Química 12º ano

APL 2.1

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APL 2.1

Esta actividade prático-laboratorial tem como objectivos:

Efectuar uma destilação fraccionada de uma mistura de três componentes

Traçar um gráfico de temperatura em função do volume de destilado, para destilação realizada

Interpretar o gráfico, identificando a composição da mistura em % V/V (percentagem em volu-

me)

Os dados obtidos com o cumprimento dos objectivos supracitados permitirão dar resposta às questões-

problema:

P O R Q U E R A Z Ã O É P O S S Í V E L O B T E R D O P E T R Ó L E O F R A C Ç Õ E S D I S T I N T A S , A T R A V É S

D E U M A D E S T I L A Ç Ã O F R A C C I O N A D A ?

C O M O S E P O D E R Á D E T E R M I N A R A C O M P O S I Ç Ã O Q U A N T I T A T I V A D E U M A M I S T U R A

D E T R Ê S C O M P O N E N T E S ?

O M A T E R I A L U T I L I Z A D O E N C O N T R A -S E E N U N C I A D O N A P Á G I N A 126 D O M A N U A L (2 º V O LU M E ) .

O P R O CE D I M E N T O E F E CT U A D O N E S T A A CT I V I D A D E E N C O N T R A -S E D E S CR I T O N A P Á G I N A 127 D O

M A N U A L (2º V O LU M E )

Volume (cm3) Temperatura (°C)

0 16

1 34

2 36

3 40

4 50

5 55

7,5 56

Química 12º ano

APL 2.1

2

10 56

13 56,5

15 57,5

20 58

24 61

29 60

32 62

34 60

36 63

39 64

40 63

43 66

44 64,5

46 68

49 70

50 72

52 73

A partir da tabela acima representada, pudemos traçar o gráfico seguidamente apresentado:

E X P L I C A A R A Z Ã O D A A D I Ç Ã O D A P O R C E L A N A P O R O S A O U P É R O L A S D E V I D R O À

M I S T U R A A D E S T I L A R

A porcelana porosa - ou, neste caso, as pérolas de vidro – actuam no balão volumétrico como regulado-

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4

7,5 13

20

29

34

39

43

46

50

57

58

,5

60

,5

61

,5 63

64

65

71

73

75

,5 78

Tem

pe

ratu

ra (°C

)

VOLUME DE DESTILADO (CM3)

57 cm3, 74,5°C

H2O (vestígios) + acetona

70 cm3, 83°C

H2O + acetona (vestígios)

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res de ebulição, isto é, controlam a energia libertada neste processo, impedindo que este ocorra de for-

me pouco regular e uniforme, tornando a destilação mais eficiente.

I N D I C A O M O D O D E P R O C E D E R P A R A E V I T A R Q U E O D E S T I L A D O S E P E R C A P O R E V A -

P O R A Ç Ã O

Para que não ocorram perdas de destilado por evaporação, após a sua separação da restante mistura,

deve-se revestir a passagem entre a alonga e a proveta com Parafilm®, isolando, assim, essa zona da

montagem.

P O R Q U E R A Z Ã O S E D E V E R E V E S T I R A C O L U N A D E F R A C C I O N A M E N T O C O M F O L H A S

D E A L U M Í N I O ?

Ao sofrerem aquecimento, todas as substâncias emitem energia sob a forma de radiação, neste caso

infravermelha (IV). Ora, perdendo energia, arrefecem. Sendo que as folhas de alumínio têm um grande

poder reflector (logo, um poder de absorção reduzido), minimizam as perdas de calor causadas por

emissão de radiação.

I N D I C A A S F R A S E S R E S A C U M P R I R D U R A N T E O P R O C E D I M E N T O E X P E R I M E N T A L ,

T E N D O E M C O N T A O S C O M P O N E N T E S D A M I S T U R A .

Acetona (ou propanona – C3H6O)

R 1 1 : Facilmente inflamável

S 2 : Manter fora do alcance das crianças

S 9 : Manter o recipiente num lugar bem venti-

lado

S 1 6 : Conservar longe de fontes de ignição -

Não fumar

S 2 3 : Não respirar o vapor/gás/fumo/aerossol

S 3 3 : Evitar a acumulação de cargas electros-

táticas

Etanol (ou álcool etílico – C2H5OH)

R 1 1 : Facilmente inflamável

S 2 : Manter fora do alcance das crianças

S 7 : Manter o recipiente bem fechado

S 1 6 : Conservar longe de fontes de ignição -

Não fumar

Butan-1-ol (C4H3O)

R 1 0 : Inflamável

R 2 2 : Nocivo por ingestão

R 4 1 : Risco de lesões oculares graves

R 6 7 : Pode provocar sonolência e vertigens,

por inalação dos vapores.

S 1 3 : Manter afastado de comidas e bebidas,

incluindo as dos animais.

S 2 6 : Em caso de contacto com os olhos lavar

imediata e abundantemente com água e cha-

mar um especialista

S 3 7 / 3 9 : Usar luvas adequadas e protecção

para os olhos/cara.

S 4 6 : Em caso de ingestão consultar imedia-

tamente um médico e mostrar o rótulo ou a

embalagem.

No final desta actividade concluímos, através da diferença entre os volumes iniciais de cada composto e

os volumes obtidos, que os diferentes compostos a separar ainda se encontravam ainda misturados,

pelo que os resultados obtidos não foram os esperados.

Uma possível causa do fracasso desta experiência residirá no fraco estado dos reguladores de ebulição,

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que provocava a ocorrência de ebulições tumultuosas e, portanto, variações bruscas de temperatura

que afectavam todo o processo. Além disso, também a proveta utilizada para a recolha do volume desti-

lado não foi adequada ao volume obtido, pelo que também comprometeu a eficácia da destilação frac-

cionada.

A eficácia da separação dos componentes da mistura através de uma destilação depende de:

Diferença da pressão de vapor dos componentes

Entalpia de vaporização dos componentes

Número de pratos teóricos da coluna de fraccionamento

Velocidade à qual a destilação se processa.

Uma coluna de fraccionamento pode ser avaliada quanto à sua eficácia em termos de pratos teóricos, e

é feita analisando-se as curvas de destilação, construídas num gráfico da temperatura de ebulição da

mistura em função do volume do destilado obtido, como efectuado nesta actividade prática.

Também os vários componentes do petróleo bruto, como os componentes da mistura a destilar nesta

actividade, têm tamanhos, pesos e temperaturas de ebulição diferente, que precisam de ser separados,

o que pode ser feito facilmente separados por destilação fraccionada a pressão reduzida, obtendo-se

assim produtos como gasóleo, querosene, gasolina e naftas.