A PROPRIEDADES FÍSICAS DOS COMPOSTOS ORGÂNICOS: PONTO DE EBULIÇÃO

PROPRIEDADES FÍSICAS DOS COMPOSTOS ORGÂNICOS: PONTO DE EBULIÇÃO

Amanda Durau, Ana Caroline Druszcz dos Santos, Pamela Neiva de Souza

Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba – PR, Brasil

RESUMO

A partir dos métodos de escala semimicro e macro, que consistem na determinação do ponto de ebulição de um líquido, sendo o semimicro de maior confiabilidade, foram determinadas as temperaturas de ebulição de cinco compostos orgânicos. Esses compostos possuem diferentes características, como forças intermoleculares, massa molecular e área superficial, sendo estas responsáveis pela variação do ponto de um composto para outro. Posteriormente foram comparadas as temperaturas obtidas com os valores teóricos da temperatura do ponto de ebulição da acetona, do etanol, do éter de petróleo, do cicloexano e do propanol, determinando assim, qual era a sequência dos compostos analisados e a sua coerência com a teoria.

Palavras-chave: Compostos orgânicos. Ponto de ebulição. Semimicro. Macro.

INTRODUÇÃO

O ponto de ebulição de uma substância é a temperatura em que a pressão de vapor dela se iguala à pressão atmosférica acima, sendo assim dependente da pressão, que é considerada como 1 atm no ponto de ebulição padrão. Quando isto ocorre há passagem do estado líquido para o estado gasoso, ou seja, há uma separação considerável das moléculas individuais.

Além da pressão outro fator que também interfere na temperatura do ponto de ebulição é a intensidade da força que atua entre as moléculas, pois quanto mais forte a ligação, maior será a quantidade de energia necessária para romper as ligações e separar as moléculas.

Elas são divididas em três tipos: ligações de hidrogênio, dipolo-dipolo e forças de London (ou dipolo induzido). As ligações de hidrogênio ocorrem devido a ligação do flúor, oxigênio ou nitrogênio (elementos muito eletronegativos) à um átomo de hidrogênio, sendo considerada de forte intensidade. Já as forças do tipo dipolo-dipolo, estão presentes em moléculas que possuem um momento dipolo permanente, resultante da distribuição não uniforme dos elétrons ligantes, tendo uma intensidade média.

E a terceira, as forças de London, ocorrem em moléculas apolares, porém, que em um determinado instante podem criar um pequeno dipolo temporário. A sua intensidade é considerada fraca, podendo sofrer alterações devido a área superficial e a massa molecular, pois quanto maior a área superficial, maior é a atração entre as moléculas e quanto mais pesada, mais alta é a energia necessária para adquirir velocidade suficiente para sair da fase líquida (SOLOMONS, 2012).

Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi identificar alguns compostos a partir dos seus respectivos pontos de ebulição, comparando com o valor da temperatura de ebulição teórica de cinco compostos previamente disponíveis, que variam de acordo com as suas características, como os fatores citados acima.

PARTE EXPERIMENTAL

Amostras

Os experimentos foram realizados com amostras de acetona, etanol, éter de petróleo, propanol e cicloexano. As amostras estavam numeradas de 1 a 5, de forma que não sabíamos qual o número correspondente a cada composto.

Determinação da temperatura de ebulição em escala macro

As amostras foram colocadas em tubos de ensaio com o auxílio de uma pipeta de Pasteur, juntamente com pérolas de vidro, a fim de quebrar a tensão superficial e evitar o superaquecimento. O termômetro foi ajustado de forma a ficar suspenso a menor distância possível, mas sem encostar na amostra. As amostras foram aquecidas uma a uma, sob um tela amianto, lentamente, anotando-se a temperatura de ebulição assim que a mesma permaneceu constante.

Determinação da temperatura de ebulição em escala semimicro

As amostras foram colocadas em tubos de vidro com o auxílio de uma pipeta de Pasteur, juntamente com um tubo capilar fechado em uma das extremidades, para não permitir a entrada de ar, com a ponta aberta para baixo. Os tubos foram amarrados, um a um, ao termômetro, que foi ajustado dentro de um tubo de Thiele, contendo glicerina, de forma que toda amostra ficou imersa na glicerina. Aqueceu-se o tubo de Thiele até que uma corrente contínua de bolhas começou a escapar do capilar invertido, anotando-se a temperatura de ebulição nesse instante. Parou-se o aquecimento até que as bolhas diminuíram e pararam (a temperatura de ebulição pode ser anotada também nesse instante). As amostras foram aquecidas em ordem crescente de temperatura de ebulição encontrada na escala macro.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

De acordo com Valentino (2012), durante a mudança de estado físico as moléculas vizinhas se aproximam ou se afastam, formando ou rompendo as interações moleculares existentes. Logo quanto mais fortes forem essas interações, maior será a energia necessária para rompê-la. E esse é um dos fatores que influenciam na determinação do ponto de ebulição de uma substância.

        O ponto de ebulição além de estar relacionado com as forças intermoleculares, ainda depende da massa e geometria da molécula e da sua interação superficial, pois a ebulição ocorre somente quando se vence essa interação e a pressão de vapor do líquido se iguala à pressão acima dele, geralmente tratando-se da pressão atmosférica (SOLOMONS, 1982; SOLOMONS, 2012).

        Com base nesses fatores vemos que os resultados obtidos foram coerentes com o descrito na literatura, como demonstra a tabela 1, pois ao compararmos as temperaturas obtidas em ambas as análises, macro e semimicro, com as temperaturas de ebulição teóricas, vemos uma proximidade nos valores, com uma exceção nas amostras 3 e 4, que discutiremos mais a frente.

Tabela 1: Pontos de ebulição das amostras

Reagentes	T.E teórica (ºC)	T.E macro (ºC)	T.E semimicro (ºC)	Amostra
Éter de Petróleo	30 – 40	34	35	1
Acetona	56,1	50	57	2
Etanol	78,3	58	55	3
Cicloexano	80,7	75	74	4
Propanol	97,7	90	93	5

Fonte: Os autores, 2017.