SOLUBILIDADE E POLARIDADE DE SUBSTÂNCIAS MOLECULARES

Ministério da Educação[pic 1][pic 2]

Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Campus Medianeira

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SOLUBILIDADE E POLARIDADE DE SUBSTÂNCIAS MOLECULARES

Medianeira - PR  

2013

Introdução

Solubilidade pode ser definida como a capacidade de uma substância se dissolver em outra. Esta capacidade é limitada, ou seja, existe um máximo de soluto que podemos dissolver em certa quantidade de um solvente. Essa quantidade máxima que pode ser dissolvida é também conhecida por coeficiente de solubilidade ou grau de solubilidade.

A solubilidade está relacionada com muitos fatores como a temperatura, pressão, e dentre outras com a polaridade. Isto é, a polaridade é um dos fatores que explica o porquê a solubilidade de uma substância varia tanto de um solvente para outro. Chamamos de polaridade a capacidade que as ligações possuem de atrair cargas elétricas, ligações iônicas formam substâncias polares e ligações covalentes substâncias apolares. Por exemplo, o principal motivo que a água não se solubiliza com o óleo de cozinha é o fato de a água ser uma substância polar e o óleo uma substância apolar, outro exemplo é o fato que o sal de cozinha (NaCl) e a água se solubilizam, pois as duas são substâncias polares. Podemos notar que: semelhante dissolve semelhante, isto é, substâncias apolares dissolvem substâncias apolares e substâncias polares fazem o mesmo com substância polares.

Para entender melhor a polaridade e, portanto, a solubilidade de algumas substâncias, podemos observar a estrutura molecular das substâncias envolvidas nesse experimento:

Estrutura da molécula H2O:

[pic 3]

Estrutura da molécula do tolueno (substância orgânica):

[pic 4]

Estrutura da molécula do álcool etílico:

[pic 5]

Estrutura da molécula da fenolftaleína:

[pic 6]

Estrutura da molécula do hexano:

[pic 7]

Estrutura da molécula de sacarose (açúcar):

[pic 8]

Estrutura da molécula base do óleo (isopreno):

[pic 9]

Estrutura da molécula base da areia (dióxido de silício):

[pic 10]

Conhecendo as estruturas de cada substância fica mais fácil de analisar a polaridade e então a solubilidade das substâncias.

Objetivos

        Avaliar a estruturas polares de diferentes compostos e substancias através dos resultados das reações de solução.

        Sintetizar o sulfato de cobre pentahidratado para que possa ser avaliado qualitativamente a solubilidade e o rendimento do mesmo seguindo os passos indicados cautelosamente.

Parte experimental

Primeira parte – Polaridade de substâncias moleculares

Neste experimento analisou-se a polaridade de diferentes compostos e substancias. Em um primeiro momento colocou-se oito tubos de ensaio em uma estante, onde cada um dos tubos foi enumerado de 1 a 8. Colocou-se as seguintes substancias:

- Tubo 1: 5 mL de água + 1 espátula de açúcar.

- Tubo 2: 5 mL de água + 1 espátula de areia (óxido de silício).  

- Tubo 3: 5 mL de água + 1 mL de óleo vegetal.  

- Tubo 4: 5 mL de água + 2 mL de álcool etílico.  

- Tubo 5: 5 mL de água + 1 pitada de fenolftaleína em pó.

- Tubo 6: 5 mL de água + 1 mL de tolueno.  

- Tubo 7: 5 mL de álcool etílico + 1 pitada de fenolftaleína em pó  

- Tubo 8: 5 mL de benzeno + 1 mL de óleo vegetal  

Após o preenchimento e agitação de cada uma das substancias em seus devidos tubos, analisou-se os resultados referentes a solubilização, mudança de cor, as fases formadas classificando-as em homogênea ou heterogênea e a mudança de temperatura dos compostos.

Após a observação dos os resultados da primeira parte do experimento, transferiu-se a solução do tubo 1 para um béquer e adicionou-se 2mL de álcool (etanol), agitou-se com o bastão de vidro e fez-se as anotações referentes as mudanças ocorridas na solubilização, na cor, nas fases formadas e a mudança de temperatura do composto.

Em sequência, transferiu-se a solução do tubo 3 para um béquer e adicionou-se2 mL de benzeno e agitou-se bem por algum tempo. Fez-se as anotações referentes as mudanças no composto.

Em seguida, Transferiu-se a mistura do tubo 6 para um béquer ou e adicionou-se 1mL de álcool comum + 1 mL de pentano. Anotou-se o número de fases e as demais observações.

Segunda parte - Síntese do sulfato de cobre pentahidratado –SO4.5H2O

Pesou-se aproximadamente 2 g de óxido de cobre anotou-se sua massa com precisão em seguida em um béquer de 100 mL, adicionou-se 10 mL de ácido sulfúrico 2 mol/L e 5 mL de água.

Após a adição de todas as substancias misturou-se cuidadosamente a solução com a quantidade de oxido de cobre pesado anteriormente com o auxilio do bastão de vidro. Em sequencia a agitação, submeteu-se o composto ao aquecimento ate a completa dissolução do sólido. Realizou-se o aquecimento com bastante cautela em referencia o ponto de ebulição do composto, não deixando que a mesma ocorresse. Analisaram-se as mudanças na mistura após o aquecimento.

Fez-se a filtração do composto após seu aquecimento para eliminar toda partícula restante não diluída. Seguindo com o experimento, transferiu-se o béquer para o banho de gelo para a aceleração do processo de precipitação na formação de cristais onde repousou ate o dia seguinte.

Por aproximadamente 24horas de repouso no banho de gelo verificou-se a formação de cristais e fez-se a filtração do conteúdo do béquer em funil de Büchner (filtração a vácuo) lavando com água.  

Resultados e Discussões

        Utilizaram-se oito tubos de ensaio para cada mistura. E agitou-se para a verificação dos resultados.

	Fases	Classificação
Tubo 1 (Água + Sacarose)	Uma fase	Homogênio
Tubo 2 (Água + areia)	Duas fases	Heterogênio
Tubo 3 (Água+óleo vegetal)	Duas fases	Heterogênio
Tubo 4(Água+álcool etílico)	Uma fase	Homogênio
Tubo5 (Água+fenofitaleína)	Duas fases	Heterogênio
Tubo 6 (Água+Tolueno)	Duas fases	Heterogênio
Tubo7(Álcool+fenofitaleína)	Uma fase	Homogênio
Tubo8 (Tolueno+óleo)	Duas fases	Heterogênio

        Após este procedimento, transferiu-se a mistura do tubo 1 para um béquer e adicionou-se álcool e constatou-se a mistura continuou homogênea. Repetiu-se o mesmo procedimento no tubo 3 e 6 porém substituindo o álcool por tolueno e a mistura adicionou uma fase. Totalizando três fases. Esse comportamento tem relação com a polaridade das substâncias, vale lembrar que como vimos anteriormente substâncias apolares não solubilizam com substâncias polares e é por isso que se formam fases. No tubo 6 foi adicionado hexano à mistura e ela também adicionou uma fase sendo então três fases, isso devido aos fatores que interferem na solubilidade de uma substância.