Relatório de Destilação Fracionada

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

QUI210 - QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL F

RELATÓRIO 05

DESTILAÇÃO FRACIONADA

Ana Luísa Ribeiro ()

Isabela Fonseca Gonçalves de Almeida (2016087000)

 Professor: Gaspar Diaz Muñoz

Belo Horizonte, 30 de agosto de 2018.

1. INTRODUÇÃO              

         Mistura é um sistema formado por duas ou mais substâncias puras, chamadas componentes.  As misturas podem ser classificadas em homogêneas e heterogêneas.  A diferença entre elas é que a mistura homogênea é uma solução que apresenta uma única fase enquanto a heterogênea pode apresentar duas ou mais fases. Fase é cada porção que apresenta aspecto visual uniforme. [1]

A Destilação é uma das muitas operações de separação utilizada quer a nível laboratorial quer industrial, para purificação.

A separação por destilação só é possível se os diferentes componentes da mistura a separar tiverem volatilidades diferentes, ou seja, pontos de ebulição diferentes. Estas diferenças estão necessariamente relacionadas com diferenças nas forças intermoleculares de cada componente, dependentes das respectivas estruturas moleculares, o que conduz a pressões de vapor diferentes para os vários componentes da mistura.  A Pressão de Vapor de um líquido a uma dada temperatura é a pressão na situação de equilíbrio (quando o número de moléculas que deixam o líquido é igual ao das que retornam), exercida pelas moléculas que passam através da superfície livre. Diz-se que um líquido entra em ebulição que ando a sua pressão de vapor iguala a pressão ambiente.  Os líquidos com pressões de vapor elevadas entram em ebulição a temperaturas mais baixas (para uma dad. a pressão total). Diz-se, por isso, que são mais voláteis. [2]

A destilação é uma operação de separação que consiste na produção de vapores através da adição de calor a uma corrente alimentada ao processo e tem sua força motriz de separação baseada na diferença de volatilidades relativas dos componentes da mistura a ser separada. [2]  

 A destilação baseia-se no facto de que quando se processa a vaporização parcial de uma mistura (aquecendo-a até à ebulição), produz-se um vapor mais rico nos componente de menor ponto de ebulição do que a mistura inicial (alimentação), enquanto que o líquido, que em cada instante ainda se mantém no recipiente, vai ficando cada vez mais rico nos componentes menos voláteis, de maior ponto de ebulição (mais rico nesses componentes do que a alimentação inicial e do que o vapor que está a ser produzido na mesma altura). Utilizam-se pedaços de porcelana para diminuir os efeitos da ebulição. O vapor produzido é normalmente condensado e, assim, no processo de destilação obtêm-se dois líquidos: o que está no balão (Resíduo), rico nos componentes menos voláteis, e o condensado (Destilado), rico nos componentes mais voláteis da mistura inicial. [2]

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Imagem 1: Montagem para destilação fracionada

A tabela a seguir mostra o ponto de ebulição normal e o calor latente de vaporização para algumas substâncias: [3]

Substância	pe (ºC)	Calor latente de vaporização (cal/g)
Acetona	56,2	125,3
Clorofórmio	61,2	61,0
Metanol	64,7	261,7
Hexano	68,7	79,2
Tetracloreto de carbono	76,7	46,4
Etanol	78,3	200,0
Ciclo-hexano	84,5	65,8
Água	100,0	536,6
Tolueno	110,6	86,8

Tabela 1: Ponto de ebulição e calor latente de algumas substâncias

2 - OBJETIVOS 

Destilar uma mistura homogênea de uma substância desconhecida avaliando suas propriedades. [3]

3- MATERIAIS E REAGENTES:

3.1- A seguir serão apresentados os materiais e os métodos usados neste experimento. [3]

• Condensador reto;
• Coluna de fracionamento;
• Balão de fundo redondo;
• Alonga;
• Tela de amianto,
• Provetas de 50 ml;
• Bico de gás;
• Termômetro;
• Garras;
• Aro ou tripé suportes;
• Mufas;
• Mangueiras para condensador;
• Pedaços de porcelana;
• Funil.

3.2- Lista de reagentes utilizados:

• Mistura homogênea desconhecida. [3]

4- PROCEDIMENTO

Foi montado o aparato de uma destilação fracionada e adicionada 100 ml da mistura homogênea ao balão de destilação e também pedaços de porcelana para proporcionar assim, uma ebulição mais calma e mais precisa.

Observou-se a temperatura de destilação, coletando o destilado até a estabilização da temperatura. Então o frasco de coleta foi substituído e continuou-se coletando o destilado na faixa de temperatura que permanece constante. Substituiu-se novamente o frasco quando houve alteração brusca na temperatura de destilação. Assim foi possível identificar os constituintes prováveis da mistura e construir a curva de destilação. [3]