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Resumo

Neste trabalho vai-se estudar a distribuio isotrmica do iodo molecular entre

duas fases lquidas imiscveis: gua e ter de petrleo, de acordo com a Lei de

Distribuio de Nernst.

Temos como objetivo determinar o coeficiente de partio de uma substncia

imiscvel.

Introduo Terica

A Lei de Distribuio de Nernst diz que se se dissolver um soluto em dois

lquidos imiscveis, a razo das concentraes do soluto nas duas fases constante, a

uma dada temperatura:

K=1

2

Esta expresso s vlida para solues diludas de solutos que no se

dissociem em qualquer um dos solventes.

A tcnica da titulao permite a determinao da concentrao de uma

soluo/amostra atravs da sua reao com outra soluo de concentrao conhecida,

chamada soluo-padro. A soluo-padro colocada numa bureta e denominada

titulante. A titulao deve ser interrompida quando a substncia de interesse, contida

na amostra, tiver sido totalmente consumida pela reao com o padro. O mtodo

mais usado para a deteo do ponto final de titulao baseado no uso de

indicadores. Um indicador pode ser um dos reagentes ou dos produtos da reao, ou

ainda uma substncia externa ao sistema, adicionada propositadamente para

modificar a aparncia do meio atravs de uma mudana de cor ou do aparecimento de

uma turvao.

A determinao da quantidade de iodo presente na fase aquosa efetuada por

titulao com uma soluo de tiossulfato de sdio de concentrao conhecida,

utilizando amido como indicador, que forma um complexo azul na presena de iodo.

O iodo uma substncia apolar, forma um dipolo induzido em gua. O ter de

petrleo um solvente orgnico, e por isso, se o juntarmos com uma soluo aquosa

de iodo, parte desse iodo vai para o ter de petrleo, havendo uma distribuio de

iodo entre a fase orgnica e a fase aquosa.

Determinando a quantidade de iodo inicialmente existente na soluo aquosa,

e a quantidade de iodo, na mesma fase aquosa, aps a adio do ter de petrleo,

pode-se obter, por subtrao, a quantidade de iodo que passou para a fase orgnica.

Parte Experimental

Material:

- Pipetas (4mL, 10mL, 20mL);

- Pompetes;

- Buretas (25mL);

- Gobelets (25mL, 50mL);

- Erlenmeyers (50mL);

- Ampola de decantao (250mL);

- Conta-gotas;

- Suportes universais.

Reagentes:

- Soluo aquosa de iodo;

- Soluo de tiossulfato de sdio 10-3M;

- Cozimento de amido;

- ter de petrleo.

Procedimento:

1. Colocou-se numa bureta a soluo de tiossulfato de sdio.

2. Colocou-se num Erlenmeyer, com o auxlio de uma pipeta, 10cm3 de soluo aquosa

de iodo. Adicionaram-se duas ou trs gotas de cozimento de amido.

3. Titulou-se a soluo aquosa de iodo e registou-se o volume de tiossulfato de sdio

gasto (V0). Repetiu-se a titulao at se obter dois valores concordantes.

4. Colocou-se numa ampola de decantao 40cm3 de soluo aquosa de iodo e

adicionaram-se 4cm3 de ter de petrleo. Tapou-se a ampola e agitou-se vrias vezes,

abrindo a torneira regularmente para aliviar a presso.

5. Colocou-se a ampola num suporte, retirou-se a tampa e deixou-se repousar at a

separao das duas fases.

6. Escoou-se parte da fase aquosa para um gobelet e retirou-se para um Erlenmeyer

10cm3 dessa soluo. Titulou-se de modo idntico ao referido nos pontos 2 e 3.

Registou-se o volume de tiossulfato de sdio gasto (V). Repetiu-se a titulao at obter

dois valores concordantes.

Resultados:

Azul - Transparente

1 volume Na2S203 gasto 5,9mL

2 volume Na2S2O3 gasto 7,70mL Concordante

3 volume Na2S2O3 gasto 7,00mL Concordante

Tabela 1 - Titulao da soluo aquosa de iodo.

Azul - Transparente

1 volume N2S203 gasto 10,9mL Concordante

2 volume N2S2O3 gasto 10,1mL Concordante

Tabela 2 - Titulao da soluo aquosa de iodo (fase aquosa).

