Universidade Católica de Petrópolis Centro de Engenharias e Informática Química Geral e Experimental Professor: André Simões Turma: 11110A4
Alunos/RGU:
Leandro Moreira da Silva – 08200362 Thaís Leal Corrêa da Silva – 08200323
Ponto de Ebulição
Data da entrega: 15/06/2010 I. Resumo
O experimento teve por objetivo determinar experimentalmente os pontos de ebulição de 3 tipos diferentes de álcoois.
II. Introdução
O ponto de ebulição ou temperatura de ebulição é a temperatura em que uma substância passa do estado liquido ao estado gasoso. De acordo com a definição IUPAC, ponto de ebulição é a temperatura na qual a pressão de líquido iguala-se a pressão atmosférica. Importante lembrar que deve-se levar em conta que o ponto de ebulição varia com a altitude, já que a pressão atmosférica varia varia com a mesma. Quanto mais baixa baixa for a pressão do sistema, menor será o ponto de ebulição e vice-versa. Nesse processo ocorre um afastamento das moléculas que só será possível com o rompimento das ligações intermoleculares. Além da pressão externa, o ponto de ebulição de um composto guarda estreita relação com a estrutura. Por exemplo, os pontos de ebulição de uma série homóloga de hidrocarbonetos elevamse à medida que ascendem na série. O acréscimo dos pontos de ebulição é uniforme e devido ao aumento de forças de van der Waals. A introdução de grupos polares na molécula promove associação intermolecular, com consequente elevação do ponto de ebulição. Este efeito é especialmente pronunciado nos álcoois e ácidos carboxílicos, devido à formação de ligações de hidrogênio. Além da pressão atmosférica, o ponto de ebulição depende da polaridade das substâncias: Para substâncias apolares: 1) Quanto maior o peso molecular (ou tamanho da cadeia), maior será a superfície de contato entre as moléculas e o número de ligações intermoleculares. Com isso, a energia necessária para a mudança de estado (ruptura de ligações) será maior. Exemplo:
2) Para substâncias de peso molecular próximo, a ramificação abaixa o ponto de ebulição. A presença de uma ramificação diminui o contato entre as moléculas dificultando a ebulição da substância. Para substâncias polares: 1) Para substâncias de peso molecular próximo, a mais polar tem maior ponto de ebulição. 2) Substâncias que estabelecem ligações de hidrogênio (pontes de hidrogênio) têm ponto de ebulição extremamente elevado Exemplo:
III. Materiais e Métodos
Bico de Bunsen, tubos capilares, tubos de ensaio, estante para tubos, papel absorvente, béqueres, elásticos, termômetro, tela de amianto, tripé, suporte universal, garra, óleo vegetal. Substâncias analisadas: Substância A - Álcool etílico (C H O) Substância B - Álcool isopropílico (C H O) Substância C - Álcool butílico (C H O) ₂
₆
₃
₄
₈
₁₀
Procedimento experimental: Primeiramente, foi colocado cerca de 4 mL da substância A descrita acima em um tubo de ensaio previamente limpo e seco. Logo após, foi realizado o procedimento para selar uma das extremidades do tubo capilar (por meio de contato com a chama do bico de bunsen) e introduziu-se o tubo capilar capilar na substância 1 de modo que a extremidade aberta ficasse voltada para baixo. Foi ajustado o tubo de ensaio com a amostra à um termômetro por meio de um elástico de borracha, conforme mostra o esquema da figura ao lado. O conjunto foi colocado dentro de um béquer com uma certa quantidade de óleo vegetal, que foi, então, colocado em cima do esquema composto de tripé e tela de amianto, suporte universal, garra e bico de bunsen. O termômetro foi fixado na garra, após o esquema completo ter sido montado, ligou-se a chama do bico de bunsen. Elevou-se a temperatura gradualmente até que foi observada uma rápida corrente de bolhas saindo do capilar. Removeu-se a fonte de calor e observou-se a temperatura do sistema pelo termômetro no exato momento em que as bolhas cessaram. Anotou-se a temperatura lida. Realizar o mesmo procedimento para as substâncias B e C e anotar suas respectivas temperaturas lidas. Após o término da experiência, lavar todas as vidrarias utilizadas, seca-las e coloca-las de volta sobre a bancada do laboratório. Secar com papel absorvente e guardar limpo todo o material usado. IV. Resultados e Discussão
Observou-se diferentes temperaturas de ebulição substâncias analisadas, conforme mostra tabela a seguir. substância Temperatura de ebulição encontrada (°C) Temperatura de ebulição tabelada – nível do mar (°C)
das
A
B
C
82
85
114
78.4
82,3
117,7
Possíveis causas das diferenças de temperaturas obtidas em relação às tabeladas: Diminuição da pressão atmosférica por conta da altitude, falta de calibração dos instrumentos, falha na identificação da temperatura feita pelo analista. Falha do analista na realização do experimento no geral.
V. Conclusão
A partir dos experimentos realizados em laboratório e as pesquisas bibliográficas feitas, pode-se concluir que a temperatura de ebulição das substâncias que foram analisadas são influenciadas pelo tamanho de sua polaridade, cadeias moleculares e presença de ramificações, e que quanto maior a cadeia carbônica maior será seu ponto de ebulição. A principal causa da diferença em relação aos valores tabelados foi a altitude. A falta de identificação correta da temperatura feita pelo analista também pode ter sido um fator bastante agravante para a errônea obtenção do resultado.
VI. Bibliografia
1. http://educacao.uol.com.br/quimica/ult1707u2.jhtm 2. http://www.colegioweb.com.br/quimica/ponto-deebulicao 3. http://wapedia.mobi/pt/Ponto_de_Ebuli%C3%A7%C3% A3o 4. http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/fisica/evaporac ao-e-ebulicao-1.php 5. http://www.grupoescolar.com/materia/determinacao_dos_ pontos_de_fusao_e_ebulicao.html 6. http://www.ff.ul.pt/paginas/constant/tl/tecnicas/pebulicao. html 7. http://www.aulas-fisicaquimica.com/ponto_fusao_ebulicao.html 8. http://vsites.unb.br/iq/litmo/LQO2_2009/roteiro/Destilaca o_e_Ponto_de_Ebulicao_LQO_2_09.pdf 9. http://www.mspc.eng.br/quim2/quim50.shtml
