Instituto de Química – Departamento de Físico-Química

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Substituindo-se 1 por 90o na equação (1) vem:

1 = Sen 2 = Sen 2 = Sen 2 (03)

2 Sen r Sen 90o

O conhecimento de um dos dois índices de refração, permite avaliar o outro com base na medida de ângulo crítico no meio 2. Em geral, quando se faz a medida, o meio 1 é a amostra e o meio 2 é um prisma de índice conhecido.

Existem três tipos de refratômetros: o de Abbe, de imersão de Pulfrich e o de Fisher. Como o aparelho que vamos utilizar é do primeiro tipo, apenas este será discutido.

O refratômetro de Abbe opera sobre o princípio discutido anteriormente, e existe no mercado uma variedade desses instrumentos que apresentam as seguintes vantagens:

a) pode-se utilizar uma fonte de luz branca (em vez de luz monocromática);

b) só necessita de pouca quantidade da amostra;

c) tem incorporado um controle de temperatura dos prismas e da amostra;

d) os modelos disponíveis no mercado permitem determinar índices de refração compreendidos entre 1,30 a 1,71 e 1,45 a 1,84. A reprodutibilidade das leituras individuais é + 0,0002.

O índice de refração de uma substância pura varia com a temperatura, comprimento de onda da luz e pressão.

No caso de mistura, o índice de refração depende também da composição, variando de forma não-linear ou linear, a depender do sistema.

Os índices de refração dos líquidos diminuem com a elevação da temperatura numa proporção de 5x10-4 / K. Este decréscimo resulta da expansão de volume do líquido , que faz a radiação encontrar um número menor de moléculas ao atravessar igual distância do meio. Na maioria dos líquidos, para manter a exatidão até a 4a. casa decimal, as flutuações de temperatura devem ser inferiores a + 0,2oC.

O índice de refração de um corpo transparente decresce gradualmente à medida que aumenta o comprimento de onda exceto para as regiões em que há absorção, onde o índice de refração sofre uma variação brusca. A avaliação desta propriedade com o comprimento de onda recebe o nome de DISPERSÃO. Devido a este fenômeno, deve-se especificar o comprimento de onda quando se indica o índice de refração de um corpo. O símbolo η por exemplo , significa que se trata do índice referido a raia D do sódio ( a cerca de 589nm) à temperatura de 20oC.

r

i

r

O índice de refração de um meio varia com a pressão, em virtude do efeito desta variável sobre a densidade do meio. Nos gases, este efeito é pronunciado, mas nos líquidos, o efeito é de cerca de 3 x 10-5 atm-1 .

2. OBJETIVO

Construir a curva de índice de refração em função da concentração de misturas binárias de substâncias

3. MÉTODO EXPERIMENTAL

3.1. Destilar (para que? ) cerca de 100 ml de cada substância do sistema verificando se a temperatura foi constante durante o processo. Não esquecer de buscar na literatura os valores da propriedade em estudo na prática, neste caso o índice de refração das substâncias puras.

3.2. Utilizando buretas, preparar misturas de acordo com os volumes indicados na tabela I (utilize as substâncias já destiladas).

3.3. Termostatizar o refratômetro (por que?) e esperar até que a temperatura dos prisma estabilize. Limpar cuidadosamente os prismas, com um algodão embebido em acetona, enxugando-os, em seguida, com um lenço de papel. Colocar cerca de 2 gotas da amostra n 1 sobre o prisma inferior, reunindo-o ao superior. Ter especial atenção para não tocar ou riscar a superfície dos prismas. Ajustar a fonte luminosa e o espelho permitindo a visualização do campo.

Ajustar o parafuso de dispersão do telescópio, até que a linha divisória, entre as zonas iluminada e escura, seja tão nítida quanto possível. Rodar o dial, até que, a linha divisória coincida com o cruzamernto do retículo. Ler o índice de refração na escala, calculando por estimativa a quarta casa decimal. Anotar a temperatura dos prismas. Afastá-los e limpá-los com acetona.

3.4. Repetir o procedimento descrito para as outras amostras.

3.5. Anotar a temperatura de cada substância pura (para que?).

4. TRATAMENTO DE DADOS:

4.1. Preparar o caderno para o pré-lab de acordo com as Normas de Funcionamento do Curso Prático, incluindo a construção de uma tabela com os dados informados no roteiro, a ser preenchida no momento da prática com os dados experimentais. Esta tabela é essencial para a realização da prática.

4.2. Em seu caderno de laboratório colocar as propriedades físico-químicas dos materiais a serem manipulados, assim como as informações de segurança pertinentes;

4.3. Calcular a massa específica das substâncias usando os dados da tabela A (em enexo);

4.4. Calcular as frações molares das misturas;

4.5. Caso a temperatura dos prismas tenha variado durante as medidas corrigir os índices para uma mesma temperatura.

4.6. Construir a curva índice de refração versus fração molar da substância B do sistema em estudo.

B I B L I O G R A F I A

1. URGUIZA, Experimentos de Físico Química. Editorial Limusa S.A.

México, 1974 pags. 45 - 7.

2. BUENO, W.A. a Degreve, L. Manual de Laboratório de Físico Química.

Editorial Macgraw-Hill do Brasil, São Paulo, 1980, pags. 61 - 7.

3. SHRINER, Ralph L. e col. Identificação Sistemática de Compostos orgânicos.

Editorial Limusa. México, 1977 pags. 62 - 7.

4. WILLAND, H. e col. Análise Instrumental Instrumental .

Fundação Calouste Gulbenkian. Lisboa , 2a. ed. pags. 486 - 502.

T A B E L A I

AMOSTRA NO

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