Por que o álcool foi extraído pela água

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Maranhão – IFMA Departamento de Ensino Superior – DESU Departamento de Química – DAQ Disciplina: Química Geral Experimental II Professor: Gilvan Figueredo PRÁTICA Nº 7: EXTRAÇÃO COM SOLVENTE Aluna: Ellen Cristine Nogueira Nojosa Data do Experimento: 27 de Novembro de 2018 São Luís 2018 1.INTRODUÇÃO O petróleo é uma das principais fontes de energia, sendo usado desde o século XX depois da Segunda Revolução Industrial, marcada pelo surgimento do motor a explosão. Através da destilação fracionada, é possível se obter vários derivados do petróleo que possuem uma grande importância, sendo alguns deles a parafina, o asfalto, os óleos, a gasolina e o gás natural (SOLOMONS, 1996). Apesar dos diversos produtos, a gasolina é a mais utilizada em larga escala, além de possuir um maior valor comercial, sendo esta formada por uma grande cadeia carbônica, que contém uma mistura de mais de 200 tipos de hidrocarbonetos e alguns outros componentes em quantidade pequena, que variam de acordo com o petróleo e o seu processo de refinamento (MORRISON e BOYD, 1996). A gasolina é um dos combustíveis mais usados por veículos automóveis no Brasil, sendo distribuída nos postos de gasolina como uma mistura de nafta com solventes e álcool anidro ou o etanol. Este último componente é um dos principais, que atua como antidetonante pois resiste a compressões maiores por possuir um poder calorífico menor (PERUZZO e CANTO, 1999); adicionado em um teor de 27%, tendo uma margem de erro de 1% para mais ou para menos. Esta quantidade de etanol é definida pela Agência Nacional do Petróleo – ANP. A falta ou excesso de álcool em relação aos limites estabelecidos pela ANP compromete a qualidade do produto final, já que essas alterações podem levar ao mal funcionamento do motor dos automóveis ou até mesmo, em um nível elevado, corroer os sistemas do motor. Destarte, é de suma importância avaliar a composição da gasolina, de forma a averiguar se o teor de álcool está ou não dentro do estabelecido. Sabemos que solventes polares tendem a dissolver solutos polares e que solventes apolares tendem a dissolver solutos apolares, seguindo a regra do “semelhante dissolve semelhante”. Assim o etanol, que é menos polar que a água, se dissolve na gasolina que é apolar, formando uma única fase. Já a água é polar, por essa razão ela não se mistura com a gasolina. Mas quando misturamos a água a gasolina que contém álcool, observa-se que o álcool se junta a água, isso porque ele tem mais afinidade pela água do que pela gasolina (FELTRE, 2000). A partir disso, é capaz de se determinar do teor de etanol na gasolina através da extração com água. 2. OBJETIVOS Determinar o teor de etanol presente em gasolinas comerciais. 3. MATERIAIS E MÉTODOS 3.1 Materiais MATERIAIS REAGENTES Proveta 50 mL Gasolina Funil de Decantação Água Erlenmeyer - Suporte Universal com Garras - 3.2 Procedimentos Experimentais - Adicionou-se 50 mL de gasolina na proveta de 100 mL; - Completou-se com água a proveta até 100 mL; - Vedou-se a proveta com uma rolha; - Observou-se e anotou-se as características do sistema; - Se agitou a proveta de forma que as duas fases formadas se misturaram completamente; - Deixou-se o sistema em repouso por 10 min, observou-se e anotou-se as novas características; - O experimento foi repetido com outra gasolina. 