RSC Article Template (PC)

Destilao Fracionada: Separao de Substncias LquidasMichel Breno Jos da Silva e Everton Saulo Strambi CornlioCurso de Qumica, Turma PE1, Prof. Bruno Ferreira.Belo Horizonte, 11 de outubro de 2013.Universidade Federal de Minas GeraisInstituto de Cincias ExatasDepartamento de Qumica

1

IntroduoA destilao fracionada oprocesso de separao para separar misturas homogenias do tipo lquido-lquido, onde se utiliza umacoluna de fracionamento pela qual possvel realizar a separao dos diferentes componentes que apresentam diferentes pontos de presentes em uma mistura homognea inclusive muito. Ela um processo de rejuvenescimento, separao e loteamento dos produtos da mistura, e empregada quando os pontos de ebulio dos componentes de uma mistura homognea so prximos e no possvel realizar uma destilao simples.Neste processo, a coluna de fracionamento cria vrias regies de equilbrio lquido-vapor, levando a uma srie de microdestilaes simples sucessivas, enriquecendo a frao do componente mais voltil da mistura na fase de vaporizao.

Materiais

Condensador reto, coluna de fracionamento, balo de fundo redondo alonga, provetas de 100 e 50 mL, termmetro, manta aquecedora, garras, suportes, mufas, mangueiras para condensador, pedaos de porcelana, funil.

ReagentesMistura de dois lquidos.

Procedimento Fez-se as montagens e conexes: balo-coluna de fracionamento-condensador reto-alonga assim como representado na figura 1.

Figura 12 - Montagem para destilao fracionada

Colocou-se 100 mL da mistura e trs pedas de porcelana em um balo de fundo redondo de 200 mL.Executou-se a destilao com velocidade em torno de uma gota a cada segundo. Utilizou-se Uma proveta de 50 mL para recolher a primeira frao do filtrado (cabea).Notou-se que uma corrente de ar dificultava o processo ento enrolou-se papel de alumnio em volta da coluna de fracionamento.Notou-se uma variao brusca na temperatura, retirou-se a primeira frao do filtrado (cabea), e com outra proveta foi coletada a outra parte do filtrado (corpo).Ao fim da destilao, despresou-se o resduo do balo e transferiu-se a primeira e segunda frao para frascos identificados na capela.Resultados e DiscussoObservando as temperaturas na Tabela 2, pode-se notar que a temperatura se manteve constante em (53,977 0,299)C indicando ser uma substncia pura, por aproximao, comparando-os com os valores da Tabela 1 pode-se afirmar que a primeira substncia a ser recolhida a acetona, e o segunda substncia que manteve sua temperatura em (89,70 15,76)C tambm uma substncia pura, repetindo o mesmo processo de comparao, concluu-se ser a gua. E a inclinao do grfico indicando variao na temperatura, mostra ser um composto impuro. Tabela 1 - PE e calor latente de substnciassubstnciaPe (C)Calor latente de vaporizao

Acetona56,2125,3

CHCl361,259,3

Metanol64,7261,7

Hexano68,779,2

CCl476,746,4

Etanol78,3200,0

Ciclohexano84,565,8

gua100,0536,6

Tolueno110,686,8

Tabela 2 - Resultados obtidos no experimentoVolume(mL)Temperatura (C)Volume(mL)Temperatura (C)

553,94054,3

1054,34554,2

1553,45061,5

2053,85596,6

2553,86096,8

3053,96596,8

3554,27096,8

Na destilao fracionada, temos duas substncias, A e B.A mistura considerada AB. Em uma mistura azeotrpica, a temperatura permanece constante para a mudana de fase de lquido para gasoso como mostrado no Grfico 1.

