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Química Orgânica - Destilação Simples de gasolina

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Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro – UNIRIO
Centro de Ciências Biológicas e da Saúde - CCBS
Escola de Ciências Biológicas - ECB
Departamento de Ciências Naturais - DCN
Disciplina de Química Orgânica
Prof.: Edwin Gonzalo Azero Rojas
Curso: Biomedicina
Aluno: Lívia Ferreira
Turma: A
N° da prática: 1
Prática realizada em: 22/03/16
Destilação Simples
Destilação da gasolina (Hidrocarbonetos)
Rio de Janeiro
I) Objetivos:
 Determinar a acidez e avaliar os diferentes hidrocarbonetos formadores da gasolina.
II) Introdução
Hidrocarbonetos são os compostos orgânicos mais simples, constituídos de C (carbono) e H (hidrogênio). O petróleo é um exemplo de uma mistura de vários hidrocarbonetos, “e sua formação vem da deposição, no fundo de lagos e mares, de restos de componente orgânicos mortos ao longo de milhares de anos. Estes restos iam sendo cobertos por sedimentos. Com o passar do tempo, pela ação do calor e da alta pressão provocados pelo empilhamento dessas camadas, possibilitou reações complexas, formando o petróleo”. [1] A gasolina é um combustível derivado do petróleo bruto, sendo um dos hidrocarbonetos formadores do mesmo, então, por seguinte, seguirá as mesmas propriedades dele citadas abaixo. Na combustão completa dos hidrocarbonetos há a formação de e , e na incompleta, formação de e água.
A quantidade de átomos de carbono determina o tamanho da cadeia do hidrocarboneto, que podem variar desde cadeias pequenas e simples até cadeias grandes e complexas, sendo assim um fator diferenciador na determinação das propriedades físicas de cada molécula. Uma delas é a atração intermolecular, o que acaba por formar compostos gasosos, líquidos ou sólidos. “Um composto de hidrocarboneto com um (1) até quatro (4) carbonos são gasosos (CH4 até C4H10). De cinco até 17, são formados líquidos (C5H12 até C17H36), e a partir de 18 são formados sólidos”. [2] Sendo assim, nos compostos, conforme vai aumentando o tamanho da cadeia carbônica da molécula, maior será seu ponto de ebulição, pois, maior é a força que tem que vencer as ligações de Van Der Waals e as atrações intermoleculares. Isso explica a grande variação de temperatura de ebulição da gasolina.
Para se separar esses hidrocarbonetos, as refinarias de petróleo usam a destilação fracionada, onde uma determinada mistura é exposta a certa fonte de calor que provoca a evaporação do composto em temperaturas diferentes, separando-o assim em frações. Uma vez que, compostos que são destilados a uma temperatura menor são formados por moléculas menores. Isso se deve ao fato de que moléculas menores possuem menor atração intermolecular, o que permite que essas se desprendam mais facilmente umas das outras quando submetidas a uma fonte de calor.
Com isso, descobriam que a gasolina, “que é uma mistura de hidrocarbonetos de cinco até dez carbonos, juntamente com seus isômeros, com temperatura de ebulição variável de 30 até 180° C. Quando comparada a outros produtos do petróleo, como o óleo diesel (de 12 a 22 átomos), percebemos que ela é uma fração mais leve da destilação do petróleo”. [3]
Já a destilação simples é um processo parecido, onde há a separação de uma mistura homogênea em fase líquida, com pontos de ebulição diferentes, no qual haverá uma vaporização do líquido e sua condensação depois.
Sendo assim, essa prática teve o intuito de identificar os diferentes tipos de hidrocarbonetos que compõem a gasolina através da análise dos seus respectivos pontos de ebulição, utilizando para este fim o processo de destilação simples. Os pontos de ebulição dos compostos da gasolina permitem a identificação de cada um deles segundo a quantidade de átomos de carbono em suas cadeias. 	
