Ponto de Ebulição de Substâncias

INTRODUÇÃO

Dentre os fenômenos físicos estudados pela química, é denominada ebulição a passagem do estado líquido para o estado gasoso de determinada substância. Assim como na mudança entre os estados sólido e líquido, o ponto de ebulição é influenciado por duas variáveis: A temperatura e a pressão.

Diferentemente de quando a passagem ocorre entre os estados líquido e sólido, quando ela ocorre entre um destes e o estado gasoso, a pressão exerce grande influência, visto que quanto maior ela for, maior será a dificuldade das moléculas na superfície líquida se desprenderem das demais.

Quanto às substâncias puras, quando está ocorrendo a mudança de estado físico, a temperatura permanece constante até que toda a substância tenha mudado de estado físico, havendo assim uma pausa no aquecimento. O mesmo não é verdadeiro para misturas contendo dois ou mais elementos. Estas, mesmo que homogêneas, podem apresentar variações na temperatura enquanto ocorre a mudança de estado físico.

A determinação do ponto de ebulição de líquidos é um ótimo auxiliar para a determinação da natureza ou pureza de determinada substância. Dentre as maneiras de determinar tal temperatura, uma delas é o método Siwoloboff, que consiste na verificação da temperatura durante a formação de precipitado no interior de um capilar.

Para o estudo em questão, utilizou-se o método para determinar o ponto de ebulição de quatro substâncias: Ciclohexano, tolueno, n-butenol e terc-butanol.

OBJETIVOS

A prática objetiva determinar o ponto de ebulição de diferentes substâncias e, por meio deste, aferir suas purezas.

PARTE EXPERIMENTAL

Materiais e reagentes

Para a realização da prática, foram utilizados os seguintes materiais e reagentes: Ciclohexano, tolueno, n-butenol, terc-butanol, glicerina, suporte universal, duas garras, capilares, termômetro, barbante, tubo de thiele, bico de bunsen, placa de petri, tubos de ensaio.

Determinação do ponto de ebulição dos compostos.

Com tubo de thiele já preso no suporte universal com o auxílio de uma garra e previamente abastecido com glicerina, e com o bico de bunsen já aceso, inicialmente selou-se um dos lados de cinco capilares.

Foi colocada glicerina dentro de um tubo de ensaio, em seguida, foi colocado em um tubo de ensaio cerca de 2 ml de ciclohexano e em seguida o capilar, com a parte selada para cima. O tubo de ensaio foi amarrado ao termômetro e ajustado dentro do tubo de thiele. Aqueceu-se o tubo de thiele até uma corrente constante de bolhas sair do líquido no tubo de ensaio. Removeu-se a fonte de calor, então foi observada e anotada a temperatura em que se iniciou a formação de líquido dentro do capilar, e também a temperatura em que o capilar inteiro se encheu de líquido. Repetiu-se o procedimento duas vezes.

Realizou-se o mesmo procedimento três vezes com aproximadamente 2 ml de tolueno, também três vezes com cerca de 2 ml de n-butanol e, por fim, com aproximadamente 2 ml de terc-butanol, também em triplicata.

RESULTADOS E DISCUSSÕES

Ciclohexano

O capilar contendo ciclohexano foi submetido ao bico de Bunsen com o intuito de se observar e anotar as temperaturas nas quais a substância exposta, o ciclohexano, começa a borbulhar e por fim tem sua temperatura de ebulição descoberta. Anexando os dados da triplicata realizada, chegou-se a seguinte tabela:

Tabela 1. Temperatura de ebulição do ciclohexano

O valor obtido pela média dos valores de quando houve aparecimento de bolhas foi comparado ao atestado pela GESTIS Substance Database do IFA:

Imagem 1. Fonte: https://gestis-database.dguv.de/data?name=013790

A temperatura de ebulição de 81,67 ºC se aproxima dos 81 ºC obtido como temperatura de ebulição de referência. Por último obtemos o erro relativo usando a seguinte equação:

E_(R=|Xi-Xv|/Xv×100)

Equação 1. Equação do erro relativo