DETERMINAÇÃO DO PESO MOLECULAR DO ÁCIDO BENZOICO ATRAVÉS DO ABAIXAMENTO CRISCÓPICO

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A fusão nada mais é do que a transformação física endotérmica de uma substância que, após receber calor, as forças atrativas intermoleculares do estado sólido diminuem até se equiparar às forças repulsivas, ou seja, o nível de agitação das moléculas cresce possibilitando que o poço de potencial receba energia até o ponto de se obter um raio médio que permita o escoamento de partículas, a partir daí, caso se trate de um cristal de substância pura ou de uma mistura eutética (ebulição variável), a temperatura se manterá constante e apenas haverá formação do estado líquido gradativamente, em outras palavras, a energia fornecida nesse estágio será integralmente destinada a diminuir a energia potencial e não mais a aumentar a energia cinética.

Já nas misturas azeotrópicas e nas sem ponto de fusão e ebulição constante, a energia se distribui entre diminuir a energia potencial e aumentar a energia cinética.

Para que a fusão ocorra, a energia recebida pelo sistema deve ser suficientemente grande para suprir uma variação negativa da energia potencial e, no caso daqueles sem fusão constante, uma variação positiva da energia cinética das moléculas capaz de enfraquecer a atração eletrostática de umas sobre as outras, permitindo um raio médio variando dentro de certos limites, sem a separação total entre elas, o qual corresponde à propriedade da fluidez de um liquido.

Além da influência da temperatura sobre a fusão, podemos ter a variação da pressão de tal forma que a fusão também ocorra. Tomando um aumento e ou diminuição da mesma, pode-se diminuir a resistência das moléculas para a passagem do estado sólido para o líquido.

De um modo geral, a fusão ocorre quando toda extensão de uma substância passa do estado sólido para o líquido, mantendo-se a temperatura constante ou dentro de uma faixa, sem que, ao final, as moléculas estejam completamente livres, mas sendo capazes de assumir diferentes posições relativas entre elas.

Um importante capítulo da química e facilmente relacionável ao nosso cotidiano é aquele que aborda o que se denomina de Propriedades Coligativas, ou seja, as alterações nas propriedades físicas de solventes pela adição de solutos de natureza não iônica e não volátil, constituindo-se assim uma solução verdadeira.

São quatro as propriedades coligativas abordadas na maioria dos livros didáticos de química: a tonoscopia, a crioscopia, a ebulioscopia e a osmose (juntamente com a osmose reversa).

Como definição, a crioscopia ou o abaixamento crioscópico representa a redução do ponto de congelamento de uma solução pela adição de um soluto de natureza não iônica e não volátil. Nesse processo, torna-se possível medir a massa molar do soluto adicionado, desde que se conheça a constante crioscópica do solvente, ou vice-versa.

Assim como ocorre às demais propriedades coligativas, não causa diferença no abaixamento do ponto de congelamento de uma solução (crioscopia) a natureza do soluto adicionado, mas apenas sua quantidade em mols ou partículas. Dessa forma, por exemplo, uma solução de concentração a 1 mol/L de glicose (C6H12O6) apresentará mesmo efeito crioscópico de qualquer solução de diferente soluto (não iônico), quando esta segunda solução estiver em mesma concentração da primeira.

A interpretação e o estudo físico-químico da crioscopia são realizados a partir das fundamentações da Lei de Raoult, que estabelece que a diferença existente entre a temperatura de solidificação de um solvente puro e a temperatura de início de congelamento desse solvente quando constituinte de uma solução é diretamente proporcional à concentração molar do soluto na solução. Dessa forma, a variação crioscópica (Δc) é aumentada à medida que aumenta a concentração da solução.

É ainda possível realizar cálculos com a constante crioscópica do solvente para determinar a massa molar do soluto.

Um equipamento utilizado na prática foi o Tubo de Thiele, que consiste em um tubo, feito de vidro, parecido com um tubo de ensaio, que apresenta um cotovelo; sua principal utilização é na determinação da temperatura de fusão de um líquido que apresenta tal temperatura elevada, é feito um aquecimento do tubo na região do cotovelo, isso ocorre, pois, seu formato é planejado para que ocorra a formação de correntes de convenção por meio do aquecimento, essas correntes distribuem o calor uniformemente pelo tubo de forma a manter a temperatura constante em todas as partes do mesmo, usualmente o aquecimento do tubo é feito com o auxílio de um bico de Bunsen, pela facilidade do controle da chama, de modo a mantê-la como desejado e, ter controle de quando retirá-la, cessando o aquecimento.

4 MATERIAIS E MÉTODOS

4.1 Materiais e Reagentes Utilizados

- Suporte Universal;

- 2 Mufas;

- Grampo de Madeira;

- Garra;

- Termômetro;

- 2 Capilares de Vidro;

- Tubo Thiele;

- Bico de Bunsen;

- 2 Gral;

- 2 Pistilos;

- Balança Analítica;

- Condensador Reto;

- Glicerina (C3H8O3);

- Naftaleno (C10H8);

- Ácido Benzoico (C7H6O2).

4.2 Procedimento Experimental

Os materiais que seriam utilizados no experimento já se encontravam parcialmente montados, por conta disso, após uma breve explicação sobre a prática, o primeiro passo foi realizar a fusão de uma das pontas dos capilares de vidro.

Essa fusão é feita ao girar o capilar, na parte azulada da chama do bico de Bunsen, quando ocorreu a formação de uma pequena bola na ponta do mesmo, significou que ele estava selado; Antes de adicionar o Naftaleno dentro de um capilar, foi necessário primeiro pulverizar o Naftaleno dentro de um Gral com auxílio de um pistilo, colocou-se então uma quantidade do pó na ponta aberta do capilar e o mesmo foi solto no interior de um Condensador reto, esse processo foi repetido várias vezes para que o pó assentasse na parte selada do capilar, ficando compacto.

Após a adição do Naftaleno ao interior do capilar, ele foi