SOLUBILIDADE
( CONCLUSÃO)

Pelos procedimentos do laboratório, podemos perceber que a propriedade física de solubilidade de uma substância pode ser totalmente confirmada experimentalmente.

O dicromato de potássio, como visto empiricamente, é um sal solúvel em água. No entanto, dependendo de sua concentração e da quantidade de água utilizada, a solubilização poderá ou não formar corpo de chão.

Nos experimentos que realizamos, a quantidade de água foi fixa (10ml) para quantidades variáveis do sal. Contudo, se fosse adicionada certa quantidade de água à solução que formou corpo de fundo (como a do tubo 5, por exemplo), o resíduo sólido formado seria solubilizado. Para uma quantidade até 1g de dicromato de potássio para 10 ml de água, foi comprovado que não há significativamente formação de corpo de chão.

Finalizando, um detalhe a ser observado é que, muitas vezes, uma solução aparenta formar corpo de chão mesmo com pouca quantidade de sal / soluto. Isso ocorre, porém, devido a falta de “centrifugação” da mistura, ou seja, para se adquirir um resultado preciso sobre a verdadeira capacidade de solubilidade de determinado composto, devemos agitar muito bem a solução. Assim, as moléculas irão adquirir movimento e tempo necessários para que ocorra dissolução.

MARINA A. FANELLI, MARIA BEATRIZ, LEANDRO SATO.

SOLUBILIDADE

(DESENVOLVIMENTO)

Em Laboratório, realizamos um experimento com 5 etapas para verificarmos a solubilidade de diferentes quantidades de um sal ( no caso o dicromato de potássio –K2Cr2O7 ) em água.

Matérias utilizados :

- 5 tubos graduados
-balança digital
- água
- sal ( dicromato de potássio)

Procedimento :

TUBO 1
0.3 g de K2Cr2O7 para 10 ml de água
Resultado : Solubilização completa, sem formação nenhuma de corpo de fundo.

TUBO 2
0.5 g de K2Cr2O7 para 10 ml de água
Resultado : Solubilização completa,sem corpo de chão, após agitar muito.

TUBO 3
1 g de K2Cr2O7 para 10 ml de água
Resultado : Solubilização com formação de corpo de chão ( pouco, apenas alguns cristais do sal).

TUBO 4
1.30 g de K2Cr2O7 para 10 ml de água
Resultado : Solubilização com formação de corpo de chão (quantidade relativamente pequena).

TUBO 5
1.5 g de K2Cr2O7 para 10 ml de água
Resultado : Solubilização com formação de muito corpo de chão.

MARINA A. FANELLI, MARIA BEATRIZ e LEANDRO SATO

TABELA DE SOLUBILIDADE

(compostos iônicos em água)

SOLUBILIDADE

(INTRODUÇÃO)