Tratamento de Resultados

Volume mdio gasto de Na2S2O3:

X=7.70+7.0

2=7.35mL

X=10.9+10.1

2=10.5mL Este valor est errado, quando escomos parte da fase aquosa

para o gobelet e retirmos 10cm3 para o Erlenmeyer,

adicionmos mais 10cm3 da soluo aquosa de iodo inicial. Por

isso, para o segundo valor ser menor, vamos utilizar como

volume da segunda parte 3,15mL (10.5-7.35=3.15mL).

7.35-3.15=4.2mL de I2 na fase orgnica

Concentrao de Na2S2O3 10-3M

Equao qumica: I2 + 2Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6

K=1

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Na primeira parte do trabalho experimental gastou-se 7.35mL de Na2S2O3 na titulao.

10-3 mol 1000 mL

X 3.15mL X=3.15x10-6 mol

1 mol I2 2 mol Na2S2O3

X 3.15x10-6 mol Na2S2O3 X=1.58x10-6 mol I2

1.58x10-6 mol 10 mL

X 1000 mL X=1.58x10-4 M

Ou seja, C1=1.58x10-4 M concentrao da fase aquosa

Na segunda parte do trabalho experimental gastou-se 3.15mL de Na2S2O3 na titulao.

10-3 mol 1000 mL

X 4.2 mL X=4.2x10-6 mol

1 mol I2 2 mol Na2S2O3

X 4.2x10-6 mol Na2S2O3 X=2.1x10-6 mol I2

2.1x10-6 mol 10 mL

X 1000 mL X=2.1x10-4 M

Ou seja, C2=2.1x10-4 M concentrao da fase orgnica

K=1

2=1.58104

2.1104=0.75

Discusso

Na segunda parte da experincia, cometemos um erro, que nos fez obter

valores superiores ao esperado. Quando escomos parte da fase aquosa para o

gobelet e retirmos 10cm3 para o Erlenmeyer, adicionmos mais 10cm3 da soluo

aquosa de iodo inicial. Como o segundo valor tem de ser menor que o primeiro

utilizmos como volume da segunda parte 3,15mL (10.5-7.35=3.15mL).

O coeficiente de partio ter de petrleo-soluo aquosa de iodo 0,75. Este

valor -nos dado pela razo entre as concentraes de substncia presentes na fase

aquosa e na fase orgnica.

Concluso

A Lei de Distribuio de Nernst diz que se se dissolver um soluto em dois

lquidos imiscveis, a razo das concentraes do soluto nas duas fases constante, a

uma dada temperatura.

No nosso trabalho prtico estudmos a distribuio de um soluto em dois

lquidos imiscveis, o ter de petrleo e a soluo aquosa de iodo.

Bibliografia

Para este relatrio utilizmos apenas o protocolo experimental do 3 Trabalho

Prtico de Qumica e apontamentos tirados nas aulas.

Webgrafia

http://www.quimicamoderna.net.br/fispq/FISPQ_113661.pdf

http://pt.wikipedia.org/wiki/Tiossulfato_de_s%C3%B3dio

http://www.cpact.embrapa.br/fispq/pdf/EterdePetroleo.pdf

Todos os sites foram acessados no dia 28 de Novembro de 2013.

Anexos

Soluo Aquosa de Iodo

Frmula qumica: I2

Aparncia: Cinza metlico lustroso. Quando gasoso fica violeta.

Ponto de fuso: 114 C

Ponto de ebulio: 185 C (1013 hPa)

Frases de risco:

R 20/21-50 Nocivo por inalao e em catato com a pele;

Muito txico para os organismos aquticos.

Frases de segurana:

S 23-25-61 No respirar os vapores. Evitar o contato com os olhos.

Evitar a libertao para o ambiente.

Tiossulfato de Sdio

Frmula molecular: Na2S203

Ponto de fuso: 45-50 C (pentaidrato)

Ponto de ebulio: 185 C (1013 hPa)

Frases de risco:

R: 35 provoca queimaduras graves.

Frases de segurana:

S1/2 S 26 conservar bem trancado, manter fora do alcance das crianas.

Em caso de contato com os olhos lavar imediatamente e abundantemente

com gua e chamar o mdico.

S37/ 39 - Usar luvas adequadas e usar proteo adequada cara/olhos.

S45 - em caso de acidente ou indisposio consultar imediatamente um

mdico (se possvel mostrar-lhe o rotulo do produto.

ter de Petrleo

Frases de risco:

R11- Facilmente inflamvel.

R65 Nocivo: pode causar nos pulmes se ingerido.