Aula Prática 09 - Polaridade molecular e solubilidade de substâncias

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO TRIÂNGULO MINEIRO – IFTM
CURSO DE TECNOLOGIA EM PROCESSOS QUÍMICOS
DISCIPLINA: QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL
Relatório de aula prática
Prática nº 09: Polaridade molecular e solubilidade de substâncias
	Alunos:
	João Victor Garceis Nunes
	
	Laene Christina Vieira Soares
	
	Leonardo Moraes Rodrigues Santos
	
	Michelle Maria Silva Teixeira
	
	Rafael Oliveira Souza
	
	Sávio Vergílio Araújo Martins
Prof. Dayane Fonseca Soares
Ituiutaba – MG
28 de Maio de 2018
Polaridade molecular e solubilidade de substâncias
INTRODUÇÃO
A polaridade é o fenômeno de deslocamento do par eletrônico da ligação devido a diferença de eletronegatividade entre os átomos. Está relacionada com a geometria molecular e com o vetor momento dipolar resultante, o qual indica o sentido da atração dos elétrons na ligação.
Nas moléculas apolares, os átomos envolvidos possuem mesma eletronegatividade, portanto, não há polarização. Já nas polares, os elétrons compartilhados não são atraídos igualmente por ambos os átomos pois têm eletronegatividade diferentes, ocorrendo a polarização.
As interações intermoleculares dependem da polaridade. Entre moléculas apolares ocorre deformação na nuvem eletrônica quando se aproximam (dipolo induzido); entre as polares, um pólo negativo atrai um positivo e assim sucessivamente (dipolo permanente); e entre moléculas apolares com a presença de hidrogênio seguido, geralmente, por átomos de flúor, oxigênio ou nitrogênio, ocorre a ligação de hidrogênio. 
Há também a interação própria das lições iônicas onde um átomo de caráter metálico elevado perde elétrons para outro átomo de caráter ametálico elevado, onde um dos átomos é obrigatoriamente um metal, e o outro, um ametal ou o hidrogênio; portanto são polares.
A relação entre polaridade e solubilidade se dá em semelhante dissolver semelhante: polar dissolve polar e apolar dissolve apolar.
Com este experimento, tem-se o objetivo de determinar a polaridade dos compostos através da observação da dissolução.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Ação de um campo elétrico sobre solventes polares e apolares. 
Materiais: tubos de ensaio (e suporte), espátula e bastão de vidro. 
Reagentes: 
· Solventes: água destilada, clorofórmio, hexano e etanol. 
· Substâncias: NaCℓ, I2 sólido.
Procedimento:
3. Numerar 7 tubos de ensaios. 
4. Colocar água em cinco tubos, até 1/5 do seu volume. 
5. Adicionar ao tubo 1 quantidade aproximada (1/5 do volume do tubo) de clorofórmio e agitar. Observe e anote. 
6. Adicionar ao tubo 2 quantidade aproximada (1/5 do volume do tubo) de hexano e agitar. Observe e anote. 
7. Adicionar ao tubo 3 quantidade aproximada (1/5 do volume do tubo) de etanol e agitar. Observe e anote. 
8. Com auxílio de uma espátula colocar uma pequena quantidade de Iodo no tubo 4 e agitar. Observe e anote. 
9. Com auxílio de uma espátula colocar uma pequena quantidade de NaCℓ no tubo 5 e agitar. Observe e anote. 
10. Com auxílio de uma espátula colocar uma pequena quantidade de Iodo em outro tubo (tubo 6) contendo apenas 1/5 do volume de hexano e agitar. Observe e anote. 
11. Em outro tubo (tubo 7), utilizando o parâmetro do volume nos procedimentos anteriores, adicionar etanol ao hexano e agitar. Observe e anote. 
12. Adicionar ao tubo anterior (tubo 7) água destilada e agitar. Observe e anote. 
13. Aos tubos 1 e 2 adicionar pequena quantidade de I2 e agitar. Observe e anote.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Observações e discussões de acordo com numeração de itens do Procedimento Experimental.
3. Pôde-se observar mistura heterogênea entre a água e clorofórmio (conforme imagem abaixo). A formação de 2 fases ocorre pois a água é polar e o clorofórmio é apolar, portanto não se misturam.
Figura 1 - Água e clorofórmio
Fonte: Elaborada pelos autores
4. Pôde-se observar mistura heterogênea composta por 2 fases. Sabendo que a água é polar, pode-se afirmar que o hexano seja apolar, portanto não se misturaram.
5. Após a agitação, foi observada apenas uma fase (conforme imagem abaixo), pois tanto a água é polar quanto o etanol possui porção polar, logo, se misturam.
Figura 2 - Mistura homogênea entre água e etanol
Fonte: Elaborada pelos autores
6. Observou-se após a agitação que o iodo não se dissolveu, mantendo a mistura heterogênea (conforme imagem abaixo). Sabendo que a água é polar, pode-se afirmar que o iodo é apolar por não se dissolver. Também fica claro a não formação de pólo no I2 por se tratar de uma molécula com átomos iguais, portanto a eletronegatividade é igual para ambos.
Figura 3 - Mistura heterogênea de água e iodo
Fonte: Elaborada pelos autores