Solubilidade ou coeficiente de solubilidade (CS) é a quantidade máxima que uma substância pode dissolver-se num líquido, que expressa-se em mols por litro, em gramas por litro, ou em percentagem de soluto/solvente. Também é possível estender o conceito de solubilidade para solventes sólidos.
Na solubilidade, o caráter polar ou apolar da substância influi principalmente, já que, devido a polaridade das substâncias, estas serão mais ou menos solúveis. Substâncias polares tendem a se dissolver em líquidos polares e substâncias apolares em líquidos apolares.
Os compostos com mais de um grupo funcional apresentam grande polaridade, por isso não são solúveis em éter etílico, por exemplo, que apresenta baixíssima polaridade. Portanto, para que uma substância seja solúvel em éter etílico deve apresentar pouca polaridade. Os compostos com menor polaridade são os que apresentam menor reatividade como, por exemplo, as parafinas, compostos núcleos aromáticos e os derivados halogenados.
O termo solubilidade é utilizado tanto para designar o fenômeno qualitativo do processo (dissolução) como para expressar quantitativamente a concentração das soluções. A solubilidade de uma substância depende da natureza do soluto e do solvente, assim como da temperatura e da pressão do sistema.
O processo de interação entre as moléculas do solvente e as partículas do soluto para formar agregados é denominado solvatação e, se o solvente for a água, hidratação.
Quando misturamos um soluto a um solvente, pode haver formação de três tipos de solução :
Solução Insaturada (ou não saturada)
É quando a quantidade de soluto usado se dissolve totalmente, ou seja, a quantidade adicionada é inferior ao coeficiente de solubilidade.
Solução Saturada
É quando o solvente (ou dispersante) já dissolveu toda a quantidade possível de soluto (ou disperso) e toda a quantidade agora adicionada não será dissolvida. A solução saturada pode ser com corpo de chão ( “cristais” no fundo do recipiente, quando o limite de solubilidade desta é ultrapassado ) ou sem corpo de chão ( toda a quantidade de soluto foi completamente dissolvida, mas está no limite, ou seja, nada mais pode ser adicionado a solução)
Solução Sobressaturada (ou superssaturada)
Isto só acontece quando o solvente e soluto estão em uma temperatura em que seu coeficiente de solubilidade (solvente) é maior, e depois a solução é resfriada ou aquecida, de modo a reduzir o coeficiente de solubilidade. Quando isso é feito de modo cuidadoso, o soluto permanece dissolvido, mas a solução se torna extremamente instável. Qualquer vibração/alteração faz precipitar a quantidade de soluto em excesso dissolvida.
As substâncias que misturamos à algum tipo de líquio (para realizarmos uma possível dissolução)podem classificar-se como solúveis, pouco solúveis ou insolúveis.
As substâncias muito solúveis, como o cloreto de sódio (principal constituinte do sal da cozinha), têm uma grande solubilidade em determinado solvente. Pelo contrário, as substâncias pouco solúveis têm uma solubilidade muito baixa ( as soluções respectivas atingem facilmente a saturação); e as insolúveis não se dissolvem nos líquidos em que foram colocadas.

MARINA A. FANELLI, MARIA BEATRIZ e LEANDRO SATO

CONCLUSÃO

A temperatura fixa de ebulição da água é 100°C. No entanto, como em quaisquer processos físicos, este valor pode alterar-se, pois há diversos fatores que, em conjunto, podem alterar em até 1°C ou mais, a temperatura de ebulição da água.

Alguns deles são :

-Umidade do ar;
-Temperatura do dia;
-Potência de aquecimento daquilo que usamos para aquecer a água;
-Principalmente a pureza da amostra, pois qualquer coisa que tenha sido misturada à água pode elevar sua temperatura de ebulição;
-Quantidade de água que foi aquecida ( quantidades menores evaporam obviamente mais rápido);
-Pequena variação que um termômetro pode apresentar para outro

MARINA A. FANELLI, MARIA BEATRIZ E LEANDRO SATO.

Gráfico de aquecimento da água ( com temperatura inicial de 22°C e ebulição em 99°C)
OBS: CLICAR NO GRÁFICO PARA AMPLIÁ-LO


EBULIÇÃO DA ÁGUA
(DESENVOLVIMENTO)

Para comprovarmos que a temperatura de ebulição da
água à 25°C é realmente 100°C, utilizando um bico de Bunsen, um béquer com água e um termômetro, realizamos este processo empiricamente.
Inicialmente, a temperatura ambiente da água era de 22°C. Então, iniciamos o aquecimento da substância e a cada 30 segundos uma temperatura era anotada. Ao final, quando a água
estava no processo de ebulição, sua temperatura era de 99°C. Pudemos perceber o surgimento de diversas bolhas na
substância já a 93°C e também que, a partir do momento em que entrou em ebulição, a temperatura da água não se altera mais, pois atingiu seu ponto máximo de ebulição. Isso gera a formação
de um patamar no gráfico (temperatura constante).

Marina A. Fanelli, Maria Beatriz e Leandro Sato

EBULIÇÃO DA ÁGUA

(INTRODUÇÃO)



Quando se põe uma panela com água fria no fogo, o calor que ela recebe faz com que as moléculas da água se movam mais depressa, de modo que a temperatura da água sobe. Após algum tempo, a água começa a ferver e bolhas se formam, vindo para a superfície. A partir de então, a temperatura permanece constante. Se aumenta-se o fogo, a água ferverá mais depressa, porém, sua temperatura não aumentará.
A água em ebulição forma bolhas porque a pressão do vapor da água é igual à pressão na superfície do líquido. Se aquela pressão fosse menor, as bolhas não se formariam. Nós definimos o ponto de ebulição de um líquido como a temperatura em que a pressão de vapor é igual à pressão sobre o líquido.


