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A DENSIDADE DE SOLUÇÕES LÍQUIDAS

Por:   •  2/3/2017  •  Relatório de pesquisa  •  928 Palavras (4 Páginas)  •  244 Visualizações

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Instituto Federal do Norte de Minas Gerais – IFNMG

Engenharia Química – 4º Período

DENSIDADE DE SOLUÇÕES LÍQUIDAS

Relatório apresentado como parte das exigências da disciplina de Físico-Química Experimental pelos discentes:

Gabriella Iasmin de Souza

Ludmilla Brandão

Mariane Magalhães


ÍNDICE

1. Introdução 3

2. Objetivos  5

3. Materiais e reagentes 5

3.1. Materiais utilizados5

3.2. Reagentes utilizados5

4. Parte experimental 5

5. Resultados e discussão 5

6. Conclusão 9

7. Referências 10


  1. Introdução

Nessa prática foi usado ebulioscopia, que é uma propriedade coligativa que ocasiona a elevação da temperatura de um líquido quando a ele se adiciona um soluto. A pressão de vapor de uma solução é sempre menor que a pressão de vapor do respectivo solvente puro. Para que a água entre em ebulição é necessária que sua pressão de vapor se iguale a pressão externa, o que ocorre numa temperatura superior a 100ºC.

Quando adicionarmos um soluto à água em ebulição sua pressão diminui, ficando menor que a pressão externa. Esta água com soluto entrara em ebulição numa temperatura maior do que da água, ou seja, o ponto de ebulição da água com soluto aumenta, portanto, quanto menor a pressão de vapor maior a temperatura de ebulição.

Por ser uma propriedade coligativa, o abaixamento da pressão de vapor em soluções diluídas depende da concentração das partículas do soluto, mas não de sua natureza química.

Então, Consideremos uma solução em equilíbrio com o vapor do solvente puro. A condição de equilíbrio é que:

                      [pic 1]

Onde:  é o potencial químico do solvente na solução, é o potencial químico do solvente no vapor, sendo x a fração molar do solvente. Se a solução é ideal, teremos:[pic 2][pic 3]

 [pic 4]

(2) Substituindo (2) em (1), teremos:

  [pic 5]

Rearranjando a equação teremos:

[pic 6]

Para medir totalidade de energia atrelada no  sistema termodinâmico é utilizada a equação de Gibbs da vaporização molar:

[pic 7]

[pic 8]

[pic 9]

A equação (4) pode ser manipulada e ser escrita assim:

 [pic 10]

Readaptando a equação com relação a fração molar do soluto, teremos

[pic 11]

Substituindo a equação (8) em (7), e fazendo algumas considerações:  = 0, logo x = 1 (o sistema é constituído apenas de solvente) onde T° representa a temperatura de ebulição do solvente puro, e substituindo na equação (9), temos:[pic 12]

[pic 13]

[pic 14]

Substituindo a equação (10) na equação (9), e fazendo algumas readaptações matemáticas simples (mmc, transferência de lado da variável...) para isolar a temperatura obtivemos a seguinte equação:

Algumas considerações foram feitas para solução diluída  <<< 1, então ln(1 - ) ≅ -  e para T°≅T na vaporização:[pic 15][pic 16][pic 17]

[pic 18]

Definindo uma constante K de:

[pic 19]

Então

[pic 20]

Como sabemos que quando trabalhamos com  soluções diluídas o  ≅ w (molalidade) temos:[pic 21]

[pic 22]

O cálculo do valor do ponto de ebulição (cálculo ebulioscópico) de um solvente após a adição de um soluto não volátil é feito por meio da ebuliometria, que é a propriedade coligativa que estuda o aumento do ponto de ebulição. Assim sendo, o cálculo ebulioscópico revela o quanto o ponto de ebulição de um solvente na solução aumentou. onde Keb é a constante ebulioscópica do solvente e é definida matematicamente por:

[pic 23]

Onde representa a massa do solvente em Kg/mol. A molalidade (w) da solução é definida por:[pic 24]

                                        [pic 25]

Objetivos

Este relatório tem por objetivo determinar experimentalmente o grau de dissociação iônica de um sal pela elevação ebulioscópica, ou seja, pelo efeito coligativo da elevação da temperatura de ebulição.

  1. Materiais e reagentes

  1. Materiais utilizados:

  • Tubo de ensaio grande;
  • Béquer de 250,0 mL
  • Termômetro acoplado com rolhas para o tubo de ensaio grande.

  • Tubo capilar
  • Suporte universal Garras metálicas
  • Tela de amianto
  • Tripé de ferro
  • Bico de Bunsen
  • Pipeta de 25,0 mL
  • Balança analítica
  1. Regente utilizados:
  • Água destilada
  • Nitrato de potássio, KNO3
  •  Óleo Mineral
  1. Parte experimental

  2. Resultados e discussão
  • Primeira etapa

Na primeira etapa do experimento, calculou-se a temperatura de ebulição da água por meio da média entre as duas temperaturas aferidas, logo:

...

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