, conforme a figura abaixo; 2. Coloque o tubo de saída do gás dentro da proveta, conforme figura abaixo; 3. Meça 20 mL de solução aquosa de H2SO4 (1 mol/L) numa proveta e transfira-a para o kitassato de 125 mL; 4. Pese de 0,12 a 0,14 g de magnésio (Mg) puro, colocando essa massa em um pequeno pacote de papel impermeável, fechando-o; 5. Coloque o pacote fechado contendo o magnésio no kitassato; 6. Agite o frasco para que o metal entre em contato com a solução ácida; 7. Feche o frasco com a rolha; 8. Terminada a reação, leia o volume de gás recolhido; 9. Meça a temperatura em que foi determinado o volume gasoso (temperatura da água na cuba); 10. Determine a altura (em mm) da coluna d’água dentro do cilindro (distância entre os dois níveis de água: o interno da proveta e o externo da cuba); 11. Anote a pressão de vapor de água, dada em função da temperatura (tabela no laboratório); 12. Anote a pressão local (leitura no barômetro). Obtenção dos dados experimentais e cálculos Grandeza Valor Unidade Volume da mistura gasosa: Altura da coluna d’água Temperatura da água: Pressão barométrica local: Pressão de vapor d’água (tabela): A partir dos dados experimentais determinar quantidade de matéria formada de um gás a partir do volume formado desse gás, gerado pela reação entre um metal com ácido sulfúrico, em condições de pressão e temperatura conhecidas. 1. A reação química realizada é uma reação redox? Mg(s) + H2SO4(aq) → MgSO4(aq) + H2(g) Química Geral para Engenharia – 1S 2018 14 2. Conversão da pressão da coluna de água: Equação: Resposta tk����Q � 3. Cálculo da pressão parcial de H2: Equação: Resposta t n*� � 4. Cálculo do número de moles de H2: Equação: Resposta � n*� � 5. Cálculo do volume parcial ocupado pelo H2 nas CNTP: Equação: Resposta � 6. Cálculo do volume molar do H2 nas CNTP: Equação: Resposta h � 7. Resultado teórico esperado para 1 mol de gás nas CNTP: Equação: Resposta h � Roteiros de Laboratório QM2110/NQ3110 15 TP6 – Entalpia de Reação Data/visto Nome: N°: – Roteiro Equações Procedimento Experimental Calor liberado ou absorvido q: ��� � � ∙ / ∙ ∆s � ∆5 � 4��� 4n*R Número de mols (n): � � �" Massa de solução (m): � � �� � Densidade (ρ): ! � � 1. Adicione 50 mL de solução ácida no copo de isopor e tampe-o; 2. Determine a temperatura dessa solução. 3. Levante a tampa e com cuidado coloque o magnésio pré-pesado. Agite regularmente a solução com o termômetro e anote a maior diferença de temperatura atingida. 4. Descarte a solução e lave o calorímetro com água destilada. 5. Ao copo de plástico menor, adicione 10 mL de água, e determine a temperatura; 6. Adicione uma quantidade pré-pesada de nitrato de sódio. Agite regularmente a solução com o termômetro e anote a maior diferença de temperatura atingida. 7. Sistema 1: "� �� 5 6-Y Q� → "�6-Y Q� 5 � 8. Sistema 2: +,+-. �� n*R +,+-. Q� Obtenção dos dados experimentais e cálculos SISTEMA 1: "� �� 5 6-Y Q� → "�6-Y Q� 5 � Grandeza Valor Unidade Volume de ácido adicionado: Temperatura da solução ácida: Massa de magnésio: Temperatura final da solução: Maior diferença de temperatura:SISTEMA 2: +,+-. �� n*R +,+-. Q� Grandeza Valor Unidade Volume de ácido adicionado: Temperatura da solução ácida: Massa de magnésio: Temperatura final da solução: Maior diferença de temperatura: A partir dos valores de temperatura medidos e das massas da solução, calcule os valores de entalpia de reação entre o magnésio e o ácido (em termos de J/g de Mg e J/mol de Mg) e de dissolução do nitrato de potássio (em termos de J/g de NaNO3 e J/mol de NaNO3). Para tanto, admita a solução como diluída com densidade igual a da água (1,0 g/mL) e o calor específico da solução igual ao da água. Química Geral para Engenharia – 1S 2018 16 1. SISTEMA 1: 1.1 Massa total da solução Equação: Resposta � � 1.2 Variação da temperatura Equação: Resposta Δs � 1.3 Cálculo do calor total liberado ou absorvido Equação: Resposta ��� � 1.4 Cálculo do calor de reação Equação: Resposta � 1.5 