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O fenômeno da ebulição ocorre quando uma substância passa do estado líquido para o estado gasoso, sendo constante para uma mesma substância, nas mesmas condições de pressão. O ponto de ebulição da água no nível do mar é de 100,0°C.
Quando um soluto não volátil é dissolvido em água, observa-se que a temperatura de ebulição da solução formada é superior ao valor da temperatura de ebulição da água pura. Este fenômeno é denominado efeito ebulioscópico.

Em determinada temperatura, os vapores de água exercem certa pressão, e à essa chamamos de pressão de vapor da água. Todo líquido ou sólido tem uma certa pressão de vapor a uma determinada temperatura . No caso da água a 100ºC a pressão de vapor se iguala à pressão atmosférica, então diz-se que a água atingiu o ponto de ebulição. Em temperaturas inferiores a pressão de vapor é menor, mas existe. Assim, mesmo que demore um tempo maior, vapores de água formarão e evaporarão deixando o recipiente.
A pressão de vapor é uma medida da tendência de evaporação de um líquido. Quanto maior for a sua pressão de vapor, mais volátil será o líquido.
Em locais com maior altitude, onde a pressão atmosférica é menor, a temperatura de ebulição das substâncias líquidas é mais baixa, já que sua pressão de vapor precisa se igualar a um valor menor (considerando que o sistema é aberto).




MARINA A. FANELLI, MARIA BEATRIZ E LEANDRO SATO

CONCLUSÃO - DENSIDADE

A partir do experimento realizado no laboratório e de todos os conceitos estudados, é possível avaliar que a densidade é relativamente sempre a mesma para determinada substância. No entanto, esse valor de densidade é uma média, ou seja, dependendo de um pequena variação na temperatura ou qualquer resíduo na proveta, seu valor pode alterar-se um pouco; porém, a média permanecerá sempre com pequenas diferenças.

O álcool possui densidade tabelada de 0,789g/ml . Porém, este valor pode variar dependendo das condições climáticas e do recipiente, como mostram os resultados obtidos no laboratório de química (0,85g/ml). A água possui densidade tabelada (0,97 g/ml). Porém, seu valor também pode possuir uma pequena variação, como observado no laboratório (0,997g/ml).

*Todos os procedimentos realizados empiricamente podem apresentar variações em seus resultados, já que as condições gerais em que ocorrem os experimentos nos mais diversos ambientes variam muito*

Marina A. Fanelli, Maria Beatriz Vieira e Leandro Sato - 3°C

PROCEDIMENTOS (LABORATÓRIO) - DENSIDADE

No Laboratório de química, para que pudéssemos comprovar experimentalmente a densidade da água e do álcool etílico, utilizamos os seguintes equipamentos, seguidos dos procedimentos :

Materiais :
-Proveta de 79.8g
-Álcool Etílico
-Água
-Balança

Procedimentos :
- Pesamos três quantidades de água ( 10ml, 50ml e 100ml);
- Pesamos três quantidades de álcool etílico (10ml, 50ml, 100ml);
- Seis massas foram obtidas (uma para cada quantidade – de água e álcool);
- Efetuamos uma subtração : Massa total da proveta com água/ álcool, menos a massa da proveta sem nenhum líquido (79.8g);

Os resultados obtidos foram :

H2O (100ml) = 178.8g --- 99g ( massa da proveta cheia – massa da proveta vazia)
(50ml) = 128.8g --- 49g ( massa da proveta cheia – massa da proveta vazia)
(10ml) = 89g ----- 9.2g ( massa da proveta cheia – massa da proveta vazia)


