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.

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.

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.

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.

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 - 0.188R² = 0.974

y = 0.036x - 0.045R² = 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)

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.