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO Através do experimento realizado foi possível constatar que a água é capaz de retirar o etanol que estava misturado à gasolina, devido a sua afinidade com o etanol. Assim que se pôs água à proveta já contendo a gasolina, se observou a formação de um sistema bifásico. Isso aconteceu, pois, a água é uma substância polar enquanto a gasolina é apolar, logo elas não se misturam. Após a agitação do sistema, as duas fases se “misturaram”, e depois de passado os 10 minutos, verificou-se que já se tinha novamente um sistema bifásico, contudo, o sistema apresentava uma nova característica: a quantidade de água tinha aumentado, enquanto a da gasolina tinha diminuído. O que ocorreu é que o etanol presente na gasolina, era atraído a ela por sua parte apolar, que se ligava com as moléculas da gasolina através das forças de dipolo induzido. Quando se adiciona água a essa mistura, a parte polar do etanol, caracterizada pela presença do grupo hidroxila (OH-), começa a ser atraída pelas moléculas da água, formando pontes de hidrogênio, ligações estas que são mais fortes que as ligações do tipo dipolo induzido. Assim, o etanol se separa da gasolina, juntando-se a água. O primeiro experimento foi realizado com a gasolina A. esta gasolina foi retirada de um dos laboratórios, nem sendo trazida diretamente de um posto de gasolina. Após o experimento, o resultado que se obteve foi de 90 mL de água + álcool e 10 mL de gasolina. Assim teremos os resultados postos na seguinte fórmula, obtendo o teor de álcool presente: → Verifica-se que essa gasolina esta muito adulterada, já que o limite de álcool posto pela ANP é de no máximo 25%. Deve-se lembrar também que não se sabe o paradeiro da gasolina, de forma que esta já pode ter sido usada em um outro experimento, ficando assim adulterada. Um segundo experimento foi realizado com a gasolina B, que foi retirada de um posto de gasolina, onde teve-se como resultado 33 mL de gasolina e 67 ml de água + álcool, sendo que destes 67 mL, 17 mL são de álcool. Colocando os resultados na fórmula temos: É possível averiguar que esta gasolina também se encontrava adulterada, uma vez que o teor de álcool deu mais alto do que o limite permitido. Desta maneira, constatamos que as duas gasolinas estavam adulteradas Ao final da prática, foi feita a separação das misturas gasolina + água + etanol. Esse procedimento se deu através do processo de decantação, que é possível devido a diferença de densidade das substancias. Os líquidos foram colocados em um funil de decantação, onde a água com etanol ficava em baixo e a gasolina em cima, isso se deu, pois, a água é mais densa que a gasolina. Por conseguinte, a água com etanol foi descartada na pia e a gasolina guardada em um recipiente fechado. 5. CONCLUSÃO Dessa maneira, constatamos que as gasolinas foram sim adulteradas, mostrando que alguns postos não cumprem com a lei postulada. Essa adulteração traz como consequências prejuízos para o consumidor levando à uma dirigibilidade menor, falhas de funcionamento do motor, entre outras consequências. Assim constatamos também o sucesso do método “teste da proveta”, que pode ser realizado de forma simples, até mesmo em um posto de gasolina para se comprovar a qualidade da gasolina. REFERÊNCIAS Associação Nacional do Petróleo – ABN. Petróleo e derivados: gasolina. Disponível em: http://www.anp.gov.br/petroleo-derivados/155-combustiveis/1855-gasolina. Acesso em: 10/12/2018 FELTRE, R. Química. 5ª ed. São Paulo: Moderna, 2000. v. 3, p. 109-124. MORRISON, R.; BOYD, R. Química Orgânica. 13ª ed. Trad. M.A. da Silva. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian, 1996. p. 110-115 e 294-304. PERUZZO, F.M. e CANTO, E.L. Química na abordagem do cotidiano. 2ª ed. São Paulo: Moderna, 1999. v. 3, p. 60-64 e 530-536. SOLOMONS, T.W.G. Química Orgânica. 6ª ed. Trad. W. Oh Lin. Rio de Janeiro: LTC Livros Técnicos e Científicos, 1996. v. 1, p. 76-85 e 127-131. APÊNDICE Por que o álcool foi extraído pela água? R= O álcool que continha na gasolina é extraído pela a água porque sua parte apolar forma pontes de hidrogênio com a água, sendo uma ligação mais forte do que a que o mantinha com a gasolina, que seria as forças de dipolo induzido. É possível separar o querosene (mistura de hidrocarbonetos, que são substâncias apolares) de uma mistura querosene-gasolina colocando-a em contato com água (substância polar)? Porquê? R= Não, pois a querosene e a gasolina são substâncias apolares, que misturam entre si, porém são imiscíveis em água, uma