Coeficiente partição (4)
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O documento descreve um experimento para determinar o coeficiente de partição do ácido acético entre água e clorofórmio, abordando os princípios teóricos por trás da partição de solutos entre fases líquidas imiscíveis. Através de misturas e titulações, foi possível avaliar a distribuição do ácido acético nos solventes e calcular o coeficiente de partição. O procedimento experimental demonstrou a importância da solubilidade dos compostos nas respectivas fases e os resultados confirmaram a lei da partição.
Coeficiente partição (4)
- 1. FÍSICO- QUÍMICA EXPERIMENTAL II COEFICIENTE DE PARTIÇÃO LICENCIATURA EM QUÍMICA ALUNAS: AMANDA MARINHO ANNE CAROLINA ISABEL HERNANDES PRISCILA PEÇANHA PROF. º: ANDRÉ DUQUE DE CAXIAS, 16 DE JULHO DE 2013.
- 2. Introdução Teórica A partição de um soluto entre duas fases líquidas imiscíveis é um fenômeno de equilíbrio, que é determinado pela lei de distribuição ou partição. Esta lei estabelece que, se a um sistema de duas camadas líquidas, constituído por dois componentes imiscíveis ou ligeiramente miscíveis, for adicionada uma determinada quantidade de uma terceira substância solúvel em ambas as camadas , esta substância se distribuirá em ambas as camadas. Quando um soluto de espécie A distribui-se entre a água e uma fase orgânica, o equilíbrio resultante descreve-se como: Onde as letras que se encontram nos parênteses representam as fases aquosa e orgânica, respectivamente. Idealmente, a razão das atividades para A nas duas fases será uma constante e independente da quantidade total de A, em que (aA)org e (aA)aq são as atividades de A em cada fase e os termos entre colchetes são as concentrações em mol L–1 de A. A constante de equilíbrio K é conhecida como constante de distribuição ou partição. Como em muitos equilíbrios, as concentrações molares podem substituir as atividades sem que se cause um erro significativo. Geralmente, o valor numérico de K aproxima- se da razão entre a solubilidade de A em cada um dos solventes. A importância das constantes de distribuição é que estas nos permitem calcular a concentração do analito que permanece em solução após um determinado número de extrações. Também fornecem orientação sobre a forma mais eficiente de se realizar uma separação extrativa. O valor do coeficiente de partição, é um parâmetro freqüentemente usado como medida quantitativa da lipofilicidade de compostos bioativos. O valor do coeficiente de um composto pode ser interpretado como sendo a somatória de dois termos: um relacionado com volume e o outro com interações intermoleculares.
- 3. Objetivo Geral: Determinar o coeficiente de partição do ácido acético entre água e clorofórmio. Materiais e Reagentes Materiais Reagentes Funil de separação, com anéis e suportes Ácido Acético Glacial Bureta Solução NaOH 0,4 mol/L padronizada Erlenmeyer Clorofórmio Pipeta volumétrica de 5 e 10mL Fenolftaleína Balão volumétrico de 100 e 250mL Água destilada Béquer Procedimento Experimental Foram preparadas as seguintes misturas: Tabela1.1) Mistura Água (mL) Clorofórmio (mL) Ácido acético glacial (mL) 1 15 15 0,3 2 15 15 0,5 3 15 15 0,8 4 15 15 1,0 5 15 15 1,2 6 15 15 1,5 As misturas foram colocadas em erlenmeyers de 125 mL, e tamparam a boca com filme de PVC. Para a medição foi usado provetas de 25,0 mL para medir a água e o clorofórmio, já para o ácido acético foi usado a bureta. Transferiu-se cada mistura para o funil de separação, e agitou fortemente as mistura e depois aguardar alguns minutos, separou-se e reservou alíquotas de 5,0 mL de cada uma das fases, e determinou-se por titulação com NaOH, a quantidade de ácido acético presente em cada mistura.