7. Observou-se que o NaCl se dissolveu na água após agitação, formando uma mistura homogênea (conforme figura abaixo). Nessa solução há a formação de íons Na+ e Cl-, evidenciando a polaridade do sal. O ânion é atraído pelo pólo positivo da molécula de água e o cátion é atraído pelo pólo negativo (processo de solvatação).
Figura 4 - Mistura homogênea de água e cloreto de sódio
Fonte: Elaborada pelos autores
8. Após a agitação, observou-se apenas uma fase na mistura homogênea de iodo e hexano, apresentando forma líquida e cor violeta (conforme imagem abaixo). Isso ocorre pois a interação de dipolo induzido faz com que as moléculas movam entre si, evidenciando que ambos sejam apolares.
Figura 5 - Mistura homogênea de hexano e iodo
Fonte: Elaborada pelos autores
9. Foi observada uma mistura homogênea entre etanol e hexano (conforme imagem abaixo) após agitação. Isso é possível pois ambos são apolares, se tornando miscíveis pelos dipolo induzido.
Figura 6 - Mistura homogênea entre etanol e hexano
Fonte: Elaborada pelos autores
10. Ao acrescentar a água destilada ao tubo de número 7, pôde-se observar uma mistura heterogênea composta por 2 fases, onde uma era composta pela água e etanol e, a outra, pela mistura de etanol com hexano. Isso ocorre pois a molécula de etanol possui a região H3C - CH2 considerada apolar e a região OH, na qual o átomo de oxigênio é mais eletronegativo, causando uma deformação na nuvem eletrônica e a caracterizando como região polar.
11. Ao adicionar o iodo ao tubo número 1, foi observada a formação de uma mistura heterogênea composta por 2 fases (conforme imagem abaixo), onde o iodo se dissolveu apenas no clorofórmio da mistura. 
Figura 7 - Água mais mistura de clorofórmio e iodo
Fonte: Elaborada pelos autores
Na adição de iodo ao tubo 2, também se observou mistura heterogênea composta por duas fases, sendo: a superior líquida composta pelo iodo e hexano (ambos apolares) e um precipitado de iodo não dissolvido na água. Imagem abaixo da mistura.
Figura 8 - Mistura de iodo e hexano mais água e iodo não dissolvido
Fonte: Elaborada pelos autores
Ao final da aula, a vidraria utilizada foi devidamente higienizada e posta sobre a bancada do grupo.
Questionário 
1. Para cada procedimento indique quantas fases foram observadas e se a mistura obtida é homogênea ou heterogênea. 
· Procedimento 3: 2 fases; mistura heterogênea.
· Procedimento 4: 2 fases; mistura heterogênea.
· Procedimento 5: 1 fase; mistura homogênea.
· Procedimento 6: 2 fases; mistura heterogênea.
· Procedimento 7: 1 fase; mistura homogênea.
· Procedimento 8: 1 fase; mistura homogênea.
· Procedimento 9: 1 fase; mistura homogênea.
· Procedimento 10: 2 fases; mistura heterogênea.
· Procedimento 11: Tubo 1: 2 fases, mistura heterogênea; Tubo 2: 3 fases (houve precipitado de iodo não dissolvido), mistura heterogênea.
2. Conforme os resultados observados agrupe as substâncias em polares e apolares. 
· Água destilada: polar
· Clorofórmio: apolar
· Hexano: apolar
· Etanol: possui porções polar e apolar
· NaCℓ: polar
· I2 sólido: apolar
3. Qual o tipo de interação intermolecular existente para cada molécula? 
· Água destilada: ligação de hidrogênio
· Clorofórmio: dipolo permanente
· Hexano: dipolo induzido
· Etanol: grupo OH: ligação de hidrogênio; parte H3C ─ CH2: dipolo induzido
· NaCℓ: interação íon-dipolo
· I2 sólido: dipolo induzido
4. Conforme o experimento o que vocêesperaria, em termo de solubilidade, se fosse adicionado clorofórmio ao hexano? Justifique. 
Que sejam miscíveis, pois são considerados solventes apolares devido a ausência, ou baixa ocorrência, de regiões eletricamente densas nas moléculas.
5. Por que o etanol apresentou o comportamento observado (solúvel em solvente polar e em solvente apolar)? 
Porque que possui porção polar (OH) e porção apolar (H3C ─ CH2).
6. Qual álcool você espera ser mais solúvel em água o etanol ou o pentanol? Justifique. 
O etanol pois a molécula possui um tamanho menor, possuindo menor parte apolar – a qual não interage com a água.
7. Com base no procedimento “11” compare a densidade da água com os solventes orgânicos utilizados.
A água é mais densa que o clorofórmio e menos que o hexano.
CONCLUSÕES
Através dessa atividade prática, ficaram evidenciadas a polaridade de moléculas e a forma como estas se comportam através de diversas interações intermoleculares, influenciando na solubilidade dos materiais.
REFERÊNCIAS
O que é ligação iônica? < https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-ligacao-ionica.htm > Acesso em 30 maio 2019.
Polaridade das ligações < https://www.manualdaquimica.com/quimica-geral/polaridade-das-ligacoes.htm > Acesso em 30 maio 2019.
Polaridade das moléculas < https://www.manualdaquimica.com/quimica-geral/polaridade-das-moleculas.htm > Acesso em 30 maio 2019.
Química 2° Ano < http://colegiodomfeliciano.com.br/professores/cristinaferreira/files/2016/03/Geometria-Molecular-Polaridade-e-Intera%C3%A7%C3%B5es-Intermoleculares-Mar%C3%A7o-2016.pdf > Acesso em 30 maio 2019.
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