LÍQUIDOS PARCIALMENTE MISCÍVEIS – MISTURAS BINÁRIAS

LÍQUIDOS PARCIALMENTE MISCÍVEIS – MISTURAS BINÁRIAS

1. INTRODUÇÃO

Dois líquidos, a uma dada temperatura podem ser miscíveis, imiscíveis ou parcialmente miscíveis. Como a solubilidade varia com a temperatura, é comum dois líquidos miscíveis, a uma determinada temperatura se tornarem parcialmente miscíveis em uma outra temperatura.

O sistema fenol-água em determinadas proporções, à temperatura e pressão ambientes, apresenta miscibilidade parcial. Elevando-se, entretanto, a sua temperatura, a solubilidade do fenol em água aumenta e também a da água em fenol, até o ponto em que os dois líquidos se tornam completamente miscíveis, isto é, o sistema se torna homogêneo. Para cada sistema há uma temperatura de solubilidade, ou miscibilidade. A mais alta ou mais baixa temperatura obtida para as diversas misturas de um dado sistema é chamada de temperatura crítica de solubilidade ou temperatura consoluta.

Com os dados de temperatura de solubilidade de misturas de fenol e água em várias proporções obtem-se a curva de solubilidade mútua do sistema água-fenol.

1. OBJETIVO

O experimento tem como objetivo obter experimentalmente o diagrama de solubilidade do sistema fenol-água, afim de estudar o equilíbrio de líquidos parcialmente miscíveis bem como aplicar os conhecimentos adquiridos sobre a regra das fases e da regra da alavanca.

1. MATERIAIS E REAGENTES

Erlenmeyers de 125 mL (3 por grupo), termômetro digital (2 por grupo), chapa de aquecimento (1 por grupo), bureta de 25 mL (1 por grupo), suporte para bureta e garra para bureta, fenol,  água destilada, gelo, proveta de 20 mL e  (1 por grupo), vasilha marinex (1 por grupo), bastão de vidro (1 por grupo), balança analítica, espátula, béquer de 50 mL (2 por grupo)

1. PROCEDIMENTO

Correção da temperatura do termômetro

Colocar o termômetros em um béquer com gelo e anotar as temperaturas a cada 30 segundos até obter 5 valores de temperaturas iguais. Idealmente, a água deve apresentar temperatura de congelamento de 0°C a 1 atm. Com base nos dados obtidos, efetuar a correção de temperatura do termômetro.

Cada grupo deve trabalhar com um dos frascos indicados na tabela I, conforme orientação do professor.

1. Pesar diretamente em um erlenmeyer a massa de fenol indicada na tabela I. Utilize a balança analítica para realizar essa etapa.
2. Encha a bureta com água destilada e cuide para que a mesma não tenha bolhas.
3. Coloque o  termômetro dentro do erlenmeyer contendo fenol. O termômetro deverá permanecer no frasco durante toda o experimento.
4. Transfira o volume de água indicado na tabela I para o erlenmeyer contendo o fenol.  Você deve obter uma mistura de aspecto leitoso (heterogênea), a temperatura do ambiente.
5. Aquecer o frasco em chapa de aquecimento, agitando regulamente a mistura até o momento em que a mistura se torne homogênea (uma fase).

CUIDADO:  A temperatura da chapa não deve exceder 80 °C.

1. Retirar o frasco do aquecimento deixar a mistura resfriar lentamente. Quando a mistura se tornar opalescente, ler e anotar a temperatura. Para misturas que o sistema demorar muito tempo para retornar ao forma opalescente, é permitido o uso de um banho de água para acelerar esse processo.
2. Aquecer novamente o frasco até que esta mistura se torne homogênea e repetir o procedimento do item 06.

Obs. Para cada mistura, deve-se realizar três medições de temperatura. As temperaturas de uma mesma mistura podem diferir de no máximo 2°C.

1. Repetir o mesmo procedimento dos itens 4 a 6 para cada adição de água nas quantidades indicadas na Tabela I.

Após a completar os dados da tabela I, cada grupo deve transferir a última mistura preparada para uma proveta apropriada para que ocorra a separação de fases a temperatura do ambiente.  Os grupos devem retornar no dia seguinte ao laboratório para fazer a leitura dos volumes das fases.

Tabela I: Relação entre a massa de fenol e o fenol e o volume de água, suas respectivas temperaturas de resfriamento, a média entre elas  a % m/m de fenol na amostra.

	Temperatura / °C
Frasco	Amostra	Massa de fenol / g	Volume de água (cm³)	Resfriamento I	Resfriamento II	Resfriamento III	Média	% m/m (fenol)
I	1	10 (10,4063)	4,0	22,5	20,3	22,5	21,76	71,40
2	+ 1,0	35,1	37,3	38,2	36,86	66,60
3	+ 3,0	55,3	52,1	52,9	53,43	55,50
4	+ 4,0	62,3	62,1	62,2	62,2	45,45
II	1	7,5 (7,6153)	6,0	58,3	58,3	58,5	58,36	55,50
2	+ 1,5	63,4	63,6	63,5	63,50	50,00
3	+ 3,0	65,5	65,8	63,9	65,06	41,66
4	+ 3,0	66,2	66,8	66,4	66,46	35,71
III	1	5,0 (5,1023)	7,5	50,9	59,6	58,8	56,43	40,00
2	+ 1,5	59,0	60,2	62,6	60,6	35,71
3	+ 3,0	63,6	60,6	62,2	62,13	29,41
4	+ 3,0	63,6	68,0	60,9	64,16	25,00
V	1	2,5 (2,5036)	12,5	62,5	63,0	62,9	62,8	16,60
2	+ 4,0	56,6	56,4	56,7	56,56	13,15
3	+ 6,0	47,7	44,4	43,4	45,16	10,00
4	+ 5,0	30,3	29,8	29,4	29,83	8,33