- 4. Para cada mistura usou-se concentração de NaOH distintas, a partir da concentração de NaOH 0,4mol/L, foram preparadas soluções de NaOH 0,04mol/L e solução de NaOH 0,02mol/L. Para as fases orgânicas provenientes das misturas 1 e 2, usou-se a solução NaOH 0,02mol/L, já para as fases orgânicas 3 a 6, usou-se a solução NaOH 0,04mol/L. Para as fases aquosas foi usada a solução NaOH 0,4mol/L. Resultados Tabela 1.2) Mistura Volume de NaOH gasto na fase aquosa (mL) Concentr ação NaOH na fase aquosa (mol/L) Concentra ção de ácido acético na fase aquosa (mol/L) Volume de NaOH gasto na fase orgânica (mL) Concentr ação de NaOH na fase orgânica (mol/L) Concentr ação de ácido acético na fase orgânica (mol/L) Coeficien te de partição 1 3,80 0,4 0,3 7,40 0,02 0,03 0,9 2 7,50 0,4 0,6 15,60 0,02 0,06 0,9 3 12,20 0,4 0,98 10,40 0,04 0,08 0,9 4 13,80 0,4 1,1 21,10 0,04 0,17 0,9 5 15,40 0,4 1,2 16,70 0,04 0,13 0,9 6 19,70 0,4 1,6 30,50 0,04 0,24 0,9 Através da seguinte função: lnK = n . ln(CA) - ln(CB) ln(CB) = n . lnCA – lnK sendo assim, obtém- se uma equação da reta da forma y= a. x + b.
- 5. Gráfico Concentração de Ácido Acético na fase aquosa X Concentração de Ácido Acético na fase orgânica Discussão dos resultados Nesta aula prática avaliamos a distribuição do ácido acético no sistema bifásico água e clorofórmio pelo método do coeficiente de partição. A técnica de separação e posterior titulação envolveu a separação de um composto, o ácido acético presente na forma de uma solução ou suspensão em um solvente o clorofórmio, através da agitação com um segundo solvente no caso a água, no qual o composto orgânico seja mais solúvel e que seja pouco miscível com o solvente que inicialmente contém a substância. A água é usada como um dos solventes na separação líquido-líquido, uma vez que a maioria dos compostos orgânicos são imiscíveis em água e porque ela dissolve compostos iônicos ou altamente polares. Para a separação que ocorreu de substâncias líquido-líquido, o composto, ácido acético, encontrava-se diluído no solvente clorofórmio e para extraí-lo, usou-se o outro solvente água, e estes são imiscíveis. Os dois solventes foram agitados e o composto então se distribui entre os dois solventes de acordo com as respectivas solubilidades. A dissolução do ácido foi realizada em clorofórmio, e não em água, de acordo com os y = 0.253x - 0.188 R² = 0.974 y = 0.036x - 0.045 R² = 0.896 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 0 2 4 6 8 Series1 Series2 Series3 Series4 Series5 Series6 Linear (Series1) Linear (Series2)
- 6. diferentes volumes de ácido acético, e ao realizar a titulação posteriormente das fases aquosas e orgânicas, pode-se constatar a presença do ácido na mistura, além disso, foi usado concentrações de NaOH diferentes na fase orgânica para que pudesse medir a concentração do ácido em cada mistura, de acordo com a tabela 1.2. Conclusão Em síntese, por meio deste procedimento experimental foi possível entender a lei da partição,observando que este é dependente da solubilidade dos compostos envolvidos, e a também determinar o coeficiente de partição do ácido acético em água e clorofórmio,verificando que estes valores de coeficientes de partição encontrados foram os mesmos. Referências Bibliográficas 1. http://www.moderna.com.br/lumis/portal/file/fileDownload.jsp?fileId=8A8A8A823 721623501373850EBFE7225 acessado em 13 de julho às 23:09h; 2. http://www.sbq.org.br/ranteriores/23/resumos/0205/index.html acessado em 15 de julho de 2013 as 11:45h; 3. Skoog.Fundamentos de Química analítica.Editora Thomson-8ª ed.Norte- americana.