Equilíbrio Químico

2. Equilíbrio entre um sólido e um líquido

2.1. Objetivo

O objetivo deste experimento foi visualizar na prática os diferentes coeficientes de solubilidade de um mesmo soluto em diferentes solventes.

2.2. Materiais e reagentes

- 4 tubos de ensaio

- Conta-gotas

- Água (H2O)

- Etanol (C2H6O)

- Sacarose (C12H22O11)

- Cloreto de sódio (NaCl)

2.3. Procedimentos

A) Adicionar 10 gotas de água em um tubo de ensaio e 10 gotas de etanol em outro tubo de ensaio. Adicionar cristais de sacarose em ambos os tubos e agitar.

B) Adicionar 10 gotas de água em um tubo de ensaio e 10 gotas de etanol em outro tubo de ensaio. Adicionar cristais de cloreto de sódio em ambos os tubos e agitar.

C) Acrescentar cristais de cloreto de sódio na solução insaturada resultante do experimento B. Agitar até dissolver. Adicionar etanol no sistema, com o conta-gotas e agitando a cada gota.

2.4. Resultados e discussões

A) Os cristais de sacarose se dissolvem melhor em água. Na solução com etanol o corpo de fundo é mais volumoso.

A solubilidade de uma substância orgânica está diretamente relacionada com a estrutura molecular, especialmente com a polaridade das ligações e da espécie química como um todo (momento de dipolo). Geralmente, os compostos apolares ou fracamente polares são solúveis em solventes apolares ou de baixa polaridade, enquanto que compostos de alta polaridade são solúveis em solventes também polares, o que está de acordo com a regra empírica de grande utilidade: "polar dissolve polar, apolar dissolve apolar" ou "o semelhante dissolve o semelhante". A solubilidade depende, portanto, das forças de atração intermoleculares que foram documentadas pela primeira vez por Van der Waals, prêmio Nobel de Física de 1910.

As moléculas de sacarose e de água são polares enquanto o etanol tem moléculas apolares. Isso justifica a maior solubilidade do açúcar em agua do que em etanol.

B) Os cristais de NaCl (polar) se dissolvem melhor em água (polar) do que em etanol (apolar) pelos mesmos motivos explicados no experimento anterior.

C) A solução insaturada é o tubo com água + NaCl, quando adicionamos mais sal a solução continua homogênea, porém, quando adicionado etanol a solução se torna bifásica com corpo de fundo e um líquido transparente. Isso acontece pelo fato de que o etanol modifica o coeficiente de solubilidade do liquido solvente (água + etanol).

3. Equilíbrio entre dois líquidos

3.1. Objetivo

O objetivo do experimento é analisar o equilíbrio quando 2 líquidos são colocados juntos em um mesmo recipiente.

3.2. Materiais e reagentes

- Dois tubos de ensaio

- Água

- n-Butanol

- Conta-gotas

3.3. Procedimentos

Preparar um tubo contendo 20 gotas de água e outro contendo 20 gotas de n-Butanol. Adicionar gota a gota n-Butanol ao primeiro tubo e água ao segundo tubo.

3.4. Resultados e discussões

Em ambos os tubos podemos ver que quando um liquido entra em contato com o outro ocorre a separação de fases, formando uma solução bifásica. Isso pode ser justificado pela característica polar da agua e apolar do n-Butanol.

4. Princípio de Le Chatelier

4.1. Objetivos

Os experimentos têm como objetivo o estudo do equilíbrio em um sistema com duas ou mais substâncias que reagem entre si de acordo com o princípio de Le Chatelier.

4.2. Materiais e reagentes

- 3 tubos de ensaio

- Cromato de potássio (K2CrO4)

- Ácido clorídrico (HCl)

- Dicromato de potássio (K2Cr2O7)

- Hidróxido de sódio (NaOH)

- Cromato de bário (BaCrO4)

4.3. Procedimentos

A) Em um tubo de ensaio adicionar 20 gotas de uma solução de cromato de potássio. Em seguida adicionar gota a gota uma solução de ácido clorídrico (6 mol/l). Em seguida adicionar gota a gota uma solução de hidróxido de sódio (6mol/l).

B) Em um tubo de ensaio adicionar 20 gotas de uma solução de dicromato de potássio. Em seguida adicionar gota a gota uma solução de hidróxido de sódio (6mol/l). Em seguida adicionar gota a gota uma solução de ácido clorídrico (6 mol/l).

C) Preparar uma solução de cromato de bário com aproximadamente 1ml