ÁLCOOL ETÍLICO (100ml) = 160g – 80.2g ( massa da proveta cheia – proveta vazia)
(50ml) = 129.2g – 49.4g ( massa da proveta cheia – vazia)
(10ml) = 87.2g --- 7.4g ( massa da proveta cheia – vazia)

- A partir das subtrações, obtivemos 3 massas de água e 3 massa de álcool ( para 100ml, 50ml e 10ml);
- Realizamos, depois, o cálculo da densidade, dividindo cada uma das massas encontradas, pelos seus respectivos volumes;

Os resultados obtidos foram :

H2O (100ml) – d= 0.99g/ml
(50ml) -- d= 0.98g/ml
(10ml) – d= 0.92g/ml

ÁLCOOL ETÍLICO (100ml) – d= 0.802g/ml
(50 ml) – d= 0.988g/ml
(10ml) – d=0.704g/ml


- Depreendemos, então, pela média das três densidade de água/álcool que :

DENSIDADE DA ÁGUA ≈ 0,97 g/ml
DENSIDADE DO ÁLCOOL ETÍLICO ≈ 0.85 g/ml

Marina A. Fanelli, Maria Beatriz Vieira e Leandro Sato - 3°C

INTRODUÇÃO - DENSIDADE

DENSIDADE - Conceitos

A densidade é a proporção existente entre a massa de um corpo e seu volume. Desta forma pode-se dizer que a massa volúmica mede o grau de concentração de massa em determinado volume, sendo uma grandeza adimensional, devido ao quociente.
Pode-se descobrir a densidade da água com o sal, açúcar, madeira, isopor, ferro, alumínio, chumbo, dividindo a massa pelo volume de cada elemento

A água é geralmente tomada como referência. Quando se diz que um corpo tem uma densidade de 5, quer dizer que tem uma massa volúmica 5 vezes superior à da água (no caso dos sólidos e líquidos).A densidade da água à pressão normal e à temperatura de 25ºC, é de 1,00 g/cm³, e a 4 ºC, onde se atinge sua densidade máxima, é de 1,03 g/cm³.
O gelo ou, água no estado sólido, possui uma massa volúmica inferior àquela apresentada pela água em seu estado líquido (0,97 g/cm³), propriedade rara nos líquidos, que se explica pela polaridade da molécula da água e pelo aumento da distância média entre partículas.
Quando a matéria se expande, sua massa volúmica diminui e quando a matéria se contrai, sua massa volúmica aumenta. Com este conceito tem-se uma unidade de medida, que pode ser dada em gramas (g) por centímetros cúbicos(cm3).Por convenção: 1 centímetro cúbico de água, tem a massa de um grama, ou 1g/cm3.
A massa volúmica depende da massa dos átomos ou moléculas individuais e do volume efetivo ocupado pelas mesmas, seja no sólido, no líquido ou no gás. Se uma dada substância, em qualquer estado físico, apresenta massa molecular cinco vezes maior que outra nas mesmas condições de temperatura, pressão e outras coordenadas, a densidade da primeira será cinco vezes maior que a da segunda.
A unidade mais conhecida é gramas por mililitro (g/mL, embora a densidade padrão pelo Sistema Internacional de Unidades (SI) seja o quilograma por metro cúbico (kg/m3).

Podemos caracterizar uma substância através de sua densidade.
Água......................................0,997g/cm3
Álcool etílico...........................0,789g/cm3
Alumínio................................2,70g/cm3
Chumbo...................................11,3g/cm3 Diamante..................................3,5g/cm3 Leite integral............................1,03g/cm3
Mercúrio .................................13,6 g/cm3

A densidade nos informa se a substância de que é feito um corpo é mais, ou menos compacta: os corpos que possuem muita massa em pequeno volume, como os de ouro e de platina, apresentam grande densidade. Corpos que possuem pequena massa em grande volume, como os de isopor, cortiça e os gasosos em geral, apresentam pequena densidade.
Relativizando dois elementos, se dizemos que o chumbo possui maior densidade do que o alumínio, isto significa que, num dado volume de chumbo há mais matéria que em uma mesma quantidade de alumínio.

Marina A. Fanelli, Maria Beatriz Vieira e Leandro Sato - 3°C