relatorio viscosidade (1)

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
INSTITUTO DE QUÍMICA
DEPARTAMENTO DE FÍSICO-QUÍMICA
LABORATÓRIO DE FÍSICO-QUÍMICA EXPERIMENTAL
EXPERIMENTO: IDEALIDADE DE UMA MISTURA DE LÍQUIDOS A PARTIR DA VISCOSIDADE.
 PROFESSORA: NIDIA MARIA R. PASTURA
DATA DE REALIZAÇÃO DA PRÁTICA: 11/04/2019
DATA DE ENTREGA DO RELATÓRIO: 25/04/2019
COMPONENTES DO GRUPO:
DAPHNE COSTA
FERNANDA DAVID
JOÃO VICTOR VIANA
WILLIAM PAIVA
1-INTRODUÇÃO
Dentro da química é possível observar dois tipos de soluções as ideais e as não ideias, essas diferenças de soluções servem para o químico saber qual é o tipo de solução a qual ele está trabalhando.
1.1 Solução ideal 
Uma explicação para solução ideais quando estamos relacionando dois líquidos pode ser explicado pela lei de Raoult, onde este considera que pressão de vapor do solvente sobre uma solução é igual à pressão de vapor do solvente puro multiplicada pela fração molar do solvente na solução. Isto exemplifica que o comportamento do solvente e do soluto são iguais em uma solução.
P = X P°(lei de Raoult)
P= Pressão da solução, X= fração molar do soluto e P°= pressão do solvente puro.
1.2 Fluidez 
Um método de medir a idealidade, é através da fluidez. Antes de falar da Fluidez é necessário falar da viscosidade, que é a resistência de um líquido ao escoamento, é necessário falar da viscosidade porque a fluidez só vai ser descoberta através de um viscosímetro.
(Formula do Viscosímetro)
 n= viscosidade, t= tempo e p= Densidade.
A fluidez seria o inverso da viscosidade, ou seja, seria a facilidade com que um líquido escoa, e através da fluidez é capaz de se saber sobre a idealidade da solução.
A fluidez é representada pela equação de Bingham:
 (Formula de Bingham )
Onde, ,são a fluidez respectivamente da solução, solvente e soluto.
Outra forma de se relacionar a Fluidez é através da Formula de J.Kendal:
 (Formula de J.Kendal)
Com o auxílio dessas formulas é possível descobrir a idealidade de uma solução a através de um gráfico, onde uma reta represente uma solução ideal, e uma curva uma solução não ideal.
2- OBJETIVO
Obter os desvios de idealidade da mistura entre a água e o etanol, a partir dos coeficientes de viscosidade.
3- METODOLOGIA
Foram preparadas sete soluções com o volume de 15ml, todas com proporções distintas de água e etanol. 
Logo depois foi pego um viscosímetro e um cronometro, sendo assim depois uma das soluções era introduzida dentro do viscosímetro, e com o auxilio de uma seringa a solução contida dentro viscosímetro, era sugada até uma altura maior do que a marca do viscosímetro, após isto era esperado o líquido passar da marca do viscosímetro, e quando isto ocorria o cronometro era acionado e era parada a contagem quando o líquido passava pela marca inferior este procedimento era repetido duas vezes para cada solução afim de se obter resultados semelhantes , e assim foi medido o tempo que o líquido fluía pela vidraria. Desta forma foram feitas medições para todas as soluções obtendo assim tempos distintos para cada uma das sete soluções.
 
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
4.1 Tempo de escoamento
O tempo de escoamento das soluções e substâncias puras no viscosímetro de Ostwald, foi medido em duplicata, realizando-se média aritmética.
	Tempo (segundos)
	Água
	Etanol
	Solução 1
	Solução 2
	Solução 3
	Solução 4
	Solução 5
	1ª medida:
	27
	61
	69
	73
	70
	58
	41
	2ª medida:
	27
	61
	69
	74
	71
	58
	41
	Média:
	27
	61
	69
	73,5
	70,5
	58
	41
Tabela 1: Determinação do tempo de escoamento
4.2 Determinação da Viscosidade de Cada Mistura
A temperatura ambiente foi registrada em 25°C e as densidades de água e etanol são 0,997 g/cm3 e 0,785 g/cm3, respectivamente. O coeficiente de viscosidade da água é 0,8937 cP e do etanol, 1,096 cP.
