O FÍSICO-QUÍMICA EXPERIMENTAL

Universidade de São Paulo - USP[pic 1]

Instituto de Química - USP

QFL 1444 - FÍSICO-QUÍMICA EXPERIMENTAL

L2 - Diagrama de fases ternário

               

Docentes: Thiago Correra

Vitor Hugo Paschoal

São Paulo - SP

2022

1. Introdução

Para construir um diagrama de fases ternário, foi estudado experimentalmente sistemas aquosos bifásicos. Que são categorizados como: equilíbrio líquido-líquido.

A obtenção de um sistema aquoso bifásico pode acontecer através da mistura de um polímero e um sal, como o Polietilenoglicol (PEG) 1500 g/mol e o Citrato de sódio. Com isso, observa-se a formação espontânea de um sistema aquoso bifásico em que cada uma das fases está enriquecida com um dos componentes.

1. Objetivo

        Estudar a construção de diagrama de fases ternário dos sistemas compostos por PEG - Citrato de sódio - água. Para analisar o  comportamento das amostras foi feita uma titulação com água destilada.

1. Descrição experimental

Seguindo o roteiro experimental, foram preparadas seis amostras (que são para cada ponto) contendo massas diferentes de citrato, PEG e água. Como indicado na figura 1, que contém as massas teóricas, utilizada pelo grupo para preparar as amostra:

Figura 1 - massas teóricas usadas pelo grupo 22 [pic 2]

O primeiro passo foi realizar a pesagem de cada um dos seis erlenmeyers dados ao grupo no laboratório com a barra magnética, que foi utilizada em todas as agitações das misturas. O PEG foi pesado direto no erlenmeyer e o citrato pesado em um papel e transferido para esta mesma vidraria. Depois foi adicionada água destilada nos volumes entre 5 e 10 ml dependendo da amostra de cada ponto.  As misturas foram colocadas sob agitação, até que houvesse a solubilização completa do PEC e citrato e se atingisse o ponto de névoa. Logo após, foi realizada uma titulação, com auxílio da agitação manual, até que o ponto de névoa desaparecesse.

O sistema final foi pesado e a massa anotada para cada amostra.

1. Resultados e Discussões

        No início dos preparativos para o experimento foi verificado que o laboratório estava a temperatura de 22°C (295 K) e permaneceu com a mesma durante toda a realização do procedimento experimental. Foi mantida a pressão (P) e temperatura (T) constantes e analisadas as composições.

        Haviam sete grupos de alunos com massas diferentes para cada amostra. As massas de cada mistura foram anotadas e compartilhadas como todos os grupos via moodle e os dados de todos serão usados para fazer o diagrama de fases ternário.

        Para calcular as frações das massas dos componentes do sistema ternário, foram utilizadas as massa de cada componente pesado em uma balança analítica com precisão de 0,001. Os dados estão descritos na tabela 1:

	Mistura	X(Citrato)±0,001	X(água)±0,001	X(PEG)±0,001
Grupo 19	1	0,147	0,746	0,107
2	0,111	0,733	0,156
3	0,171	0,763	0,066
4	0,084	0,690	0,227
5	0,205	0,767	0,028
6	0,035	0,702	0,263
Grupo16	7	0,132	0,741	0,127
8	0,102	0,714	0,183
9	0,152	0,771	0,077
10	0,066	0,679	0,255
11	0,184	0,774	0,042
12	0,020	0,620	0,360
Grupo 20	13	0,118	0,803	0,079
14	0,067	0,851	0,082
15	0,179	0,762	0,059
16	0,091	0,729	0,181
17	0,208	0,770	0,022
18	0,042	0,697	0,261
Grupo 18	19	0,140	0,746	0,113
20	0,111	0,724	0,165
21	0,168	0,762	0,070
22	0,075	0,695	0,229
23	0,180	0,791	0,029
24	0,030	0,684	0,286
Grupo 17	25	0,106	0,800	0,094
26	0,083	0,782	0,135
27	0,132	0,807	0,061
28	0,052	0,762	0,186
29	0,158	0,815	0,028
30	0,020	0,718	0,262
Grupo 21	31	0,138	0,778	0,084
32	0,094	0,798	0,108
33	0,180	0,761	0,058
34	0,088	0,696	0,216
35	0,212	0,772	0,016
36	0,060	0,625	0,315
Grupo 22	37	0,131	0,795	0,073
38	0,132	0,729	0,139
39	0,187	0,762	0,051
40	0,094	0,698	0,208
41	0,229	0,759	0,012
42	0,063	0,655	0,282

        

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