Relatório sobre solubilidade

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO – CAMPUS DIADEMA

Relatório de Química das Transformações

SOLUBILIDADE

                                                           

                                       Realizado por:

                                                           Albert Heinstein Rodrigues Silva - 63.643

                                                                   Diego Tafarel  Silva Egidio - 61.679

                                                                   Leticia Togni de Matos Barracas - 61.741                                              Data de realização do experimento: 26/08/2010

                                        Experimento nº 2

                                        Responsáveis: Adriana Karla Amorim e Roselena Faez                                         Turma C - Noturno

1. Resumo

        O experimento consiste no estudo do comportamento do sal cloreto de amônio, em relação a sua solubilidade, englobando dados sobre a massa do mesmo, tanto como a verificação do processo que o envolve, além da determinação da temperatura do início da cristalização do sal, com a posterior construção da curva de solubilidade do mesmo.

        Mediu-se na balança semi-analítica valores próximos aos que foram solicitados no experimento, obtendo-se os seguintes valores de massas do sal: 0,89; 0,98; 1,09; 1,21 e 1,41g. A dissolução do cloreto de amônio é um processo endotérmico, houve diminuição da temperatura da água destilada antes e depois da adição do sal.

        Os tubos foram aquecidos em banho de água quente até que fosse atingida a dissolução completa do sal. Após esse estágio ser atingido o aquecimento foi interrompido e um termômetro foi introduzido na solução, anotou-se a temperatura de início da cristalização do sal. As temperaturas de início da cristalização do sal (cloreto de amônio) demonstraram que houve uma liberação de calor (processo exotérmico), esse calor foi transferido do sistema em estudo para a vizinhança.

        Conhecendo-se as temperaturas de cristalização do sal e as massas do sal/ 100g de solvente, foi possível a construção de uma curva de solubilidade. Essa curva ascendente (a solubilidade é favorecida com o aumento da temperatura) revelou que o processo em questão era endotérmico.

2. Introdução

        No presente relatório será analisado alguns aspectos sobre a solubilidade. A importância de se considerar os erros experimentais também será discutida, buscando-se um embasamento na literatura para comparação com os resultados obtidos, para que se possa examinar as origens das possíveis discrepâncias.

        A solubilidade é uma propriedade que uma substância possui de formar com outra substância uma solução (sistema formado por duas ou mais substâncias que apresenta aspecto uniforme em toda sua extensão). Soluções saturadas são aquelas que são incapazes de dissolver novas adições de soluto, as soluções supersaturadas apresentam uma quantidade de soluto superior à necessária para a saturação e as soluções insaturadas contêm quantidade de soluto inferior à capacidade máxima de dissolução do solvente, sendo, portanto capaz de dissolver nova adição de soluto2.

        Com o objetivo de estudar os fatores que influenciam na solubilidade de um sal (cloreto de amônio) em água, com enfoque no importante papel que a temperatura exerce na solubilização.  

        O cloreto de amônio é um composto iônico que apresenta dois tipos de íons: NH4+(amônio) e Cl-(cloreto). Nos cristais de NH4Cl , incontáveis íons NH4+ e Cl-   estão associados, mas a proporção é 1NH4+:1Cl-, e por isso a fórmula usada é NH4Cl.

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Figura 1. Pólos positivos da molécula de água se alinham junto ao íon negativo de Cloro, enquanto os pólos negativos da molécula de água se alinham ao íon positivo de Amônio6.

        

        Na figura 1, a molécula de água é representada pelo círculo vermelho (átomo de oxigênio) unido aos círculos azuis (átomos de hidrogênio). Devido a maior eletronegatividade do oxigênio quando comparado ao hidrogênio, a água tende a ter um excesso de cargas negativas em torno do oxigênio e positivas em torno do hidrogênio. Os pólos da molécula de água funcionam como cargas livres e assim interagem com as cargas dos íons de cloro e amônio como mostrado na figura, quebrando a atração que mantinha a integridade do sal4.

        Na primeira parte deste experimento, foi realizado as medidas de massas de sal na balança semi-analítica, essas quantidades foram transferidas para um tubo de ensaio e adicionou-se 2,5mL de água destilada, para que fosse analisado se a dissolução do sal era endotérmica ou exotérmica (mediu-se a temperatura da água destilada antes e após a dissolução do sal).

        Na seqüência foi realizada a segunda parte deste experimento para a avaliação das temperaturas de saturação. Foram aquecidos os tubos de ensaio em banho de água quente até a dissolução completa dos sais, com a posterior interrupção do aquecimento e introdução do termômetro no tubo, aguardando-se o início da cristalização. Esse procedimento foi realizado novamente e anotou-se a média dos valores de temperatura encontrados. Caso a cristalização não ocorresse mesmo a temperatura ambiente era necessário resfriar o tubo num béquer contendo água gelada e determinar a temperatura de início da saturação.