Cálculo da entalpia por massa de reagente (J/g Mg) Equação: Resposta 5 � 1.6 Cálculo do número de mols de Mg Equação: Resposta � � 1.7 Cálculo da entalpia por mol de reagente (J/mol Mg): Equação: Resposta Δ5 � 1.8 O sistema é endotérmico ou exotérmico? Justifique. Resposta 2. SISTEMA 2: 2.1 Massa total da solução Equação: Resposta � � 2.2 Variação da temperatura Equação: Resposta Δs � Roteiros de Laboratório QM2110/NQ3110 17 2.3 Cálculo do calor total liberado ou absorvido Equação: Resposta ��� � 2.4 Cálculo do calor de reação Equação: Resposta � 2.5 Cálculo da entalpia por massa de reagente (J/g NaNO3) Equação: Resposta 5 � 2.6 Cálculo do número de mols de NaNO3 Equação: Resposta � � 2.7 Cálculo da entalpia por mol de reagente (J/mol NaNO3): Equação: Resposta Δ5 � 2.8 O sistema é endotérmico ou exotérmico? Justifique. Resposta Química Geral para Engenharia – 1S 2018 18 Roteiros de Laboratório QM2110/NQ3110 19 TP7 – Obtenção da Curva de Pressão de Vapor Data/visto Nome: N°: – Roteiro Equações Procedimento Experimental Determinação da entalpia de vaporização ∆Hv a partir da equação de Clausius-Clapeyron: �� }� � 4 ∆5� ∙ s /71 ��� }� � 4 ∆5�2,303 ∙ ∙ s /71 As expressões são uma equação de reta: y = ax + b, onde: � ��� }� , � 4 ∆5�2,303 ∙ # � 1s � � /71 1. Por meio de um barômetro é preciso determinar a pressão atmosférica local; 2. Deixa-se a válvula de regulagem de pressão totalmente aberta, faz- se passar água no condensador e se liga a manta de aquecimento, deixando-a no nível 3; 3. Ajusta-se, por meio da válvula, a pressão inicial lida no vacuômetro para -620 mmHg; 4. Após algum tempo, o líquido começa a entrar em ebulição, seu vapor passa pelo condensador e algumas gotas de condensado são recolhidas no erlenmeyer. Nesse ponto, pode-se assumir que no balão existe equilíbrio entre o líquido e o vapor; 5. Deve-se anotar a temperatura e a pressão do sistema. 6. Depois da primeira leitura, aumenta-se a pressão do sistema em 20 mmHg, isto é, passa-se a ter uma leitura no vacuômetro de -600 mmHg. A regulagem da pressão através da válvula é bastante sensível, deve-se ter precaução. 7. Aumentando-se a pressão do sistema, não há mais ebulição. Deve- se esperar então o líquido novamente começar a se vaporizar, repetindo o procedimento descrito, coletando-se no mínimo 10 pontos. Obtenção dos dados experimentais e cálculos Grandeza Valor Unidade Pressão Local (fornecido pelo professor): Levantamento da curva de pressão de vapor da água pvacuômetro [mmHg] pabsoluta ( = pvapor) [mmHg] T [°C] T [K] Química Geral para Engenharia – 1S 2018 20 Construção do gráfico pv [mmHg] × T [°C] 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 100 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 200 205 210 215 220 225 230 235 240 245 250 255 260 265 270 275 280 285 290 295 300 PVAP X T T ( °C) P V AP (m m Hg ) Roteiros de Laboratório QM2110/NQ3110 21 Tabela – Pressão de Vapor da Água em Diversas Temperaturas (Kotz e Treichel - Química Geral e Reações Químicas) Temperatura (°C) Pressão de vapor (mmHg) Temperatura (°C) Pressão de vapor (mmHg) Temperatura (°C) Pressão de vapor (mmHg) -10 2,1 31 33,7 71 243,9 -9 2,3 32 35,7 72 254,6 -8 2,5 33 37,7 73 265,7 -7 2,7 34 39,9 74 277,2 -6 2,9 35 42,2 75 289,1 -5 3,2 36 44,6 76 301,4 -4 3,4 37 47,1 77 314,1 -3 3,7 38 49,7 78 327,3 -2 4,0 39 52,4 79 341,0 -1 4,3 40 55,3 80 355,1 0 4,6 41 58,3 81 369,7 1 4,9 42 61,5 82 384,9 2 5,3 43 64,8 83 400,6 3 5,7 44 68,3 84 416,8 4 6,1 45 71,9 85 433,6 5 6,5 46 75,7 86 450,9 6 7,0 47 79,6 87 468,7 7 7,5 48 83,7 88 487,1 8 8,0 49 88,0 89 506,1 9 8,6 50 92,5 90 525,8 10 9,2 51 97,2 91 546,1 11 9,8 52 102,1 92 567,0 12 10,5 53 107,2 93 588,6 13 11,2 54 112,5 94 610,9 14 12,0 55 118,0 95 633,9 15 12,8 56 123,8 96 657,6 16 13,6 57 129,8 97 682,1 17 14,5 58 136,1 98 707,3 18 15,5 59 142,6 99 733,2 19 16,5 60 149,4 100 760,0 20 17,5 61 156,4 101 787,6 21 18,7 62 163,8 102 815,9 22 19,8 63 171,4 103 845,1 23 21,1 64 179,3 104 875,1 24 