Temperatura de Fusão de Sólidos Orgânicos - Experimento em Química Orgânica I, Manuais, Projetos, Pesquisas de Química

Baixe Temperatura de Fusão de Sólidos Orgânicos - Experimento em Química Orgânica I e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Química, somente na Docsity! CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA COORDENAÇÃO DO CURSO TÉCNICO EM QUÍMICA Laboratório de Química Orgânica I Turma QUI 2A - T3 Profa. Maria Cristina Silva Vidigal ALUNOS: LUCAS ANDRADE COSTA MIRANDA, MARLON VICTOR PEREIRA, REBECA OLIVEIRA DE CARVALHO DATA DA PRÁTICA: 27/02/24 DETERMINAÇÃO DA TEMPERATURA DE FUSÃO DE SÓLIDOS ORGÂNICOS BELO HORIZONTE MARÇO / 2023 0 1. INTRODUÇÃO A química tem como objeto de estudo a matéria, e os químicos buscam compreender a sua diversidade, analisar suas transformações e propriedades. As propriedades da matéria são características atribuídas a uma substância ou a um grupo de substâncias, com esses atributos podendo ser exclusivos ou comuns a toda a matéria. Quando os parâmetros analisados estão presentes em toda matéria, recebem a classificação de propriedades gerais, como: massa, volume, porosidade, compressibilidade e etc. Entretanto, quando as características analisadas permitem a identificação de substâncias, são denominadas de propriedades específicas, e são classificadas como: organolépticas, aquelas capazes de impressionar os sentidos (cor, sabor, cheiro, brilho)1; químicas quando o material tem a capacidade de se alterar em outro através de uma transformação/reação química (combustão, oxidação, corrosão etc)5; e físicas quando a propriedade analisada não interfere em sua composição química e possa ser mensurada (temperatura de fusão, maleabilidade e condutividade elétrica) 1. Ao longo da história da química, no fim do século XVIII, os químicos começaram a perceber diferentes propriedades específicas nas substâncias atualmente tidas como orgânicas em relação às demais. Essas apresentavam especificidades quando analisados sua estabilidade térmica, solubilidade, estados de agregação em que eram encontradas e faixas menores para mudança de estado físico2. Dentro das variadas características que os compostos orgânicos possuem, umas das mais marcantes é a sua classificação como “molecular”, ou seja, as ligações presentes no composto são em sua maior parte covalentes2. Tal característica tem impacto direto na faixa de mudança de estado físico da substância orgânica analisada, já que moléculas tendem a ter pontos de fusão e ebulição menores quando comparado a compostos iônicos3. Em compostos covalentes, as interações intermoleculares, responsáveis pelos estados de agregação resultam das interações entre dipolos, que são mais fracas que as relações entre íons, assim exigindo menos energia para o seu rompimento4. Em contexto laboratorial, as propriedades específicas da matéria são utilizadas em análises para sua identificação. Características como ponto de fusão (temperatura em que o composto inicia o processo de fusão em seu estado físico) são mensuradas e comparadas com valores tabelados para a sua identificação e certificação de seu grau de 1 2.4.3 Determinação do ponto de fusão a partir do fusômetro Micro Química (digital) - Introduziu-se a lâmina preparada com o reagente no centro do aparelho. - Posicionou-se a lupa acoplada ao fusômetro sobre a lamínula e o botão de aquecimento foi pressionado. - A reação foi observada até a fusão total da substância, registrou-se a temperatura do primeiro sinal de liquefação e a temperatura em que todo o reagente atingiu o estado líquido. 