A viscosidade de cada solução foi encontrada, utilizando-se a fórmula: 
 = 
Em que consideramos
Viscosidade da água (H2O) = 0,8937 cP
Densidade da água (ρ H2O) = 0,997 g/cm3
Tempo de escoamento da água (tH2O) = 27 segundos 
Tempo de escoamento das misturas (tmist) = valores conforme tabela 1
Os valores de densidade de cada mistura (ρmist), foram determinados a partir das quantidades de água e etanol em gramas de cada solução, pelo volume de 15 mL.
	Solução 1
	Solução 2
	Solução 3
	Solução 4
	Solução 5
	0,820
	0,855
	0,891
	0,926
	0,961
Tabela 2: Valores de densidade em g/mL para cada solução
Com o uso da fórmula, os valores de viscosidade encontrados para cada mistura foram:
- Amostra 1
 = solução1 = 1,8784 cP
-Amostra 2
 = solução2 = 2,0863 cP
-Amostra 3
 = solução3 = 2,0854 cP
-Amostra 4
 = solução4 = 1,7830 cP
-Amostra 5
 = solução5 = 1,3080 cP
4.3 Gráficos da Fluidez Experimental (φ)
A fluidez de cada solução pode ser determinada a partir da equação: 
 φ= 
Em que 
	Fração Molar Etanol
	Fluidez (φ)
	ln (φ)
	Solução 1: 0,606
	0,532
	-0,631
	Solução 2: 0,381
	0,479
	-0,736
	Solução 3: 0,235
	0,480
	-0,733
	Solução 4: 0,133
	0,560
	-0,579
	Solução 5: 0,058
	0,764
	-0,269
	Etanol Puro: 1,000
	0,912
	-0,092
	Água Pura: 0,000
	1,118
	0,111
Tabela 3: Fração Molar de Etanol e Fluidez
O gráfico a seguir, relaciona a fluidez das amostras com a fração molar de etanol em cada mistura.
 Gráfico 1: Fluidez x Fração Molar da Água
O gráfico a seguir correlaciona ln do coeficiente de fluidez com as frações molares de etanol em cada amostra.
 Gráfico 2: ln (φ) x Fração Molar da água
5. CONCLUSÃO
A partir dos gráficos e resultados analisados, é possível verificar que a água pura possui maior fluidez e menor viscosidade que o etanol puro. A água e o etanol puros, possuem ainda, maior fluidez que qualquer uma das 5 soluções, de acordo com o tempo de escoamento das substâncias puras, que é menor do que os das misturas.
A medida em que se adiciona etanol, a viscosidade aumenta e a fluidez diminui, até que em determinado momento, em que a quantidade de etanol é maior que a da água, a viscosidade diminui e a fluidez aumenta. A menor fluidez, neste caso, deve-se ao fato de que existe maior interação entre soluto-solvente do que nas substâncias puras. 
Pelas características observadas, é possível determinar que as soluções sejam não ideais.
6. BIBLIOGRAFIA
ATKINS, Peter; DE PAULA, Julio. Físico-Química. 9ª ed. Rio de Janeiro, 2013 v 2
SANCHES ROCHA, Angela. Físico-Química Teórica II. Para consulta: https://docs.wixstatic.com/ugd/66a10a_8c5c328612cc460897196209201ddbac.pdf (acessado em 23/04/2019)
Fluidez (φ) x Fração Molar Etanol
Fluidez (φ)	1	0.60599999999999998	0.38100000000000001	0.23499999999999999	0.13300000000000001	5.8000000000000003E-2	0	0.91200000000000003	0.53200000000000003	0.47899999999999998	0.48	0.56000000000000005	0.76400000000000001	1.1180000000000001	Fração Molar de Etanol
Fluidez
ln da Fluidez x Fração Molar Etanol
ln da Fluidez	1	0.60599999999999998	0.38100000000000001	0.23499999999999999	0.13300000000000001	5.8000000000000003E-2	0	-9.1999999999999998E-2	-0.63100000000000001	-0.73599999999999999	-0.73299999999999998	-0.57899999999999996	-0.26900000000000002	0.111	Fração Molar Etanol
ln da Fluidez