dissociação eletrolítica, fusão e solibilidade de compostos iônicos e moleculares

1

Objetivos:

Verificar se algumas substâncias, quando em solução aquosa e na fase sólida, conduzem corrente elétrica.

Observar a diferença entre os pontos de fusão de sólidos iônicos e moleculares através da análise do tempo total para inicio da fusão; e também através de outras observações experimentais, estimar a temperatura de fusão de cada um dos compostos.

Através das propriedades das moléculas dos diferentes Solutos prever a solubilidade de cada um deles em diferentes solventes.

Primeira Pratica

Procedimento I: Dissociação eletrolítica

I) Montamos o dispositivo elétrico para eletrólitos conforme a orientação do professor. Em seguida, lixamos com palha de aço os contatos elétricos que posteriormente imergimos em soluções aquosas.

II) Colocamos 150 ml de cada solução aquosa em béqueres de 250 ml, bem como água deionizada e água da torneira.

III) Ligamos o aparelho na tomada para testar a condutividade elétrica das soluções e das águas, imergindo a extremidade dos fios de cobre do dispositivo nos líquidos.

IV) Entre um ensaio e outro, limpamos os contatos elétricos utilizando água do pissete e posteriormente secando-os com papel toalha.

Observações:

Para melhor compreensão do experimento organizamos as observações no quadro abaixo:

Soluções Resultados Observações

H2SO4 Acendeu forte Grande quantidade de íons.

NaOH Acendeu forte Há íons livres.

CH3COOH Acendeu fraco Pouco dissociado, poucos íons.

NaCl Acendeu forte Muito solúvel. Grande quantidade de íons.

NH3 Acendeu fraco Poucos íons.

CH3CH2OH Não acendeu Não há presença de íons.

HCl Acendeu forte Grande quantidade de íons.

C12H22O11 Não acendeu Não há presença de íons.

H2O deionizada Não acendeu Não há quantidade de íons suficiente.

H2O da torneira Acendeu fraquíssimo Pouquíssimos íons.

2

Equações Químicas:

I) H2SO4 + H2O ↔ 2H+ (aq)

+ SO4 – (aq)

II) NaOH + H2O ↔ Na+(aq)

+ OH–(aq)

III) CH3COOH + H2O ↔ H+(aq)

+ CH3COO–(aq)

IV) NaCl + H2O ↔ Na+(aq)

+ Cl–(aq)

V) NH3 + H2O ↔ NH4+(aq)

+ OH–(aq)

VI) CH3CH2OH + H2O → CH3CH2OH(aq)

VII) HCl + H2O ↔ H +(aq)

+ Cl–(aq)

VIII) C12H22O11 + H2O → C12H22O11(aq)

Conclusão:

I) De modo geral, concluímos que para conduzir corrente elétrica deve ocorrer formação de íons (ionização) ou a separação (dissociação) dos mesmos quando já existem num composto e estão em solução. Ao imergirmos os contatos elétricos em determinada solução, é chamado de eletrólito se a mesma conduzir corrente elétrica, e de não-eletrólito se não houver condução de eletricidade.

II) Ionização ou dissociação acontece tanto em compostos iônicos (sal e base) quanto em compostos moleculares (ácidos).

III) Nas soluções aquosas de H2SO4, NaOH e HCl a lâmpada acendeu fortemente. H2SO4

e HCl são ácidos fortes, portanto se ionizam muito, liberando grande quantidade de íons em suas respectivas soluções. Já o hidróxido de sódio, é uma base muito forte e também se dissocia muito facilmente.

IV) No experimento com solução aquosa de NaCl, notamos que acendeu fortemente a lâmpada. Isso aconteceu porque o cloreto de sódio é um sal (composto iônico) muito solúvel em água devido a grande diferença de eletronegatividade existente entre os átomos de sódio e cloro, logo, é um composto muito polar. Seus íons ficaram livres na solução.

V) Com a amônia (NH3), o que aconteceu foi o fenômeno da ionização, uma vez que houve a formação de íons na solução. Por ser uma base fraca se ioniza pouco, logo, sua solução aquosa conduz pouca corrente elétrica. Apesar de a amônia não possuir cargas, a mesma dispõe de um par de elétrons do Nitrogênio, e quando entra em contato com a água, forma uma interação chamada de dativa, onde o nitrogênio contribui com o par de elétrons e o hidrogênio da água com o orbital s vazio, devido à maior eletronegatividade do oxigênio.

