Universidade Federal de Uberlândia Faculdade de Ciências Integradas do Pontal Bacharelado em Química
Solubilidade de componentens orgânicos
Isabela Sayuri Ambrosio Thais Gomes Souza
Ituiutaba 2015
1 Objetivo Testar a solubilidade compostos orgânicos em água e em outros compostos orgânicos.(Eter de Petróleo)
2 Introdução 2.1Solubilidade A determinação da solubilidade com base na polaridade das moléculas, pode ser explicada atravé s da seguinte regra :”semelhante dissolv e semelhante”.
Este processo e gerado através da interação entre uma espécie que deseja solubilizar (soluto) e a substância que a dissolve (solvente).Sendo assim,de acordo com a regra geral, pode se dizer que substâncias que apresentam caráter polar dissolvem em solventes polares e que possuem caráter apolar dissolvem em solventes apolares. A solubilidade de uma substâcia orgânica não depende somente da polaridade das ligações mas também, está relacionada com a estrutura molecular e da espécie química como um todo (momento dipolo),portanto a solubilidade também depende das forças de atração intermoleculares conhecidas como forças de Van der Waals. Existe uma proporção entre o solvente e o soluto,sendo que uma quantidade de solvente poderá disssolver uma derterminada quantidade de soluto, fazendo com que a mistura tenha um aspecto homogêneo,até atingir a capacidade maxima de disssolução esta mistura é considerada insaturada,quando essa capacidade for atingida a mistura se tornará saturada. Se ultrapassar a quantidade máxima que pode ser dissolvida pelo solvente, inicia-se a formação de precipitado(soluto em excesso), assim temos uma solução supersaturada. Tendo em vista que a solublidade é uma propriedade física, alguns fatores podem influenciar o seu processo sendo eles temperatura e pressão em
que as substâncias se encontram.Esse processo pode acontecer entre liquido liquido, sólido e liquido, gás e liquido.
3 Materiais e Métodos Para realizar-se o experimento utilizou-se os seguintes materiais: Água destilada; Tubos de ensaio; Espátula; Béquer; Termômetro; Capela; Conta gotas; Bastão de vidro; Balaça semi-analítica; Suporte para tubo de ensaio; Éter de petroleo; Etanol; Butanol; Octanol; Éter etílico; Acetato de Etila; Diclorometano; Ácido Benzoico;
Hidroxido de sódio; Para iniciar-se o experimento pegou-se 7 tubos de ensaio e um suporte para tubos de ensaio, feito isto colocou-se aproximadamente 1mL de água desitlada em cada um dos tubos de ensaio, como não é necessário uma precisão exata, utilizou -se um conta gotas como auxiliar. Verificou-se que a água destilada que estava sendo utilizada encontrava-se a uma temperatura de 28º C. Após toda a preparação levou-se os tubos de ensaio para a capela previamente ligada, sendo que lá se encontravam os seguintes compostos orgânicos : etanol, butanol, octanol,eter etilico,acetato de etila,diclorometano.Com o auxilio de conta gotas, testou-se a solubilidade de cada composto tendo a água como solvente. Anotou-se os resultados para discussão posterior. Após realizar todos os testes de solubilidade, as substâncias foram descartadas em lugares apropriados sendo consideradas como halogênadas e não halogênadas. Para continuar com os teste, lavou-se todos os tubos de ensaio e utilizando um conta gotas colocou-se aproximadamente 1 mL de éter de petróleo em cada tubo de ensaio, lembrando-se que o éter de petróleo já é um composto orgânico, feito isso testou-se todos os compostos novamente utilizando o éter de petróleo como solvente, anotou-se os resultados para discussão posterior.
Pegou-se um outro tubo de ensaio e misturou-se água destilada e éter de petróleo, os dois compostos que foram utilizados como solventes no experimento, constatou-se que o éter de petróleo é insolúvel em água. Depois utilizou-se a balança semi analítica e pesou-se 0,033 gramas de ácido benzóico que encontrava-se em estado sólido em um béquer, adicionouse aproximadamente 1mL de água destilada ao béquer, notou-se que o ácido benzóico não é solúvel em água portanto utilizou-se uma solução de hidróxido de sódio colocando gota a gota no béquer para que o mesmo fosse solubilizado.
