Determinação da massa molar por crioscopia: terc-butanol, um solvente extremamente adequado

Abstract

Recebido em 9/5/01; aceito em 22/1/02 MOLAR MASS DETERMINATION BY CRYOSCOPY: TERT-BUTYL ALCOHOL, AN EXTREMELY APPROPRIATE SOLVENT. We intend to divulge an easy experiment that permits the determination of molar masses of various compounds by cryoscopy. The major advantage of this is the use of the tert-butyl alcohol as a solvent, which requires simple apparatus and easy procedures. The melting point of this alcohol is around 25 o C, which makes it easy to freeze and then melt the solutions. This solvent has a high cryoscopic constant and is miscible with both polar and non-polar compounds. The molar masses of acetone, water, chloroform, dichloro-methane, ethanol, hexane, carbon tetrachloride and toluene were determined. The results were good except for water. Even though there are reliable techniques of molar mass determination nowadays, this method is still frequently taught in undergraduate courses.Keywords: tert-butyl alcohol; cryoscopy; molar mass determination. INTRODUÇÃOColigar, do latim colligare, significa unir, ligar, juntar, juntar para um fim comum. As denominadas propriedades coligativas referem-se a quatro propriedades físicas características de soluções diluídas (abaixamento crioscópico, pressão osmótica, elevação do ponto de ebulição e abaixamento da pressão de vapor), cujos comportamentos são correlacionados e unidos pelo fato de dependerem do número de partículas de soluto presente (independente de sua natureza química) em uma dada quantidade de determinado solvente. Todas têm em comum o fato do potencial químico do solvente no estado líquido ser diminuído na presença de um soluto (solução no estado líquido), de tal forma que o equilíbrio com a fase vapor (para solutos não-voláteis) ou com a fase sólida seja estabelecido em temperaturas diferentes, a uma dada pressão, ou a pressões diferentes a uma dada temperatura. Uma discussão simples, mas bem didática, desses fenômenos é encontrada em Atkins 1 e Levine 2 . O abaixamento crioscópico, DT f , do solvente ocorre porque o seu potencial químico na solução é menor que o do líquido puro, enquanto que o da fase sólida (se ela for constituída somente do solvente puro) permanece o mesmo. Então, para restaurar o equilí-brio entre as duas fases (solução e sólida) do solvente, a temperatura deve ser diminuída 2 . Quando essa temperatura for atingida teremos a igualdade entre os potenciais químicos das duas fases (solução e sólida) do solvente:O lado esquerdo da equação 1 representa o potencial químico do solvente (A) na solução e o direito, o do sólido puro, sendo que o asterisco indica as espécies puras e a A , a atividade do solvente na solução. A diferença de potenciais químicos que aparece nessa equação (entre o líquido e o sólido), como se refere às espécies puras, identifica-se com a energia de Gibbs de fusão do solvente.A partir dessa equação (que supõe que somente o solvente congela a partir da solução), supondo que o abaixamento crioscópico (DT f ) seja bem menor que a temperatura de fusão do solvente puro, o que permite usar a aproximação de que...

A importância das revistas Química Nova e Journal of the Brazilian Chemical Society no crescimento da área de química no Brasil

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O pKa de indicadores ácido-base e os efeitos coloidais

“…Uma descrição bastante completa acerca da química dos indicadores encontra-se disponível [1][2][3][4][5][6][7][8][9] e, por isso, optou-se por não reproduzir aqui uma exaustiva descrição geral desses compostos, devido à amplitude que assume tal assunto. Em vez disso, as propriedades dos corantes neste estudo serão introduzidas em caráter específico dentro dos tópicos relacionados, no desenvolvimento do texto.…”