Relatório sobre solubilidade

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Na figura 1, a molécula de água é representada pelo círculo vermelho (átomo de oxigênio) unido aos círculos azuis (átomos de hidrogênio). Devido a maior eletronegatividade do oxigênio quando comparado ao hidrogênio, a água tende a ter um excesso de cargas negativas em torno do oxigênio e positivas em torno do hidrogênio. Os pólos da molécula de água funcionam como cargas livres e assim interagem com as cargas dos íons de cloro e amônio como mostrado na figura, quebrando a atração que mantinha a integridade do sal4.

Na primeira parte deste experimento, foi realizado as medidas de massas de sal na balança semi-analítica, essas quantidades foram transferidas para um tubo de ensaio e adicionou-se 2,5mL de água destilada, para que fosse analisado se a dissolução do sal era endotérmica ou exotérmica (mediu-se a temperatura da água destilada antes e após a dissolução do sal).

Na seqüência foi realizada a segunda parte deste experimento para a avaliação das temperaturas de saturação. Foram aquecidos os tubos de ensaio em banho de água quente até a dissolução completa dos sais, com a posterior interrupção do aquecimento e introdução do termômetro no tubo, aguardando-se o início da cristalização. Esse procedimento foi realizado novamente e anotou-se a média dos valores de temperatura encontrados. Caso a cristalização não ocorresse mesmo a temperatura ambiente era necessário resfriar o tubo num béquer contendo água gelada e determinar a temperatura de início da saturação.

A curva de solubilidade é uma representação gráfica que apresenta a variação do coeficiente de solubilidade das substâncias em função da temperatura. Esse coeficiente de solubilidade é a quantidade necessária de uma substância (em geral em gramas) para saturar uma quantidade padrão (geralmente 100g) de solvente, em determinadas condições de temperatura e pressão3.

Na terceira parte deste experimento construiu-se uma curva de solubilidade do cloreto de amônio (NH4Cl), a partir das médias de temperatura de saturação obtidas e das massas de sal (g de NH4Cl /100g de solvente) , analisando-se como a temperatura afeta a solubilização do cloreto de amônio em água.

3. Matérias e métodos

3.1 Materiais utilizados

- pêra

- água destilada

- água gelada

- bastão de vidro

- sal (cloreto de amônio)

- pinça de madeira

- tubo de ensaio

- estante para tubo de ensaio

- espátula

- “banho maria”

. Instrumentos utilizados para a medição

- pipeta volumétrica

- béquer

- termômetro

- balança semi-analítica

3.2 Procedimento Experimental1

3.2.1 Medidas de massas do sal

O conjunto béquer + tubo de ensaio foi colocado em uma balança semi-analítica, tarou-se a balança e posteriormente pesaram-se as quantidades dos sais (aproximadas aos valores de 0,9; 1,0; 1,1; 1,2 e 1,4g). Cada uma dessas massas de sais foi colocada em um tubo de ensaio diferente. A temperatura da água destilada foi medida, Adicionou-se a cada tubo 2,5 mL de água destilada e anotou-se a nova temperatura.

3.2.2 Determinação da temperatura de saturação

Cada um dos tubos foi aquecido em banho de água quente, agitando-se continuamente a solução com o auxílio de um bastão de vidro até a dissolução completa do sal. Quando a dissolução completou-se, o aquecimento foi interrompido e um termômetro introduzido para que pudesse ser medida a temperatura de início da cristalização. Tal procedimento foi repetido, com o reaquecimento sendo restabelecido até a dissolução dos cristais. Caso a saturação não ocorresse o tubo era resfriado num béquer contendo água gelada, mantendo-se a agitação constante e determinando-se a temperatura de início da cristalização. No final do experimento o tubo foi aquecido até a dissolução completa do sal e a solução foi transferida para o béquer que se encontrava na capela.

3.2.3 Construção da curva de solubilidade do NH4Cl

Conhecendo-se as temperaturas de saturação, as médias de temperatura obtidas e as massas de sal envolvidas, construíu-se uma curva de solubilidade. Utilizando-se para a construção da curva no eixo das abscissas a temperatura em ºC e no eixo das ordenadas a massa de sal em gramas por 100 gramas de solvente.

4. Resultados e Discussão

1ª Parte: medidas de massas do sal:

Tabela I. Massas de sal (obtidas na pesagem) e de água destilada

Massa de sal (g)

Massa de água (g)

0,89 g

2,5 g

0,98 g

2,5 g

1,09 g

2,5 g

1,21 g

2,5 g

1,41 g

2,5 g

As quantidades de sal obtidas na pesagem estão bem próximas dos valores (0,90; 1,00; 1,10; 1,20 e 1,40g) que foram solicitados no experimento, vide tabela I.

Realizou-se uma verificação da temperatura da água, antes e após a adição do sal, obtendo-se os seguintes valores:

- temperatura da água (ºC) antes da adição do sal: (24,0 ± 0,5)ºC

- temperatura da água (ºC) depois da adição do sal: (23,0 ± 0,5)ºC

O erro adotado (± 0,5) na medida da temperatura deve-se ao instrumento utilizado (termômetro), a menor divisão do mesmo era de 1 ºC, logo como o erro é a metade da menor divisão