Já a octanagem da gasolina é um “processo que consiste em dar resistência à detonação desse combustível no motor do automóvel. Quanto mais elevada a octanagem maior a capacidade da gasolina ser comprimida sem que ocorra a detonação, o que confere um melhor desempenho para o motor”. [4]
E para a identificação da sua acidez, normalmente se usa o alaranjado de metila, responsável pela identificação de íons de H+. O alaranjado de metila, em contato com o composto, pode variar de vermelho até amarelo. Quanto mais ácida a substância (maior concentração de íons H+) mais avermelhada será a cor. Caso a substancia seja mais básica, a coloração tende a clarear para um tom amarelado. 
III) Materiais e métodos
a. Materiais utilizados: 
· 
· Arames pequenos
· Argola
· Balão de fundo redondo de 125 ml
· Bastão de vidro
· Béquer
· Cabeça de destilação
· Condensador de tubo reto
· Garras
· Mangueira de látex
· Manta de aquecimento
· Mufas
· Papel alumínio
· Pêra de sucção
· Pérolas de ebulição
· Pipeta graduada de 10 mL
· Proveta de 100 mL
· Rolha para o termômetro
· Suporte universal
· Tela de amianto
· Termômetro de 350ºC
· Tubo de ensaio
· Unha
b. Reagentes:
· 
· Água destilada
· Alaranjado de metila
· Gasolina (100 mL)
c. Metodologia:
Os equipamentos foram pegos e colocados sobre a bancada, e organizados e montado o esquema de destilação simples. Os três suportes universais foram alinhados horizontalmente sobre a bancada. Com auxílio da garra e mufa, posicionou-se a argola no suporte da ponta direita. Sobre a argola foi colocada uma tela de amianto que serviu como base para a manta de aquecimento de 110 volts. Acima da manta foi colocada outra mufa presa ao suporte universal, dessa vez com o objetivo de imobilizar a garra, a qual daria suporte ao balão volumétrico de modo que este também ficasse dentro na manta e sem o risco de cair. 
No suporte universal do meio foi colocada outra mufa associada a uma garra para segurar o condensador de tubo reto. Nesta parte, a equipe montou o equipamento errado, deixando ele de cabeça para baixo. Só depois do experimento já ter começado que foi percebido o erro, fazendo perder alguns mL de gasolina.
Consertado o erro, na saída de baixo foi adaptada uma mangueira de látex na torneira, servindo assim como entrada de água para o condensador, enquanto na saída de cima foi adaptado outra mangueira de látex para escoar a água do condensador para a pia. Sendo assim, foi criado um sistema de circulação de água para fornecer regulação de temperatura favoráveis à condensação. Os arames foram utilizados para amarrar a mangueira de látex nas saídas do condensador
No suporte universal da ponta esquerda foi presa uma unha através de uma garra adaptada a uma mufa, a unha foi posicionada segurando a proveta de 100 ml, que foi devidamente tampada com papel alumínio para evitar o escapamento do odor da gasolina. Isso tudo foi montado num ângulo que favorecesse o equipamento a não quebrar e que houvesse escoamento da gasolina destilada.
Em seguida, foi-se até a capela, e com auxílio de um béquer se mediu 100 mL de gasolina, sendo transportados para um proveta de 100 mL e por fim colocado com auxílio de um funil no balão de fundo redondo. Foram colocados dentro do balão pérolas de ebulição apara evitar uma ebulição “violenta”. Após isso, encaixou-se com cuidado a cabeça de destilação no balão, e na parte superior dele foi inserido uma rolha com um furo no meio para se encaixar o termômetro, enquanto sua saída lateral foi conectada ao condensador, que já estava na altura ideal. Depois de tudo montado, ligou-se a manta na temperatura 1 e iniciou o processo.
Foram anotados os valores de temperatura em uma tabela a cada 5 ml de gasolina destilada. O experimento foi parado e após a destilação de cerca de 90 ml de gasolina, para evitar que o balão secasse e para deixar um resíduo a ser utilizado na próxima experiência. Mas durante o experimento, houve um momento em que a temperatura começou a cair, que será explicado depois, e foi necessário aumentar a temperatura da manta de aquecimento.
Depois de desligado o sistema, com auxílio de um pano molhado, o balão com o resíduo foi resfriado. O resíduo foi retirado do balão por uma pipeta graduada de 10 ml com a ajuda de uma pera, e o volume final foi medido. Essa quantidade de gasolina restante foi colocada