Solubilidade

SUMÁRIO

SUMÁRIO        

INTRODUÇÃO        

OBJETIVOS        

MATERIAIS E MÉTODOS        

Materiais        

Reagentes        

Solutos        

Solventes        

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL        

RESULTADOS E CONSIDERAÇÕES IMPORTANTES        

Amostra desconhecida 2        

Amostra desconhecida 6        

Amostra desconhecida 8        

Amostra desconhecida 23        

CONSIDERAÇÕES FINAIS        

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        

        

INTRODUÇÃO

A solubilização de uma substância química resulta da interação entre a espécie que se deseja solubilizar (conhecida como soluto) e a substância que a dissolve (conhecida como solvente), e pode ser definida como a quantidade de soluto que dissolve em uma determinada quantidade de solvente, em condições de equilíbrio. Logo, podemos considerar a solubilidade como um termo quantitativo. É uma importante propriedade física, a nível molecular, que acusa o comportamento das substâncias químicas, especialmente dos compostos orgânicos.

A solubilidade de uma substância orgânica está diretamente relacionada com a geometria das moléculas, especialmente com a polaridade das ligações e da espécie química como um todo (momento de dipolo). Geralmente, os compostos apolares ou fracamente polares são solúveis em solventes apolares ou de baixa polaridade, enquanto que compostos de alta polaridade são solúveis em solventes também polares. A solubilidade depende, portanto, das forças de atração intermoleculares que foram documentadas pela primeira vez por Van der Waals.

Em determinadas situações, a solubilidade de compostos orgânicos pode estar relacionada com a ocorrência de uma reação química. Assim, essa propriedade pode ser dividida em duas categorias: a solubilidade em que uma reação química é a força determinante (por exemplo, na reação ácido-base) e a solubilidade na qual estão envolvidas somente as forças intermoleculares. Justamente por isso, o estudo da solubilidade de uma substância em determinados solventes fornece valiosa informação sobre a presença ou ausência de determinados grupamentos funcionais ou classes de compostos orgânicos.

É nesse contexto que a experiência de número 3 da disciplina QMC 5230 é proposta, na qual utiliza-se uma série de testes de solubilidade para comprovar a existência de terminadas funções orgânicas em amostras desconhecidas.

Contudo, a solubilidade é uma propriedade do sistema soluto/solvente que admite graus e é muito dependente da temperatura. Assim, para se utilizar o ensaio de solubilidade para obter-se informações sobre grupamentos funcionais, é necessário observar um valor (padrão) acima do qual a substância é considerada solúvel e, abaixo do qual, é considerada insolúvel. Para fins de classificação em esquemas de Análise Orgânica Sistemática, esse valor foi definido como sendo 3% pv (três partes em peso do substrato por cem partes em volume de solvente). Os ensaios de solubilidade são extremamente úteis para se verificar a polaridade relativa de substâncias orgânicas, identificar a classe funcional e, também, para determinar os solventes (ou mistura de solventes) apropriados nas recristalizações, reações químicas, análises espectrais e análises cromatográficas.

OBJETIVOS

A experiência de número 3 da disciplina QMC 5230, com título “Solubilidade de Compostos Orgânicos”, tem como objetivo o uso de ensaios de solubilidade para se determinar as classes de quatro espécies químicas desconhecidas.  

Além disso, após a determinação das classes das amostras desconhecidas, utilizou-se também o teste de ponto de fusão (para amostras sólidas) e de índice de refração (para amostras líquidas). Com isso, determinou precisamente qual era a substância investigada.

MATERIAIS E MÉTODOS

 Materiais

Para a realização dessa experiência, utilizou-se os seguintes materiais:

• Pipetas graduadas: utilizadas para controlar o volume de solvente utilizado em cada ensaio;
• Espátulas: utilizadas para controlar o volume de soluto em cada ensaio (quando tratava-se de amostras sólidas);
• Conta-gotas: utilizado para controlar o volume de soluto em cada ensaio (quando tratava-se de amostras líquidas);
• Tubos de ensaio: vidraria utilizada para realização dos ensaios;
• Aparelho digital de ponto de fusão: utilizado para determinar o ponto de fusão das amostras desconhecidas sólidas;
• Refratômetro: utilizado para determinar o índice de refração das amostras desconhecidas líquidas.

 Reagentes

Solutos

• Amostra desconhecida 2 (líquida);
• Amostra desconhecida 6 (sólida);
• Amostra desconhecida 8 (sólida);
• Amostra desconhecida 23 (líquida).

Solventes

• Água destilada;
• Hidróxido de sódio, solução 5%;
• Bicarbonato de sódio, solução 5%;
• Ácido clorídrico, solução 5%;
• Ácido sulfúrico, solução 96%;
• Ácido fosfórico, solução 85%;
• Éter.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Após a escolha aleatória de quatro amostras desconhecidas, duas sólidas e duas líquidas, iniciou-se o procedimento de teste da solubilidade. Com base no esquema 1, presente na página 24 da apostila de experiências, cada amostra desconhecida foi testada em 1 mL de solvente, começando sempre com água destilada. Após a verificação da solubilidade em água destilada, era necessário verificar a sequência de testes sugeridos pelo esquema. Ao final dos ensaios, esperava-se a determinação da classe de cada uma das quatro espécies investigadas.