VI) C12H22O11 (sacarose) e CH3CH2OH (etanol) não conduziram eletricidade, pois ambos são compostos covalentes, e não dispõe de cargas.

VII) A água deionizada não conduziu corrente elétrica, pois está desprovida de íons, tendo em vista que para conduzir, deve haver íons livres.

VIII) A água da torneira conduziu eletricidade, porém a lâmpada acendeu muito fracamente; notamos apenas um tom de vermelhidão no filamento da lâmpada. Isso ocorreu devido algumas substâncias orgânicas e algumas impurezas em suspensão, principalmente pela presença de CO2, H2S, NH3 e outros gases ionizados presentes na água.

3

Procedimento II.

I) Tomamos certa quantidade de cloreto de sódio e sacarose (ambos sólidos), e pomos em respectivos vidros relógios.

II) Posteriormente, encostamos os contatos elétricos nos sólidos para verificar a condução ou não de corrente elétrica.

Observações:

I) Em ambos os sólidos, não houve o fechamento do circuito, consequentemente não havendo condução de eletricidade.

Conclusão:

I) Concluímos que os compostos na forma sólida não conduzem corrente elétrica, já que seus íons não estão dissociados, sendo assim não tem mobilidade entre si.

Segunda Prática

Procedimento I: Fusão de compostos iônicos e moleculares

I).Montamos a aparelhagem de aquecimento com tripé, triangulo e cadinho de porcelana contendo a

amostra de Sacarose.

II) Também montamos outra aparelhagem de aquecimento com suporte universal, mufla, triângulo e

Cadinho de nicromo com a amostra de Cloreto de Sódio.

III) Acendemos o bico tipo “Bunsen”, em nosso laboratório conhecido como bico de gás, usando a

válvula volante de gás e a janela próxima a base para regular a chama.

IV) Primeiramente aquecemos a amostra de Cloreto de Sódio sólido durante dois minutos em chama

branda para eliminar a umidade depois aumentamos a chama e cronometramos o Tempo total de

Aquecimento até o inicio da fusão da Substância.

V) Depois aquecemos a amostra de Sacarose e cronometramos o tempo total até o inicio da fusão da

substância.

Observações:

- Constatamos que a amostra de Cloreto de Sódio sólido no Cadinho de nicromo atingiu a temperatura

aproximada de 800°C devido a cor Vermelho alaranjado do fundo do Cadinho.

4

- Observamos os cristais de Cloreto de Sódio ficando um pouco mais agregados o que caracteriza o início

da fusão da substância, mas devido às condições do bico que estávamos usando e o gás utilizado no

laboratório de química geral, não podemos afirmar que ocorreu a fusão, supondo que tivéssemos um bico

de bunsen original e um gás melhor, veríamos a substância fundir.

- O tempo total para inicio da fusão do cloreto de sódio foi de 14 Minutos. Porém interrompido neste

tempo, pois não estávamos com a aparelhagem ideal para realizar este experimento como foi explicado

acima.

- A amostra de Sacarose iniciou a fusão no tempo total de 1 minuto.

Esquema de aparelhagem:

NaCl em cadinho de nicromo para começar o processo de aquecimento.

Durante o aquecimento do NaCl.

Cadinho adquirindo coloração vermelha-alaranjada.

Sacarosa já fundida em cadinho de porcelana.

5

Conclusão:

O Cloreto de Sódio (NaCl) por apresentar ligação iônica entre anions com alta relação carga raio fazem

com que sua rede cristalina formada por seus anions seja fortissima , fazendo com que seu ponto de Fusão

seja altíssimo (801 °C). Já a Sacarose por ser uma substância molecular apresentando interações

intermoleculares através de forças de Wan der Waals que são ligações fracas e não direcionais, fazem

com que sua rede cristalina seja fraquíssima fazendo com que seu ponto de Fusão seja baixissimo,

portanto demandando menor tempo para fundir do que o Cloreto de Sódio (190°C).

Procedimento II: Solubilidade de Compostos Iônicos e Moleculares

I) Colocamos em quatro tubos de ensaio pequena porção de Cloreto de sódio e a cada um dos tubos de

ensaio adicionamos 0,5 ml, de cada vez, de água deionizada, Acetona, Etanol e Tetracloreto de Carbono

agitando-os cuidadosamente batendo-os contra a palma da mão e observamos o corportamento da

solubilidade do Soluto em cada um dos Solventes.

II) Colocamos em quatro tubos de ensaio pequena porção de Sacarose a cada um dos tubos de ensaio

adicionamos 0,5 ml, de cada vez, de água deionizada, Acetona, Etanol e Tetracloreto de Carbono



III) Colocamos em quatro tubos de ensaio pequena porção de Naftaleno Sólido e a cada um dos tubos

de ensaio adicionamos 0,5 ml, de cada vez, de água deionizada, Acetona, Etanol e Tetracloreto de

Carbono agitando-os cuidadosamente batendo-os contra a palma da mão e observamos o corportamento

da solubilidade do Soluto em cada um dos Solventes.

IV) Colocamos em quatro tubos de ensaio pequena porção de Iodo sólido e a cada um dos tubos de




V) Colocamos em quatro tubos de ensaio pequena quantidade de óleo vegetal e a cada um dos tubos de




6

Observações:

Para melhor compreensão do experimento organizamos as observações no quadro abaixo:

Soluto/Solvente Água deionizada Propanona Etanol Tetracloreto de Carbono

Cloreto de Sódio (s)

Muito solúvel

Intermediário (muito solúvel,

comparando com o etanol)

Intermediário (pouco solúvel, comparando

com a acetona)Pouco solúvel

Sacarose (s) Muito solúvel

Intermediário (muito solúvel,

comparando com o etanol)

Intermediário (pouco solúvel, comparando

com a acetona) [Pouco solúvel. Solução com cristais de sacarose

aderidos a parede do tubo de ensaio]

Pouco solúvel Solução com cristais de scarose

aderidos a parede do tubo de ensaio

Naftaleno (s) Pouco solúvel

Intermediário (muito pouco solúvel, comparando com o etanol)

Intermediário (muito solúvel, comparando com a acetona) Muito solúvel

Iodo (s) Pouco solúvel

Intermediário (pouco solúvel, comparando com o etanol)

Intermediário (muito solúvel, comparando com a acetona) Muito solúvel

Óleo vegetal Pouco Miscível

Intermediário (pouco miscível, comparando com o etanol)

Intermediário (pouco miscível, comparando com a acetona) Muito miscível

Esquema da aparelhagem:

NaCl em propanona.

7

Iodo em tetracloreto de carbono.

Iodo sólido sendo solubilizado em acetona.

Iodo em água deionizada, acetona, etanol e tetracloreto de carbono, respectivamente.

Conclusão:

Soluto: NaCl

1. Solvente: água

- O Cloreto de sódio é solúvel em água, pois ambos os são polares. A polaridade do Sal esta associada a

grande diferença de eletronegatividade entre o Sódio e o cloro. A água é polar, pois na sua molécula

temos dois átomos de Hidrogênio, cuja eletronegatividade é baixa quando ligados a um átomo de

Oxigênio, fazendo com que haja vetor resultante na molécula, o que caracteriza polaridade.

2. Solvente: Etanol

- O Cloreto de Sódio no etanol foi menos solúvel que na água, porém mais solúvel que quando adicionado

a Propanona, isso se deve ao indice de polaridade do etanol ser maior que o da acetona. Logo seu caráter

polar é mais acentuado que o da propanona.

8

3. Solvente: Propanona

- No caso da prática realizada obtivemos um resultado diferente do esperado para este solvente, pois o

mesmo não estava anidro. Esse fator fez com que ele solubilizasse mais sal do que prevemos.

Teoricamente, devido ao indice de polaridade da propanona ser inferior ao do etanol, a acetona deveria

dissolver menos este soluto do que o etanol.

4. Solvente: Tetracloreto de Carbono

- Nesse solvente o NaCl foi pouco solúvel devido ao Tetracloreto de Carbono ser pouquíssimo polar por

apresentar na sua molécula momento dipolo igual a zero.

Soluto: Sacarose

1. Solvente: água

- Em água a sacarose é muito solúvel, pois tanto soluto quanto solvente realizam ligações de Hidrogênio

em suas moléculas, mesmo com o cárater pouco polar da cadeia carbônica da sacarose.

2. Solvente: Etanol

- A sacarose é muito solúvel, pois tanto soluto quanto solvente realizam ligações de Hidrogênio em suas

moléculas.

3. Solvente: propanona

- Devido à solução de propanona estar contaminada com água a Sacarose acabou se solubilizando neste

solvente. Teoricamente era para ser muito pouco solúvel, tendo em vista que a Acetona não realiza

Ligações de Hidrogênio.


- Neste solvente a Sacarose foi pouco solúvel devido ao Tetracloreto de Carbono ser pouco polar e não

apresentar Ligações de hidrogênio.

9

Soluto: Naftaleno

1. Solvente: água

- Neste Solvente o Naftaleno é muito pouco solúvel por se tratar de um composto orgânico pouco polar

devido à geometria da sua molécula.

2. Solvente: Etanol

- No Etanol o Naftaleno solubilizou muito, pois ambos realizam ligações de hidrogênio.


- Nesse Solvente o Naftaleno é pouco solúvel por ser pouco polar.


- Neste Solvente o Naftaleno é muito solúvel devido ao seu cárater pouco polar.

Soluto: Iodo

1. Solvente: água

- O Iodo em água é muito pouco solúvel devido a sua molécula ser “apolar”, apesar de adquirir dipolo

momentâneo.

2. Solvente: Etanol

- Neste solvente, o iodo se solubilizou mais do que na propanona. Isso se deu devido à acetona não estar

anidra. Na realidade, etanol não dissolve iodo com tanta eficiência como a propanona devido ao

parâmetro de solubilidade relativo às forças de London ser menor, e também pelo fato de o etanol ter

caráter mais polar que acetona.


- Na Propanona teoricamente deveria ter sido muito soluvel, devido aos parametros de solubilidade

relativo às forças de London. Porém devido a Propanona estar contaminada com a água o resultado foi

diferente do esperado, ou seja, acabou dissolvendo com menos eficiência.

10


- Neste Solvente o Iodo foi muito solúvel devido ao seu caráter pouco polar. Ambos (solvente e soluto)

possuem certa “apolaridade”, logo são semelhantes, fazendo com que o tetracloreto de carbono solubilize

facilmente o iodo.

Soluto: Óleo Vegetal

1. Solvente: água

- Imiscível com a água, pois o óleo Vegetal apresenta cárater pouco polar.

2. Solvente: Etanol

- Neste solvente o óleo vegetal foi mais miscível que na propanona, devido à acetona não estar anidra. Na

realidade deveria miscibilizar menos com este solvente, pois o etanol possui certo caráter polar.


- Nesse Solvente o óleo deveria ser teoricamente mais miscível do que no Etanol devido a Propanona

apresentar cárater menos polar que o etanol. Porém devido à amostra de Propanona estar contaminada

com água acabou por miscibilizar menos do que o previsto.


- O óleo vegetal foi o que mais se miscibilizou muito com este solvente. Isso aconteceu devido a ambos

possuírem grande “apolaridade” em suas moléculas, logo, óleo vegetal e tetracloreto de carbono possuem

grande afinidade.

11

Bibliografia:

1. Barros, Susana de Souza. “Física Experimental II”, IF-UFRJ, 2011-I.

2. Atikins, Peter. “ Princípios da Química”, Learns Book.

3. James E. Brady, Gerard E. Humiston, Química Geral.

4. http://www.moderna.com.br/moderna/didaticos/em/fisica/fundamentos/temas/ radiacao_corpo_negro.pdf>

5. <http://penta3.ufrgs.br/CESTA/fisica/calor/conveccao.html>6. <http://www.infoescola.com/materiais-de-laboratorio/bico-de-bunsen/>7. <http://www.worldlingo.com/ma/enwiki/pt/Nichrome>8. <http://www.cdcc.sc.usp.br/quimica/equipamentos/grupo1/dessecador.htm>9. <http://www.dicionario.pro.br/dicionario/index.php/Calcina%C3%A7%C3%A3o>10. http://www.alvasi.com.br/media/file/fispq/quimico/cloreto_de_sodio.pdf

http://www.dicionario.pro.br/dicionario/index.php/Calcina%C3%A7%C3%A3o

http://www.cdcc.sc.usp.br/quimica/equipamentos/grupo1/dessecador.htm

http://www.worldlingo.com/ma/enwiki/pt/Nichrome

http://www.infoescola.com/materiais-de-laboratorio/bico-de-bunsen/

http://penta3.ufrgs.br/CESTA/fisica/calor/conveccao.html

http://www.moderna.com.br/moderna/didaticos/em/fisica/fundamentos/temas/radiacao_corpo_negro.pdf

http://www.moderna.com.br/moderna/didaticos/em/fisica/fundamentos/temas/radiacao_corpo_negro.pdf

dissociação eletrolítica, fusão e solibilidade de compostos iônicos e moleculares

Documents