22,4 65 187,5 105 906,1 25 23,8 66 196,1 106 937,9 26 25,2 67 205,0 107 970,6 27 26,7 68 214,2 108 1.004,4 28 28,3 69 223,7 109 1.038,9 29 30,0 70 233,7 110 1.074,6 30 31,8 Química Geral para Engenharia – 1S 2018 22 Roteiros de Laboratório QM2110/NQ3110 23 TP8 – Determinação da Entalpia de Vaporização Data/visto Nome: N°: – Roteiro Equações Procedimento Experimental Determinação da entalpia de vaporização ∆Hv a partir da equação de Clausius-Clapeyron: �� }� � 4 ∆5� ∙ s /71 ��� }� � 4 ∆5�2,303 ∙ ∙ s /71 As expressões são uma equação de reta: y = ax + b, onde: � ��� }� , � 4 ∆5�2,303 ∙ # � 1s � � /71 1. Compare os dados obtidos na semana anterior com os dados tabelados da pressão de vapor d’água em função da temperatura, fornecida na tabela de pressão de vapor. 2. Trace um gráfico da pressão tabelada em função da temperatura experimental, na mesma folha do gráfico do TP; 3. Trace, numa nova folha, o gráfico de log pv em função de 1/T, passando uma reta média entre os pontos; 4. Utilizando a equação de Clausius-Clapeyron, calcule a entalpia de vaporização do líquido. 5. O valor da constante R é conhecido (8,31 J K-1 mol-1). 6. determinar o valor da entalpia de vaporização do líquido a partir do coeficiente angular da reta obtida no gráfico Obtenção dos dados experimentais e cálculos 1. Pressão de vapor experimental de água e temperatura de equilíbrio de vaporização (dados do TP7) Texperimental [°C] Texperimental [K] pv experimental [mmHg] pv tabelada [mmHg] log pv tab 1/T [K-1] 1/T × 103 [K-1]Química Geral para Engenharia – 1S 2018 24 2. Construção do gráfico log pv x 1/T. 3. Cálculo do coeficiente angular (a): Equação: Resposta , � 4. Cálculo de ∆Hv: Equação: Resposta Δ5 � 2.5 2.55 2.6 2.65 2.7 2.75 2.8 2.85 2.9 2.95 3 3.05 3.1 3.15 3.2 3.25 3.3 3.35 3.4 3.45 3.5 1.8 1.82 1.84 1.86 1.88 1.9 1.92 1.94 1.96 1.98 2 2.02 2.04 2.06 2.08 2.1 2.12 2.14 2.16 2.18 2.2 2.22 2.24 2.26 2.28 2.3 2.32 2.34 2.36 2.38 2.4 2.42 2.44 2.46 2.48 2.5 2.52 2.54 2.56 2.58 2.6 2.62 2.64 2.66 2.68 2.7 2.72 2.74 2.76 2.78 2.8 103 /T [K] lo g (P va p /m m H g) Roteiros de Laboratório QM2110/NQ3110 25 TP 9 - Destilação por Arraste de Vapor para Líquidos Imiscíveis Data/visto Nome: N°: – Roteiro Equações Procedimento Experimental Pressões parciais dos vapores: }g � #g ∙ }�g�� Fração molar: #l � r l� r% e # � r � r% . Relação de arraste com vapor (teórico): � n*R� � $n$� � " n*R� ∙ }� 5 -� " $n$� ∙ }� ��5�� Relação de arraste com vapor (experimental): � n*R� � $n$� � n*R� ∙ ! n*R� $n$� ∙ ! $n$� 1. Monte a aparelhagem conforme esquema: 2. No balão de três bocas coloque a substância a ser purificada; 3. Borbulha-se vapor d’água nesse balão. Os vapores da mistura substância mais água são a seguir condensados; 4. Acompanhe o aumento da temperatura, e quando a mesma permanecer constante, recolha o condensado numa proveta; 5. Recolha aproximadamente 50 mL de condensado. 6. Sendo: ρV � 0,85 g cm.¤ e ρᦧ` � 1,00 g cm.¤ Obtenção dos dados experimentais e cálculos Grandeza Valor Unidade Temperatura de ebulição experimental:: Volume de destilado (Vtotal): Volume de água (Vágua): Volume de limoneno (Vlimoneno): 1. Construção da curva soma. 2. Determinação da temperatura de ebulição da mistura (indicar graficamente) e da Pressão de vapor d’água na temperatura de ebulição: Temperatura de ebulição: s � Pressão de vapor da água: }¨° 5 -� � 3. Cálculo teórico da relação de arraste com vapor Equação: Resposta h ©*ª� h «$©$� � Química Geral para Engenharia – 1S 2018 26 4. Cálculo experimental da relação de arraste com vapor: Equação: Resposta h ©*ª� h «$©$� � 5. Cálculo das frações molares de limoneno e água: Equação: Resposta #n*R � #$n$ � 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 100 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400 425 450 475 500 525 550 575 600 625 650 675 700 725 750 775 800 Pressão de vapor × Temperatura T (°C) P v ap (m m H g) água limoneno
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