4 Resultados e discussões Após realizar-se os testes de solubilidade, utilizando dois solventes diferentes, observou-se as seguintes informações contidas na tabela abaixo : Tabela 1. Solubilidade de compostos orgânicos
Soluto
Solvente (H2O)
Solvente (Éter de Petróleo)
Etanol
Solúvel
Solúvel
Butanol
Insolúvel
Solúvel
Octanol
Insolúvel
Solúvel
Eter etilico
Insolúvel
Solúvel
Aceteto de etila
Insolúvel
Solúvel
Diclorometano
Insolúvel
Solúvel
Nota-se que a água encontrava-se a uma temperatura de 28ºC. Através das formulas moleculares dos compostos que possuem a função álcool pode-se observar exatamente como o tamanho da cadeia (número de carbonos presentes ) pode influenciar na solubilidade de um composto, vendo que o Etanol ( C 2H6O ) é solúvel em água já o Butanol (C 4H10O ) e o Octanol (C8H18O ) não são solúveis em água, o álcool possui um grupo alquila(carbonos com ligação simples entre si) é apolar e um grupo OH polar, sendo assim a polaridade dos compostos caracterizados pela função álcool depende do tamanho da cadeia carbonica que ele apresenta,quanto maior sua cadeia mais parecida com um alcano ela ficará.Como vistos em fontes literárias apartir de 4 carbonos ou seja o butanol já não é mais solúvel em água, pode-se constatar tal fato observando a tabela 1. Contudo quando utlizou-se o éter de petróleo como solvente, notou-se que independentemente do tamanho da cadeia carbonica presente nos compostos que possuem a função álcool, todos se tornaram solúveis. Tal f ator pode ser explicado pela regra geral de solubilidade "semelhante dissolve
semelhante", sabe-se que o éter de petróleo mesmo não sendo realmente um composto de função éter, pois em sua cadeia não há presença de oxigênio, ainda assim o fato de ser uma mistura de hidrocarbonetos torna-o um composto orgânico. O éter etilico ((C2H5)2O) é um composto apolar sendo assim será insolúvel em compostos polares que é o caso da água e será solúvel em compostos apolares como é o caso do éter de petróleo, mostrado na tabela 1. O acetato de etila (C 4H8O2) é um éster simples utilizado na fabricação de essências , sabores e perfumes dentre outras coisas, mesmo se ndo uma molécula polar , o acetato de etila não é solúvel em água (tabela 1), pois o mesmo necessita de condições exatas para que essa solubilidade ocorra , sendo que a água necessita estar a 20ºC e no experimento a água estava a 28ºC. No entanto o acetato de etila é solúvel em presença de outros solventes como é o caso do éter de petróleo ( cetonas e ésteres ). De acordo com os dados obtidos no experimento o Diclorometano (CH2Cl2) é insolúvel em água , porém quando colocado juntamente com o éter de petróleo que é um hidrocarboneto o mesmo se torna solúvel. Mas de acordo com estudos literários o diclorometano é não é completamente insolúvel em água, porém está água deve estar em condições específicas como, por exemplo, a uma temperatura de 20º C, que não era a temperatura encontrada no início do experimento. A segunda parte do experimento foi o teste de solubilidade do ácido benzoico em água, sendo assim utilizou-se a balança e pesou-se 0,033 gramas do mesmo e adicionou-se aproximadamente 1 mL de água destilada, utilizando um bastão de vidro tentou-se dissolve-lo, vendo que isso não foi possível, pois de acordo com pesquisas realizadas o ácido benzoico é 2,9g/L em água ou 0,29g/100mL de água. Após isto adicionou-se a solução de hidróxido de sódio (NaOH) gota a gota até que toda a solução de ácido benzoico fosse dissolvida, para isso utilizou-se aproximadamente 35 gotas do mesmo. A adição do NaOH ao experimento é necessária pois a reação entre ele e o ácido benzoico resulta em um sal que é solúvel em água.
O ácido benzóico (C6H5COOH) reagindo com hidróxido de sódio (NaOH) irá formar o sal benzoato de sódio (C 6H5COOHNa) mais água, o sal formado desta reação é solúvel em água. Caso se adicione a solução de HCl ao experimento o mesmo irá reagir com o sódio (Na) presente no benzoato de sódio formando novamente o ácido benzóico e cloreto de sódio (NaCl).
5 Conclusão A partir dos experimentos realizados, verificou-se a solubilidade de alguns compostos orgânicos, com isso conseguiu-se verificar que mesmo a água sendo considerado o solvente universal existe vários compostos que não solúveis e que essas substâncias são melhores solubilizadas em compostos orgânicos como, por exemplo, o éter de petróleo. Visto que a solubilidade é uma propriedade física existem alguns fatores que podem influenciar o resultado do experimento, sendo ele temperatura do solvente e pressão. Verificou-se também que o ácido benzoico é insolúvel em água, porém quando adiciona-se NaOH eles reagem e o mesmo se torna solúvel.
6 Bibliografia Paula Bruice; Química Orgânica. Vol. 1
Solubilidade dos compostos orgânicos Salvador -BA, Brasil 2013 Disponível em:
Ácido benzoico Diadema - SP, Brasil 2008. Disponível em:< http://www.casquimica.com.br/fispq/acidobenzoico.pdf>
Orgânicos - Diclorometano Disponível em:
