PROPRIEDADES TERMODINÂMICAS E ... TERMODINÂMICAS E ESPECTROSCÓPICAS DO SISTEMA LI + ÁLCOOIS Robert…

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PROPRIEDADES TERMODINMICAS E

ESPECTROSCPICAS DO SISTEMA LI + LCOOIS

Robert Lunkez Fernandes1, Heloisa Emi Hoga2, Ricardo Belchior Torres3 1,2,3 Centro Universitrio FEI

robert.lunkez@live.com, belchior@fei.edu.br

Resumo: Este trabalho tem visa estudar propriedades espectroscpicas e termodinmicas do sistema lquido binrio contendo o lquido inico (LI) metanoato de n-

butilamnio + lcoois a diferentes temperaturas. As

grandezas excesso estudadas so: o volume molar

excesso (VmE), o desvio da viscosidade (), a energia

de Gibbs de ativao excesso (G*E) e o desvio da

compressibilidade isentrpica (s).

1. Introduo Propriedades fsico-qumicas e termodinmicas de

sistemas so imprescindveis em projetos industriais e

para o desenvolvimento da cincia. As propriedades em excesso quantificam o desvio que o sistema real sofre

em comparao ao ideal e este afastamento oriundo

das diferentes interaes existentes entre as diferentes

espcies presentes na soluo[1]. Neste projeto, estas

espcies so o lquido inico + lcoois alifticos.

Lquidos inicos possuem ponto de fuso abaixo de

100C, baixa presso de vapor e quimicamente estveis.

As mudanas na sua estrutura inica modificam suas

propriedades, possibilitando uma otimizao nas suas

caractersticas sendo chamados tambm de designer

solventes [2].

2. Metodologia Os reagentes utilizados no estudo do sistema binrio

foram o 1-pentanol (pureza > 99%, SIGMA-ALDRICH)

e o metanoato de n-butilamnio (pureza > 94%, 0,55%

em massa de gua). Para as medidas de densidade,

velocidade do som e viscosidade, utilizou-se um

Analisador de Densidade e Velocidade do Som (Modelo

DSA 5000) e um Viscosmetro Stabinger (Modelo SVM 3000), ambos fabricados pela Anton Paar.

A sntese do LI foi realizada pelo mtodo de

neutralizao cido-base, utilizando o cido metanico

(pureza > 99%, MERCK) e a n-butilamina (pureza >

99%, MERCK). A caracterizao foi comprovada por

RMN e FTIR e o teor de gua comprovado por Karl

Fischer.

3. Resultados As propriedades excesso foram calculadas usando as

equaes 1-4 e o comportamento dessas grandezas pode

ser observado na Figura 1.

)11

()11

(2

22

1

11

MxMxV Em

(1)

)( 2211 xx (2)

22

111

22

* lnlnV

Vx

V

VTRG E

(3)

)11

(1

22

22

12

11

2x

ux

uus

(4)

onde , M, , u, x e V so a densidade, massa molar,

viscosidade, velocidade do som, frao molar e o

volume molar da soluo. O subscrito 1 refere-se ao LI

e o subscrito 2, ao 1-pentanol. R a constante universal

dos gases e T a temperatura a qual o sistema se

encontra

Figura 1. Propriedades em excesso em funo de x1. T =

293,15 (), 298,15 (), 303,15 (), 308,15 () e 313,15 K (). a)VmE ; b) ; c) s ; d) G*E .

4. Concluses Parciais Ao contrrio das demais grandezas, a energia de

Gibbs de ativao excesso possui valores positivos em

toda faixa de composio o que pode ser indcio de

predominncia de foras dispersivas no sistema. Ou

seja, inicialmente, adicionando-se LI ao lcool, no h

interaes qumicas entre ambos at atingir o pico em

torno de 40% de LI no sistema, tendendo a idealidade. Para o sistema estudado, as grandezas variam

consideravelmente com a temperatura, principalmente a

viscosidade. Como uma continuao do trabalho sero

estudados os sistemas (metanoato de n-butilamnio +

etanol), e (metanoato de n-butilamnio + 1-butanol).

5. Referncias [1] TORRES, R.B.; MORANDIM-GIANNETTI, A.A.;

OLIVIERI, G.V. 2015 AIChE Annual Meeting: Atlanta,

USA, Conference Program, v. nico, 2014.

[2] FRANZOI, A.C. et al. Qumica Nova: Brasil, v. 34, n. 6, p. 1042-1050, 2011.

Agradecimentos Ao Centro Universitrio da FEI, ao IPEI e ao Instituto de

Pesquisa da UNESP. 1 Aluno 11213187-5 de IC do Centro Universitrio FEI (bolsa PBIC). Projeto com vigncia de 5/17 a 4/18.