PONTO DE FUSÃO DO ÁCIDO BENZÓICO

OBJETIVO

Verificar a diferença entre o ponto de fusão de uma substância pura e a mesma substância contendo impurezas.

INTRODUÇÃO

As substâncias puras fundem-se em temperaturas constantes, denominadas “ponto de fusão”.

No ponto de fusão a vibração das partículas é tão enérgica que qualquer quantidade de calor adicionada é usada para romper as forças de ligação entre as partículas vizinhas. Conseqüentemente, haverá um intervalo de tempo (t₁ – t₂) em que o calor adicionado não é usado para aumentar a energia cinética média, mas sim para aumentar a energia potencial das partículas. Há um aumento de energia potencial porque é executado um trabalho contra as forças de atração. Durante este período não há alteração da energia cinética média e, portanto, a temperatura permanece constante. No intervalo (t₁ – t₂) a quantidade de sólido diminui gradativamente e a quantidade de líquido aumenta.

Podemos definir ponto de fusão de uma substância como sendo a temperatura na qual o sólido e o líquido coexistem.

 MATERIAIS E REAGENTES

MATERIAIS:

• Bico de bunsen
• Tripé de ferro ou anel para suporte tela de amianto
• Tubo de ensaio
• Rolha de cortiça
• Termômetro – 0º – 150ºC
• Tubos capilares
• Suporte universal
• Garra metálica
• Béquer de 250 mL
• Agitador metálico
• Vara de vidro (1,20 m)

REAGENTES:

• Glicerina – C₃H₅(OH)₃
• Ácido benzóico p.a. – C₆H₅COOH
• Ácido benzóico comercial

 METODOLOGIA

1 – Soldar um capilar em uma das extremidades. O capilar deve ter 1-2 mm diâmetro e 7-8 cmm de comprimento.

2 – A substância cujo ponto de fusão será determinado deverá ser triturada um almofariz até que fique finamente dividida.

3 – Com o auxílio de uma espátula, acumular uma pequena porção da substância, formando um pequeno monte, para que a substância penetre no mesmo

4 – Colocar o capilar na posição vertical com a extremidade aberta voltada para cima e bater delicadamente sobre uma superfície, para que o sólido se acumule no fundo.

5 – Repetir a operação até que a substância ocupe aproximadamente 2 cm do capilar.

 Observação: Esta operação pode ser mais rápida procedendo-se da seguinte maneira:

a) Colocar a extremidade aberta do capilar no pequeno monte da substância.

b) Fazer deslizar o capilar por uma vara de vidro longa, na posição vertical.

c) Repetir a operação até que a substância ocupe 2 cm do capilar.

 6 – O capilar deve ser conectado paralelamente a um termômetro, de modo que sua extremidade inferior atinja aproximadamente metade do bulbo. Prender o capilar ao termômetro com um pequeno elo elástico.

7 – Iniciar o aquecimento do banho de glicerina, de forma moderada, anotando as temperaturas de minuto em minuto (a elevação de temperatura não deve ser superior a 3°C por minuto).

8 – Anotar a temperatura de fusão.

 Observação: As operações devem ser feitas para o ácido benzóico p.a. e comercial. Se houver falta de tempo, conectar dois capilares simultaneamente ao termômetro.

Havendo sobra de tempo, deixar resfriar o sistema e anotar a temperatura de solidificação.

Agitar o banho de glicerina para que haja uma distribuição mais uniforme de calor.

QUESTÕES DE VERIFICAÇÃO:

1) Por que usamos a glicerina no banho de fusão?

2) Dar a definição de ponto de fusão e solidificação.

3) Se tivermos uma substância polar e outra apolar, qual das duas terá ponto de fusão mais elevado? Por quê?

4) O que é calor de fusão?

5) Quando é que uma substância se sublima?

6) Escrever a fórmula estrutural plana do ácido benzóico.

7) Representar os dados obtidos experimentalmente em papel milimetrado. (Temperatura x Tempo)