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QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL I - EXPERIMENTO 1: DETERMINAÇÃO DE CONSTANTES FÍSICAS DE COMPOSTOS ORGÂNICOS QUESTÕES: 1. Compare os resultados da temperatura de fusão do 1,4-diclorobenzeno e da temperatura de ebulição do etanol com dados de literatura. Que conclusões você pode tirar a respeito do grau de pureza das substâncias analisadas? Explique. R. Na literatura, indica que a temperatura de fusão do 1,4-diclorobenzeno é de 53,5 o C. Já na prática a temperatura de fusão encontrada foi de 53,3 o C. Com base na etanol, o valor da literatura é de 78,37 o C e o valor encontrado foi de 78,0 o C. Sendo assim, observa-se que a pureza do etanol analisado é muito boa, devido os valores encontrados. O mesmo ocorre para a temperatura de fusão que apresentou um valor próximo entre a prática e a literatura. 2. Calcule a partir dos dados experimentais obtidos as densidades do etanol e da solução de sacarose (8 % m/v). Discuta as diferenças obtidas na determinação da densidade da solução de sacarose através do picnômetro e por medidas de massa e volume. Qual procedimento é mais adequado? Justifique. R. Com base na literatura a densidade do etanol é 0,789 g cm -3 e o valor encontrado na prática foi de 0,791 g cm -3 . Já a sacarose apresentou uma densidade igual a 1,03 g cm -3 na prática e apresenta uma densidade na literatura de 1,57 g/cm. Logo, conclui que o método da pcinometria foi mais adequado, visto que, o picnômetro diminui os erros que podem acontecer na medida dos dados necessários para cálculo da densidade e, além disso, a vidraria especial e esmerilhada possui alto coeficiente de dilatação. 3. Por que a temperatura de ebulição é registrada no momento em que o líquido se move para dentro do capilar? R. Este movimento fornece o começo da formação do vapor, na mudança de fase. E a temperatura é exatamente este valor onde as primeiras moléculas mudam de fase que é indicado por este movimento (líquido se move para dentro do capilar) 4. Um composto que funde em 133,5-134,5 o C pode ser a aspirina (tf = 135 ºC) ou a uréia (tf = 133 ºC). Explique como, através de medidas de temperatura de fusão, você poderia determinar a identidade do composto. R. Poderia-se misturar pequenas quantidades do composto desconhecido com a uréia por exemplo, e determinar a temperatura de fusão da mistura. Se houver variação no valor da temperatura de fusão após a mistura, conclui-se que os sólidos são substâncias diferentes, ou seja, que o composto desconhecido seria a aspirina, ou vice-versa. 5. Justifique em termos de interações intermoleculares as diferenças nas temperaturas de fusão (tf) do acetato de sódio (tf = 324 ºC), acetanilida (tf = 115 ºC) e p-nitroacetanilida (tf = 215 ºC). acetato de sódio acetanilida p-nitroacetanilida R. As interações intermoleculares são as forças que regem e explicam as propriedades físicas dos compostos orgânicos, ou seja, elas que explicam o porquê das grandes diferenças de temperaturas de fusão dos compostos orgânicos, como os que estão representados acima. O acetado de sódio apresenta maior temperatura de fusão dentre os três compostos devido as interações do tipo ligação de H e eletrostáticas que mantem o arranjo da sua estrutura solida, esses dois tipos de interação são mais de difíceis de romper, são as mais fortes quando comparadas com as interações do tipo hidrofóbicas e dipolo-dipolo que contribuem para manter as estruturas dos outros dois compostos, ou seja, o acetato de sódio é o composto que requer uma maior quantidade de energia para ser fundido e assim apresenta maior temperatura de fusão. Quando se compara a acetanilida e a p-nitroacetanilida, a única diferença entre esses dois compostos é grupo nitro, que permite com que a p-nitroacetanilida possa fazer uma maior quantidade de ligações de H quando comparado com a acetanilida, isso faz com a p-nitroacetanilida tenha então a segunda maior temperatura de fusão e a acetanilida tenha a menor dentre os três compostos. 6. Use o nomograma da página 13 para responder às seguintes questões: a) Qual é a temperatura de ebulição normal (a 760 mmHg) para um composto que entra em ebulição a 150 ºC a 10 mmHg de pressão? R. 300ºC b) Qual a temperatura de ebulição do composto do item a desta questão sob pressão de 40 mmHg? R. 190ºC c) Um composto sofreu destilação, sob pressão atmosférica, a 285 ºC. Qual seria a temperatura de ebulição aproximada deste composto a 15 mmHg? R. 145ºC
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