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Determinação do diagrama de equilíbrio de misturas líquidas de água e fenol Camila Prestes Pinto DRE: 117253005 Data: 19/04/2021 1. Objetivos • Obter o gráfico que caracteriza a solubilidade da mistura água-fenol; • Plotar a curva binodal. 2. Resultados e discussão M= ρ*V=1,06*3,0=3,18g de fenol, em 3,0 mL de solução. T da solução saturada de fenol = 30°C Solubilidade do fenol em 30°C= 88,653 g/ 100g Mfenol= 3,18*(88,653/100) Mfenol= 2,8191654 g A partir da masse de fenol, foi calculado a %p/p de fenol em cada sistema. Com os dados obtidos experimentalmente de temperatura de homogeinização por sistema, ou seja, por %p/p de fenol, construiu-se a Tabela 1. Tabela 1. Dados de temperatura de homogeinização por %p/p de fenol. Sistema Massa total (g) %p/p de fenol Temp de homog. (°C) 1 4,68 60,24 48 2 5,18 54,42 58 3 5,68 49,63 62 4 6,18 45,62 64 5 7,18 39,26 67 6 8,18 34,46 68 7 9,18 30,71 68 8 11,18 25,22 67 9 14,18 19,88 65 10 18,18 15,51 62 11 24,18 11,66 54 12 28,18 10,00 46 A partir da Tabela 1, construiu-se o gráfico da Figura 1, que caracteriza a solubilidade da mistura água-fenol. Neste gráfico, foi possível plotar a curva binodal. Figura 1. Diagrama de equilíbrio de misturas líquidas de água e fenol. Na região I do diagrama, localizada na região “fora” da curva binodal, as duas substâncias produzem, quando misturadas, um sistema homogêneo e líquido. Já na região II do diagrama, lacalizada na região entre a curva binodal e o eixo das abscissas, a mistura das substâncias resulta em duas soluções, ambas contendo os dois componentes (água e fenol). Pode-se observar que o aumento da temperatura propicia maiores solubilidades. A temperatura máxima onde ainda ocorre a separação do sistema em duas fases, marcada na Figura 1 como 68 ºC, é denominada “temperatura crítica de dissolução” ou “temperatura consoluta superior” e ocorre com %p/p de fenol entre 30,71 e 34,46 %. 3. Conclusão A partir dos dados experimentais obtidos, foi possível construir o gráfico que caracteriza a solubilidade da mistura água-fenol bem como plotar a curva binodal. Neste gráfico, pôde ser determinada a temperatura consoluta superior de 68°C. Além disso, foi possível localizar as regiões I, região onde há apenas 1 solução, e a região II, região onde a mistura das substâncias resulta em duas soluções, ambas contendo os dois componentes. 4. Material Complementar https://www.youtube.com/watch?v=tcoayUxUVnU No vídeo-aula, são apresentadas as principais características dos diagramas de fase líquido-líquido, utilizados para a descrever misturas de líquidos parcialmente miscíveis. O vídeo é interessante por utilizar um esquema didático de quadrados com diferentes cores. 5. Atividades https://www.youtube.com/watch?v=tcoayUxUVnU 1. Explicar a existência da temperatura consoluta inferior e da presença de diagramas com duas temperaturas, consoluta inferior e superior. Dê exemplos. Em alguns sistemas homogêneos, como por exemplo H2O-trietilamina ou H2O-butanol, onde as moléculas se associam a baixas temperaturas (por formação de ligação de hidrogênio, por exemplo), o aumento desta variável pode destruir esta ligação e provocar uma separação de fases. Nestes sistemas é observada uma temperatura consoluta inferior. Quando há uma temperatura suficientemente elevada, não havendo ainda ocorrido a vaporização da mistura, as solubilidades voltam a aumentar, sendo obtido um diagrama com as duas temperaturas consoluta, inferior e superior (sistemas H2O-nicotina e glicerol-metatoluidina, por exemplo). 6. Referências https://sites.google.com/site/iqf367fisicoquimicaexpufrj/ https://sites.google.com/site/iqf367fisicoquimicaexpufrj/
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