Pratica

Prof. Dr. Francisco Carlos Marques Da Silva

Relatório apresentado como critério de terceira avaliação da disciplina Físico-

Química I/Q do curso de Química da UFPI sob orientação do Prof. Dr. Francisco Carlos Marques da Silva.

1. INTRODUÇÃO 4 2. OBJETIVOS 7 2.1. OBJETIVO GERAL 7 2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 7 3. PARTE EXPERIMENTAL 8 3.1. MATERIAIS E REAGENTES 8 3.2. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 9 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 1 5. CONCLUSÃO 14 6. REFERÊNCIAS 15

3 RESUMO

Prepararam-se algumas soluções de Fenol P. A., com frações volumétricas conhecidas, e mediu-se a temperatura de miscibilidade de cada uma delas, elaborando-se um gráfico de temperatura vs. fração volumétrica de fenol, descobrindo-se o comportamento da miscibilidade entre o fenol e a água, quando misturados, em função da temperatura. Bem como da determinação da temperatura consoluta ou a temperatura crítica de solubilidade, em acordo com a literatura de físico-química, em especial o equilíbrio de fases condensadas.

4 1. INTRODUÇÃO

Alguns pares de líquidos puros, quando misturados em proporções apropriadas a certas temperaturas e pressões, não formam apenas uma fase líquida homogênea, mas duas fases líquidas com diferentes composições. Este fato acontece devido ao estado bifásico ser mais estável que o estado monofásico. Se estas fases estão em equilíbrio, então o fenômeno é chamado equilíbrio líquidolíquido (SMITH et al., 2000).

O processo de separação líquido-líquido mais utilizado industrialmente é a extração por solventes. Para representar o equilíbrio de fases deste processo são empregados diagramas de miscibilidade. Esses diagramas, por sua vez, possuem parâmetros de interação intermoleculares que precisam ser previamente determinados a partir de dados experimentais de equilíbrio líquido-líquido. Os limites de miscibilidade ou a curva binodal para estes sistemas foram obtidos pelo método da determinação do ponto de turbidez. Os dados para a construção das linhas de amarração foram determinados pela preparação de misturas de volumes conhecidos dos dois componentes na região de formação de duas fases. Estas misturas, após agitação, foram mantidas em repouso até a total separação das fases (PINTO et al, 2005).

O Fenol (ácido carbólico, cristalizado no presente experimento) é uma função orgânica caracterizada por uma ou mais hidroxilas ligadas a um anel aromático. Apesar de possuir um grupo –OH (hidroxila) característico de um álcool, o fenol é mais ácido que este, pois possui uma estrutura de ressonância que estabiliza a base conjugada. São obtidos principalmente através da extração de óleos a partir do alcatrão de hulha. O Fenol também é o nome usual do fenol mais simples, que consiste em uma hidroxila ligada ao anel benzênico. Outros nomes para a mesma substância incluem: benzenol; ácido carbólico; ácido fénico (ou ácido fênico, no Brasil); ácido fenílico; hidroxibenzeno; monohidroxibenzeno. Sua fórmula molecular é C6H5OH. Geralmente os fenóis são sólidos, cristalinos, tóxicos, cáusticos e pouco solúveis em água. A figura 1 mostra a estrutura do Fenol.

FIGURA 1 – Estrutura molecular do fenol

O fenol (hidroxibenzeno) é corrosivo e irritante das membranas mucosas.

Potencialmente fatal se ingerido, inalado ou absorvido pela pele. Causa queimaduras severas e afeta o sistema nervoso central, fígado e rins. A Substância pode provocar em longo prazo câncer de diversos tipos.

Quando em contato com a pele pode provocar desde um eritema até necrose e gangrena dos tecidos, dependendo do tempo de contato e da concentração das soluções. O maior perigo do fenol é a habilidade de penetrar rapidamente na pele, causando severas lesões que podem ser fatais. Logo todo o experimento usando fenol puro deve ser feito em capela de segurança. A tabela 1 mostra as principais propriedades físico-químicas do fenol.

TABELA 1 – Propriedades do fenol (hidrobenzeno)

Massa molecular 94,1 g/mol Ponto de fusão 40,89 °C

Ponto de ebulição 181,87 °C

Densidade 1,0545 g/cm³ O fenol (hidroxibenzeno) tem uma limitada solubilidade em água

(8.3 g/100 ml), uma vez que o sistema fenol e água formam um azeótropo a 9,2% em peso de fenol (PINTO et al. 2005).

Um sistema heterogêneo composto de duas ou mais fases é um sistema fechado e cada fase dentro deste sistema é um sistema homogêneo aberto dentro do sistema total fechado. Um sistema deste tipo, em que não ocorra reação química, estará em equilíbrio em relação aos processos de transferência de calor, deslocamento da fronteira e transferência de massa (RANGEL, 1988). Seja um sistema constituído de dois líquidos parcialmente miscíveis a uma temperatura T1 ao se elevar a temperatura, a miscibilidade aumenta até o ponto em que o sistema apresente somente uma fase, isto é, a miscibilidade dos dois líquidos é completa. A mais alta temperatura de miscibilidade é