Propriedades Físicas de Espécies Químicas

Química Experimental para Engenharia

Disciplina: Química Experimental

Professor: Maria Del Pilar

Aluno: Lara Beatriz Barros Faria

Matrícula: 13/0012360

Data da Realização do Experimento

16/04/2013

SUMÁRIO

1 – Título        

2 – Introdução        

3 – Objetivo        3

4 – Materiais        3

5 – Metodologia e Cálculos        

6 – Resultados e Discussões        7

7 – Conclusão        7

8 – Referências        7

1 – Título: “Propriedades Físicas de Espécies Químicas”

2 – Introdução:

        Existem duas formas de se qualificar a matéria, propriedades físicas e químicas. As propriedades físicas determinam a reação de uma substância, por exemplo, sob ação de temperatura e pressão, ou seja, não alteram a identidade ou a composição. Já as propriedades químicas descrevem mudanças qualitativas da matéria, havendo alteração dos compostos como a fotossíntese.

        A maior parte dos compostos naturais são encontrados misturados à outras substâncias. Assim, os químicos buscam meios e alternativas para manipular as substâncias e para tanto se baseiam, entre outras coisas, nas propriedades físicas e químicas. A solubilidade a miscibilidade e a densidade são algumas das propriedades que ajudam no processo de separação de componentes.

        A energia existente na superfície de um líquido, que faz com que essa superfície simule uma membrana elástica é chamada de tensão superficial e é outra propriedade muito usada em pesquisas. Além disso, há também a viscosidade, que é a resistência de um líquido em escoar.

        A destilação é um processo muito utilizado que se baseia na diferença de volatilidade de líquidos, assim o vapor produzido é condensado e coletado. Separando-se assim a mistura com um grau relevante de pureza.

        

3 – Objetivo:

        Explorar a intensidade das forças intermoleculares e relacionar as propriedades físicas como viscosidade, tensão superficial e miscibilidade com as propriedades químicas das moléculas. Para tanto, será analisado a porcentagem de álcool na gasolina e a viscosidade de algumas substâncias, além da tensão superficial da água e a ação de um agente perturbador e a separação de uma mistura através de destilação simples.

4 – Materiais:

Experimento 1:

• Proveta Graduada de 50 ml;
• Rolha de Silicone;
• Gasolina Comum;
• Água Destilada.

Experimento 2:

• Bureta de 25ml;
• Cronômetro;
• Água;
• Diesel;
• Biodiesel;
• Óleo Vegetal.

Experimento 3:

• Béquer
• Água
• Carvão ativado
• Detergente

Experimento 4:

• Balão de Destilação;
• Balão de Recolhimento;
• Condensador;
• Termômetro;
• Rolhas;
• Pedaço de mangueira de aproximadamente 5cm;
• Manta ou placa de aquecimento;
• Suporte Universal;
• Garras para suporte universal;
• Pedras de destilação;
• Substância (ou solução) a ser destilada.

Preparo do Experimento:

Experimento 1:

        Primeiramente foi adicionado 25ml de gasolina à proveta em seguida completou-se a medida da mesma com água. Depois de fechada a proveta fez-se cinco inversões para que a água e a gasolina se misturassem. A proveta foi deixada em repouso durante cinco minutos para que pudesse ser observado o aumento da fase aquosa.

Experimento 2:

        Preencheu-se a bureta com água em seguida o ar foi devidamente retirado e a bureta preenchida novamente. Abriu-se a bureta e o cronômetro foi disparado a partir da marca de 10ml e parado ao alcançar a medida de 20 ml. Posteriormente o tempo foi anotado e o experimento foi feito em triplicata para os seguintes líquidos: Água, Diese, Biodiesel e Óleo Vegetal.

Experimento 3:

        O béquer foi preenchido com água até a metade e em seguida adicionou-se, com cuidado, carvão para cobrir apenas a superfície da água e depois colocou-se uma gota de detergente afim de observar a perturbação causada.

Experimento 4:

        Com um funil de vidro transfere-se 100ml de substância para o balão de destilação, coloca-se então as pedras de destilação no mesmo. A manta de aquecimento é ligada juntamente ao termômetro e depois a água, que passará pelo condensador. Observa-se o comportamento das pedras e o aumento da temperatura e por fim desliga-se a manta de aquecimento, após o alcance da temperatura de ebulição.

5 – Metodologia e Cálculos:

Tabela 1: Teor de Álcool na Gasolina

Volume Aquoso Inicial	25ml
Volume Aquoso Final	30ml
Teor do Etanol	20%

Tabela 2: Dados Referentes aos Tempos de Escoamento

	Tempo 1	Tempo 2	Tempo 3
Biodiesel	0:06,46	0:05,44	0:05,04
Diesel	0:02,97	0:02,97	0:02,81
Óleo Vegetal	0:26,38	0:26,79	0:26,78
Água	0:06,28	0:07,25	0:06,72

1. Substância polar dissolve-se em substância polar. Assim sendo a água extrai o álcool da gasolina por ser uma substância polar tal como o álcool.
2. Adiciona-se álcool a gasolina para substituir o chumbo no processo de octanagem, que é a capacidade do combustível de resistir a altas temperaturas na câmara de combustão.
3. 20% ou 5 mL

Cálculo:

1. Os líquidos com maior viscosidade, a exemplo do o óleo vegetal, obtiveram, consequentemente, um tempo de escoamento maior do que os com menor viscosidade como, por exemplo, o diesel.
2. Diesel<Água
3. O acréscimo do detergente proporcionou a dispersão do carvão vegetal para as extremidades do béquer devido ao rompimento da tensão superficial da água pelo  caráter anfifílico do detergente.
4. A destilação baseia-se na nos diferentes pontos de ebulição entres duas ou mais substâncias.  É utilizada, geralmente para separar dois líquidos de uma mesma mistura.
5. A destilação é utilizada para a produção de álcool de cana, produção de bebidas alcóolicas, gases industriais e, no caso da destilação fracionada, a separação dos componentes do petróleo.
6. A função decorrente das pedras de destilação (ou pérolas de vidro) é equilibrar a energia cinética contida no balão de destilação, evitando que haja projeção da substância para fora do balão.
7. Ponto de ebulição é o ponto quando ocorre a transferência do estado líquido para o estado gasoso. Já a pressão de vapor é a força que as moléculas, já evaporadas, do líquido exercem sob o mesmo, facilitando a evaporação das outras moléculas.

6 – Resultados e Discussões:

        O primeiro experimento apresentou valores de acordo com a recomendação da ANP (Agência Nacional de Petróleo), que é de 20% de álcool etílico presente na gasolina. No segundo foi possível observar e cronometrar a viscosidade dos líquidos e assim perceber mais atentamente as diferenças entre os líquidos.

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