Grfico 1 - Temperatura X Tempo

Com isso as temperaturas dos lquidos enquanto estivesses passando de lquido para gs, se manteriam constantes.Considerando-se a temperatura de ebulio da substncia A como Teb(A) = X e a Teb (B) = Y, tem-se a temperatura de ebulio da mistura AB como sendo:

Teb (AB) = (X + Y) / 2 (equao 1)

Ou seja, a temperatura de ebulio da mistura um valor intermedirio entre Teb(A) e Teb(B), e constante.Com isso pode-se descobrir a temperatura de ebulio de cada substncia da mistura. Assim que a substncia com menor temperatura de ebulio acabar no processo de destilao, consequentemente, A temperatura no termmetro do experimento subir e ficar constante na temperatura da substncia pura e exclusiva com patamar constante, indicando a temperatura da segunda substncia.

ConclusoComo proposto, o processo de destilao fracionada em que consciste em separao de lquidos homogneos de pontos de ebulio prximos, conceguiu-se separar os dois compostos, que comparando com as informaes dadas, e com os dados experimentais, tornou-se possvel identificar tais compostos, que so, a gua e acetona.

Referncias Bibliogrficas1. VIEIRA, H. S. SILVA, R.R.Segurana e Tcnicas bsicas de laboratrio de qumica. 2013. p.35-37.2. www.google.com.br/imagens.destilaao+fracionada.3. www.brasilescola.com.br/destilaao.

3

Anexos

Questionrio 5:

Destilao fracionda: Purificao de substncias lquidas

1. Diferencie destilao simples da destilao fracionada.Na destilao simples, apenas um constituinte deve necessariamente ser lquido, em que este est coontaminado com compostos slidos. J a destilao fracionada tem-se uma soluo lquida homognia em que os lquidos possuem temperaturas de ebulio prximas.

2. Procure em livros ou pesquise na internet e comente sobre os tipos de coluna de fracionamento: Vigreux, Dufton e Hempel etc. Ilustre, com desenhos ou esboo destes diferentes tipos de coluna.

Dfton

Ovaporentra no fundo de uma coluna longa (coluna de destilao fracionada) cheia de bandejas ou placas. Estas colunas tambm possuem muitos orifcios ou protees para bolhas a fim de permitir a passagem do vapor. Estas placas aumentam o tempo de contato entre o vapor e os lquidos na coluna, ajudando a coletar os lquidos que se formam nos diferentes pontos da coluna, havendo uma diferena de temperatura pela coluna (mais quente embaixo, mais frio em cima), Ovapor sobe, conforme o vapor sobe pelas placas da coluna, eleesfria, Quando uma substncia na forma de vapor atinge uma altura em que a temperatura da coluna igual ao ponto de ebulio da substncia, ela condensae forma um lquido. A substncia com o menor ponto de ebulio ir se condensar no ponto mais alto da coluna. J as substncias com pontos de ebulio maiores condensaro em partes inferiores. As placasrecolhemas diferentes fraes gasosas, que se condensam e retornam ao balo, e os vapores que passam pelas placas, ao passar pelo condensador, so resfriados ainda mais, condensados e depois vo para o coletor.

3. Construa um grfico da variao da temperatura de ebulio em funo do volume da mistura destilada, com dados obtidos durante a atividade prtica.

4. Os constituintes da mistura foram de fato separados como substncias puras?

Como foi mostrado no grfico, apenas 5 mL da soluo est impura, indicado pela inclinao (temperatura) do grfico, e os intervalos em que a temperatura permanece constante temos compostos puros que esto em maior quantidade. Portanto os constituintes da mistura foram separados como substncias puras na destilao fracionada.

5. O que voc surgere para que a separao entre dois lquidos por destilao fracionada torne-se mais eficiente?

Utilizar colunas de fracionamento com maiores quantidades de pratos, para que a separao da substncia menos voltil da mais voltil seja mais eficiente.

6. Qual seria o resultado esperado para o caso da mistura utlizada ser destilada por meio de uma destilao simples?

No seria possvel separ os compostos, pois como eles tm pontos de ebulio prximos eles seriam coletados ao mesmo tempo.