A Solubilidade de Compostos Orgânicos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO – CAMPUS MACAÉ PROFESSOR ALOÍSIO TEIXEIRA

BACHARELADO EM QUÍMICA

QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL I

SOLUBILIDADE DE COMPOSTOS ORGÂNICOS

Alunos:

Felipe Cardoso

Juliana Araújo

Vítor Mendes

MACAÉ

2017

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SUMÁRIO

1 – INTRUDUÇÃO........................................................................................................3

2 – OBJETIVOS...........................................................................................................5

3 – MATERIAIS E MÉTODOS......................................................................................5

3.1. Materiais e reagentes.................................................................................5

3.2. Metodologia................................................................................................6

4 – RESULTADOS E DISCUSSÃO.............................................................................6

4.1. Misturas à frio.............................................................................................6

4.1. Misturas à quente.......................................................................................8

5 – CONCLUSÃO.........................................................................................................9

Referências Bibliográficas..........................................................................................10

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1. INTRODUÇÃO

Os materiais com os quais utilizamos no dia a dia não são feitos, em geral, de elementos puros e nem de compostos puros; sendo assim, não são “substâncias” propriamente ditas. Eles são, na verdade, misturas de outras substâncias mais simples. Os medicamentos, por exemplo, como xaropes contra tosse, são misturas de vários ingredientes ajustados para conseguir um melhor efeito biológico.1

Um composto tem uma composição fixa, enquanto as misturas podem ter qualquer composição desejada. Como os componentes de uma mistura são meramente misturados, eles retêm suas propriedades químicas na mistura. Por outro lado, um composto em si tem propriedades químicas que diferem das de seus componentes.1

Em algumas misturas, as moléculas ou íons componentes estão tão bem dispersos que a composição é a mesma em toda a amostra, independentemente do seu tamanho; são chamadas as misturas homogêneas.1

As misturas homogêneas são também chamadas de soluções. O componente de uma solução que está em maior quantidade é chamado geralmente de solvente e as substâncias dissolvidas nele são chamadas de solutos. Por “dissolver” estamos nos referindo ao processo de produzir uma solução. Se quisermos destacar o papel de uma das substâncias em relação a outras, dizemos “dissolvidas em”, o que nos permite identificar esta última como o solvente. Desta forma, define-se a solubilidade de uma substância como a quantidade de soluto necessária para produzir uma solução saturada em alguma quantidade particular de solvente. 1,2

O tipo mais comum de solução encontrada em laboratório consiste num soluto dissolvido num líquido. Soluções líquidas podem ser preparadas dissolvendo-se um sólido em um líquido (NaCl em água, por exemplo), um líquido em outro líquido (etilenoglicol em água) ou um gás em um líquido (qualquer bebida gaseificada, por exemplo, tem CO2 dissolvido).2

É sabido experimentalmente que as substâncias diferem largamente quanto a sua solubilidade em vários solventes. Quando uma substância se dissolve em outra, partículas do soluto (que estão em menor quantidade) devem ser distribuídas através do solvente (em maior quantidade) e, de certa forma, as partículas do soluto na

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solução ocupam geralmente posições que antes eram ocupadas por moléculas do solvente.2

Em um líquido, as moléculas estão muito próximas e interagem fortemente com as moléculas vizinhas, fazendo com que uma partícula de soluto possa substituir uma partícula do solvente dependendo das forças relativas de atração das moléculas do solvente entre si, das partículas do soluto entre si e da intensidade das interações soluto-solvente.2

Um exemplo é quando duas substâncias polares, como EtOH (etanol) e H2O (água), são misturadas, e então temos uma situação na qual as forças de interação soluto-soluto são de intensidade comparável às forças atrativas soluto-solvente, em que as moléculas de soluto e solvente interagem fortemente umas com as outras, deixando o etanol solúvel em água.2

Já quando um sólido se dissolve em um líquido, alguns fatores diferentes devem ser considerados. Em um sólido, as moléculas ou íons estão arrumadas em um arranjo muito regular (também chamado de retículo cristalino) e possuem forças atrativas muito fortes. Para que as partículas do soluto entrem numa solução, as forças de atração soluto-solvente devem ser suficientemente fortes a fim de romper as forças atrativas que mantêm o sólido ligado. Em cristais moleculares, essas forças atrativas são relativamente fracas, do tipo dipolo-dipolo ou de London, e são facilmente vencidas. Substâncias cristalinas ligadas por forças de London são dissolvidas ou facilmente solúveis em solventes apolares. Porém, já não são muito solúveis em solventes polares, pela mesma razão que os líquidos apolares não são solúveis em solventes polares. Isso significa que as moléculas de solvente polar se atraem muito fortemente para serem substituídas por moléculas pelas quais são apenas fracamente atraídas. Os solutos muito polares e os sólidos iônicos (como NaCl) não são solúveis em solventes apolares.2

Em síntese, substâncias que exibem forças atrativas intermoleculares semelhantes tendem a ser solúveis umas nas outras. Em outras palavras, costuma-se dizer que “semelhante dissolve semelhante”, ou seja, substâncias apolares são solúveis em solventes apolares e compostos polares ou iônicos