Os Saberes Docentes

A partir do experimento realizado, dissolver o fenol em água, observou-se a formação de uma mistura parcialmente miscível em temperatura ambiente. Devido ao número de carbonos elevado na estrutura, além de ser uma cadeia insaturada, o fenol, apresenta baixa solubilidade em água.  O pouco de fenol que se dissolve deve-se à presença do grupo OH que interage por ligações de hidrogênio com a água.

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Ao aumentar a temperatura do sistema, percebe-se a completa solubilização do fenol na mistura, fato esse justificado pela quebra das interações intermoleculares do soluto, causando sua solubilização.

Com isso, ao construir o diagrama de fases para o sistema, determinou-se a temperatura crítica de solubilidade (Obteve-se o valor de 67,13ºC). Este valor determinado no experimento, aproximou-se do valor previsto em literatura, a temperatura crítica para este sistema é de 65,85°C. (Castellan, 1986)

Sabe-se que quando a temperatura é acima da temperatura crítica, a água e o fenol são integralmente miscíveis. E qualquer ponto abaixo da cavidade, o sistema apresenta duas fases líquidas e acima da concavidade o sistema apresenta uma única fase. Assim, baseado em Oliveira (2005, p. 212), quando a porcentagem de fenol é menor que 8% em água, há apenas uma fase no sistema e quando há uma porcentagem acima de 72% de fenol em água também há apenas uma fase. Essas regiões estão fora do interior da curva.

A partir do grau de liberdade, foi possível determinar o número de variáveis que podem ser controladas, sem alterar nenhuma propriedade do sistema. Para o sistema em estudo, contendo duas fases, acima da curva de miscibilidade, obteve-se grau de liberdade 2. Abaixo da curva de miscibilidade obteve-se grau de liberdade 1. Esses valores indicam quantas variáveis são necessárias para alterar propriedades do sistema modificando assim, o número de fases.

Posteriormente, baseado no Handbook (1977-1978) que mostra que a razão entre a densidade da água e do fenol é de 0,9406, percebeu-se que o valor determinado difere consideravelmente do valor esperado, sendo tal erro, associado a uma possível falha nos cálculos ou erros associados a reprodutibilidade do método.

Ao final, para a determinação de quantos gramas de cada fase se formam quando adiciona-se 17,0 g de fenol e 50,0 g de água, obtêm-se que a soma da massa de água com a massa de fenol corresponde a um valor de 71,4g, ultrapassando o valor da massa total considerando a situação inicial, que é de 67,0g, podendo esse fato estar relacionado às repulsões existentes entre devindo a diferença de polaridade entre essas duas substâncias.

Conclusão

Após a realização dessa prática, percebeu-se que, ao observar o sistema na temperatura ambiente, a mistura de fenol e água é heterogênea. Contudo, com o aumento da temperatura, o sistema se torna homogêneo. Com isso, verificou-se que a solubilidade do fenol em água aumenta com o aumento da temperatura.

Por conseguinte, a partir das temperaturas de transição entre a mistura homogênea e heterogênea para diferentes porcentagens em massa de fenol e água, foi possível construir a curva de solubilidade, sendo possível a análise do comportamento do sistema à medida que a porcentagem de fenol aumenta.

CASTELLAN, Gilbert William. Fundamentos de Físico-Química, Livros Técnicos e Científicos, Rio de Janeiro, RJ, 1996.

CRC Handbook of Chemistry and Physics; 58th Edition, CRC Press, Inc., Cleveland, Ohio; Editor : Robert C. Weast; 1977-1978.