3. RESULTADOS Tabela 02 - Determinação de temperatura de fusão Fonte: Arquivo pessoal Legenda da tabela 02: - Fórmula molecular (FM) - Massa molar (MM) - Fusômetro da Electrothermal (F1) - Fusômetro da Quimis (F2) - Fusômetro digital da Micro Química(F3) 4 4. DISCUSSÃO As temperaturas de fusão obtidas a partir da leitura dos fusômetros apresentaram, em sua maioria, pequenas variações em relação aos valores tabelados. Os pontos de fusão, quando mensurados, englobam uma faixa de temperatura mínima de cerca de 0,5°C a 1,0°C, com variações de até 3°C em algumas substâncias4. No caso de alguns reagentes, como o ácido benzóico, as leituras registradas evidenciaram diferenças muito baixas se comparado às medidas oficiais, indicando baixo nível de contaminação, o que não pode ser afirmado em relação às demais substâncias, com ênfase no ácido oxálico diidratado que apresentou grandes variações, chegando a não fundir quando analisado no fusômetro Micro Química (F3). A discrepância observada entre os valores oficiais e os obtidos, pode ser justificada por alguns fatores, tais como erros do analista na leitura do início e fim do processo de fusão, termômetro químico utilizado e, principalmente, a presença de impurezas nas amostras da substância. A presença de substâncias estranhas em um sólido cristalino interrompe o padrão de repetição de forças que mantém o sólido unido¹⁰. Assim, quando impurezas se fazem presentes no reagente analisado, uma quantidade menor de energia é necessária para derreter a parte do sólido ao redor da sujidade, resultando em uma fusão precoce. Isso explica a redução no ponto de fusão observada nas leituras dos reagentes naftaleno (C10H8) e ácido acetilsalicílico (C9H8O4). A presença de impurezas também é uma possibilidade de justificativa para a não fundição da amostra de ácido oxálico diidratado analisada no fusômetro da Micro Química (F3). Por a prática se passar em um laboratório de ensino, os reagentes são, quando não utilizados, devolvidos à sua embalagem de origem. Tal situação pode ter prejudicado a análise do ácido oxálico diidratado, já que o mesmo é colocado em estufas para a produção de ácido oxálico anidro, que por sua vez possui uma faixa de fusão à 190°C4. Considerando a possibilidade da mistura entre reagentes, é possível que a amostrada colocada no fusômetro 3 seja majoritariamente ácido oxálico anidro, impossibilitando sua fusão na temperatura tabelada. Já quando analisadas as medidas obtidas pelo fusômetro Electrothermal (F1), observa-se que todas as substâncias, salvo o ácido acetilsalicílico, quando comparada às demais amostras da mesma substância, apresentam faixa de fusão de cerca de 10°C entre o primeiro sinal de liquefação e a fusão completa dos reagentes. Essa extensa faixa pode ser justificada tanto pela realização incorreta da leitura do termômetro químico, por culpa dos 5 manipuladores, quanto pelo estado do termômetro utilizado, que apresenta muitos sinais de uso, dificultando a leitura do aparelho. 5. CONCLUSÃO A partir da realização da prática, determinou-se a temperatura de fusão de reagentes químicos por meio de três diferentes fusômetros elétricos. Ao comparar os valores obtidos e os valores tabelados, observa-se grande proximidade dos dados, embora as leituras obtidas no fusômetro Electrothermal tenham apresentado maior variação em relação às medidas oficiais, provavelmente originadas de erros na leitura da escala, feita pelo analista. Os fusômetros utilizados na prática demonstraram-se eficientes para determinar a temperatura de fusão de substâncias sólidas, apresentando compatibilidade entre os dados teóricos e os obtidos na prática. 6. GESTÃO DE RESÍDUOS Os capilares, tal como as lamínulas utilizadas para análise das substâncias, foram devidamente descartados em recipiente próprio para tal. Realizou-se, também, a lavagem do Gral, que acumulou resíduos das substâncias analisadas após a utilização do Pistilo para refino das mesmas e os reagentes utilizados retornaram para seus frascos originais. 7. REFERÊNCIAS [1] SCARPELLINI, Carminella; ANDREATTA, Vinícius Barbosa. Manual compacto de química: ensino médio. 1. ed. São Paulo: Rideel, 2011. E-book. Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br. Acesso em: 28 fev. 2024. [2] VIDIGAL, M. C. S.. QUÍMICA ORGÂNICA TEÓRICA I. Belo Horizonte: 2006 6