Resolução das questões da prática 5 - DESTILAÇÃO SIMPLES E FRACIONADA

1) Explique a destilação fracionada do benzeno-tolueno usando o diagrama composição-temperatura.

Ponto de ebulição do Tolueno = 110,6ºC
Ponto de ebulição do Benzeno = 80,09ºC

A mistura dos dois compostos é colocada no balão de destilação, que é aquecido até que, na T=80,09ºC o benzeno começa a sofrer ebulição(temperatura no termômetro fica constante). Quando a temperatura no termômetro volta a subir, só haverá no balão de destilação tolueno, que também ebulirá quando a temperatura de 100,6ºC for atingida.

2) Explique as diferenças obtidas durante a destilação simples e fracionada no sistema acetona-água.

A destilação simples é menos eficaz que a destilação fracionada, pois as bolinhas da coluna de fracionamento impedem que a substância de maior ponto de ebulição suba antes da hora.

3) Explique o uso das pedras porosas na ebulição de um líquido.
As pedras de porcelana, por possuirem grande superfície de contato para alojar as microbolhas que se formam na solução durante a ebulição diminui o excesso de turbulência, melhorando a eficiência do processo.

4) Explique como o refluxo melhora a eficiência de uma destilação através de uma coluna de fracionamento.
Os vários obstáculos existentes na coluna de fracionamento forçam o contato entre o vapor quente ascendente e o líquido condensado descendente. Isso promove várias etapas de ebulição e condensação da matéria. Quanto maior a quantidade desses estágios de vaporização-condensação e quanto maior a área de contato entre o líquido e o vapor no interior da coluna, mais completa é a separação e mais purificada é a matéria final.

5) Porque não se deve encher um balão de destilação além da metade de sua capacidade.

Porque pode haver arrastamento de parte do composto a destilar para o destilado.

6) Como os produtos obtidos poderiam ser identificados ?Como se pode melhorar a pureza do produto obtido ?

Podem ser identificados por suas propriedades físico-químicas, e para melhorar a pureza de um determinado composto, basta redestilá-lo.

Procedimentos Experimentais da prática 5 - DESTILAÇÃO SIMPLES E FRACIONADA

Para destilação simples, coloca-se, num balão de destilação tampado superiormente por uma rolha com termômetro, 60 mL da mistura de água com acetona. Liga-se este balão a um condensador de Liebig(tubo de vidro cercado por fluxo contínuo de água termostatizada) através do tubo de desprendimento lateral. Aquece-se com Bico de Bunsen a solução a ser destilada até ser atingida a temperatura de ebulição de uma das substâncias componentes da mistura. O vapor é, então, forçado a passar pelo condensador, onde é resfriado e posteriormente recolhido no Erlenmeyer. Observa-se atentamente o termômetro durante todo o processo. A temperatura tem a tendência de estacionar inicialmente no ponto de ebulição da substância mais volátil. Quando a temperatura voltar a aumentar, deve-se pausar o aquecimento e recolher o conteúdo do receptor: o líquido obtido é a tal substância mais volátil, que se separou da mistura original. Repete-se o processo para a obtenção da segunda substância mais volátil, a terceira, etc., até conseguir separar cada um dos componentes da mistura. É importante ressaltar que dentro do balão são adicionadas pedras de porcelana, também chamadas de pedras de vaporização, que por serem porosas, fornecem grande superfície de contato para as microbolhas que se formam na solução, controlando-as, diminuindo assim, a intensidade de vaporização. Para a destilação fracionada a aparelhagem é a mesma, apenas com o acréscimo da coluna de fracionamento, que é a peça-chave.Assim como na destilação simples, a mistura a ser purificada é colocada no balão de destilação. Ao ser aquecida, a substância de menor ponto de ebulição irá evaporar primeiro, e logo em seguida, a outra substância vai evaporar também. Porém, ao encostar-se às bolinhas da coluna de fracionamento, a primeira substância vai condensar, voltando para o balão, e a outra substância continuará subindo, até encontrar o condensador. Os vários obstáculos instalados na coluna servem, portanto, para forçar o contato entre o vapor quente ascendente e o líquido condensado descendente, promovendo várias etapas de vaporização e condensação da matéria. Quanto maior a quantidade de estágios de vaporização-condensação e quanto maior a área de contato entre o líquido e o vapor no interior da coluna, mais completa é a separação e mais purificada é a matéria final. A atenção à temperatura é semelhante ao processo de destilação simples: a cada salto de temperatura no termômetro, faz-se o recolhimento dos destilados correspondentes.