Relatório de Química (PH e diversas experiências em laboratório)

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A solubilidade de um sólido em um líquido ou a miscibilidade entre líquidos depende principalmente das forças intermoleculares existentes. Daí a afirmação de que:

- substâncias polares se dissolvem em líquidos polares.

- substâncias apolares se dissolvem em líquidos apolares.

Ou, como se diz, de forma resumida, “semelhante dissolve semelhante”. Nem todas as substâncias são solúveis em determinados solventes. Alguns compostos são considerados apenas ligeiramente solúveis; outros, por sua vez, se dissolvem em grau tão pequeno que são considerados insolúveis. Por conseguinte, partículas de um composto insolúvel têm maior atração entre si do que entre as moléculas do solvente. Assim, caracteriza-se como solubilidade a capacidade que um determinado soluto tem de se dissolver em outro, conforme a temperatura e a quantidade de solvente disponível (ou, ao mesmo tempo, a quantidade de soluto presente na solução). Para os líquidos, utiliza-se também o termo miscibilidade, que caracteriza a capacidade que uma substância líquida tem de se misturar, formando um sistema homogêneo, ou se dissolver em outro líquido. Neste caso, geralmente considera-se a miscibilidade como uma propriedade mútua entre os dois líquidos do sistema.

Substâncias solúveis, insolúveis e parcialmente solúveis (ou miscíveis).

Existem substâncias que se misturam e se solubilizam completamente, independente das suas proporções. É o caso, por exemplo, de uma solução formada por água e etanol, ou de uma solução formada pela liga metálica de cobre e estanho, que é chamado vulgarmente de latão. Estes sistemas são considerados totalmente solúveis ou miscíveis.

As interações entre as partículas das substâncias completamente solúveis são bastante efetivas e fortes. Utilizando como exemplo a solução de água e de etanol: o etanol, apesar de possuir uma cadeia carbônica, de caráter apolar, apresenta esta cadeia carbônica bastante curta. Além disso, possui um grupo hidroxila, que é capaz de formar pontes de hidrogênio com a água. Como as interações do tipo pontes de hidrogênio são interações muito fortes, estes líquidos são completamente solúveis.

Como consequência, verifica-se que a maioria das substâncias orgânicas (que são apolares) não se dissolve na água (que é um líquido polar).

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Figura 2 (Química - volume único / João Usberco, Edgard Salvador, 2002).

- Fatores que influenciam na solubilidade

Vários fatores afetam a quantidade de soluto que pode ser dissolvida em um solvente. Logicamente, a natureza de ambos é fator crucial no processo de dissolução do soluto, mas também a temperatura, a pressão, o tamanho das partículas afetam a velocidade na qual um soluto se dissolve.

- Separação e Purificação

Reagentes químicos são extraídos de fontes naturais ou são sintetizados a partir de outros compostos (através de reações químicas). Qualquer que seja a origem, extração ou síntese, raramente produzem produtos puros, e algum tipo de purificação se faz necessário. Convém observar que compostos comerciais apresentam diferentes graus de pureza, e freqüentemente são somente 90 a 95% puros. (Para algumas aplicações, entretanto, 95% de pureza é insuficiente sendo necessária uma purificação). As técnicas de purificação mais comuns são: Extração, recristalização, cromatografia e destilação. Para a purificação de sólidos, a mais simples e o primeiro método a ser tentado é a recristalização.

- Recristalização

A solubilidade de sólidos em líquidos geralmente aumenta com o aquecimento do solvente. Uma solução saturada é preparada a uma temperatura mais alta e resfriada. A solubilidade diminui com o resfriamento e o sólido se cristaliza Em seguida é filtrado e seco. Substâncias insolúveis são removidas pela filtração da solução quente e as impurezas solúveis não se cristalizam sendo removidas no filtrado.

2.2.2 – OBJETIVOS:

Essas experiências tiveram como principal objetivo demonstrar ao aluno como algumas substâncias são solúveis entre si, enquanto outras substâncias são insolúveis. A solubilidade entre as substâncias depende da polaridade das substâncias envolvidas, bem como da temperatura do sistema.

- - MATERIAIS, VIDRARIAS E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS

Materiais:

- Tubos de ensaio

- Rolha para tubo de ensaio

- Pipetas de 5 ml

- Peras

- Béqueres

- Funil de Vidro

- Vidro de Relógio

- Suporte Universal de Ferro

- Balança Semi-analítica

- Papel de Filtro

- Argola de Metal

Reagentes:

- Água (H2O);

- Etanol (C2H6);

- 1 – Butanol (C4H9OH);

- Hexano (C6H14);

- Solução de Iodo (I2);

- Ácido Acetilsalicítico (C9H8O4).

2.2.4 – METODOLOGIA

O procedimento foi realizado em duas etapas; a primeira foi direcionada à realização de filtração, enquanto a segunda, direcionada à miscibilidade de líquidos e finalizamos com o processo de extração de uma substância a partir da miscibilidade.

2.2.5 – PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS E SEUS RESULTADOS

2.2.5.1 – EXPERIÊNCIA I: PRECIPITAÇÃO E FILTRAÇÃO

Em um Becker foi dissolvido 1g de ácido acetilsalicítico em 5ml de etanol. E com um auxílio de um bastão de vidro, foi despejada a solução sobre 20 ml de água destilada contida em um beckquer de 50 ml. Deixando cristalizar em um banho de gelo* durante 1 min (usando uma bacia plástica). Os cristais foram filtrados por filtração simples. O papel de filtro utilizado foi pesado antes do