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Curso: Biblioteca de Química > Unidade 11
Lição 4: Separação de misturas e soluçõesCurvas de destilação
O progresso de uma destilação pode ser representado por meio de uma curva de destilação, que plota a temperatura versus o volume de destilado coletado. Neste vídeo, aprenderemos a interpretar as várias regiões de uma curva de destilação da destilação fracionada de uma mistura de 1:1 de acetato de metila e acetato de propila. Versão original criada por Sal Khan.
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Transcrição de vídeo
RKA4JL - Alô, alô, moçada!
Tudo bem com vocês? Neste vídeo vamos aprender um pouco
mais a fundo sobre a destilação, aprendendo a construir e interpretar
as curvas de destilação. Digamos que estejamos tentando
destilar cerca de 50 mililitros, 50% de acetato de metila
e 50% de acetato de propila. Saber o que são essas soluções não é
muito importante para a gente neste momento, mas o que eu quero te contar é que essas duas
substâncias possuem pontos de ebulição diferentes e isso é muito relevante
para a aula de hoje. O ponto de ebulição do acetato
de metila é de 56,9 °C e o ponto de ebulição do acetato de propila
é bem maior, cerca de 101,5 °C. Então, você pode imaginar que, por conta
dessas características de cada substância, podemos fazer
uma destilação fracionada e que facilmente podemos
separar essa soluções por conta dessas diferenças
no ponto de ebulição, não é mesmo? Então, o que você faz? Você tem a solução e
começa a aquecê-la. Agora, você vai ter que
esquentar ao ponto de ebulição, que vai ser em algum lugar entre
esses dois pontos de ebulição aqui. Provavelmente será algo
em torno de 70 °C. Agora, uma vez que a solução esteja
fervendo, muitos vapores se formarão. Esses vapores serão a combinação de
acetato de metila e acetato de propila porque o acetato de metila tem um ponto de
ebulição mais baixo do que o acetato de propila. Um número desproporcional desses
valores será de acetato de metila. Então, porque essa
é uma destilação fracionada, essa mistura de vapores terá vários
ciclos de condensação e revaporização e, à medida que aumentamos
mais e mais a temperatura, toda vez que você condensar
e depois revaporizar, esses vapores vão ter uma proporção
maior de acetato de metila. O que você vê, conforme aumenta
gradualmente a temperatura aqui, é a formação deste
anel de condensação. Você pode ver isso como o limite entre onde está quente
o suficiente para que vapores suficientes se formem e onde não está quente o suficiente
para que vapores suficientes se formem, e eles se condensam. Então, quando essa temperatura
está baixa, bem no começo do processo, não resultará em um grande
volume de destilado até que o ponto de condensação fique perto
de onde está marcando aqui no termômetro e esses vapores podem começar
a entrar neste tubo de condensação. Com o passar do tempo,
esse anel aqui sobe, indicando que vapores
estão subindo e se misturando, e vários ciclos de condensação
e vaporização ocorreram, indicando que houve vários
ciclos de destilação simples. Então, no momento em que
o anel de vapor chega aqui, vamos ter, principalmente,
vapores de acetato de metila e a temperatura aqui, o ponto
de ebulição dos vapores, será, aproximadamente, o ponto
de ebulição do acetato de metila. Mas esse é o ponto no qual você vai
começar a ver muitos daqueles vapores sendo capazes de entrar no anel
de condensação e se condensarem. Estamos começando, então,
a produzir muito destilado. Então, em torno de 56,9 °C,
aproximadamente, começamos a
produzir muito destilado. Neste ponto, deve-se aumentar
lentamente a temperatura da mistura. Quando começamos a perder mais
e mais vapores de acetato de metila, o ponto de ebulição
da solução aumentará. Como dissemos, essa solução
original tem cerca de 50 mililitros. Assim que chegar em torno de 20 e poucos
mililitros de acetato de metila destilado, não conseguiremos produzir muito mais
do que esse volume nessa temperatura. Você vai ter que continuar aumentando
essa temperatura gradualmente até atingir a temperatura do ponto
de ebulição do acetato de propila. Você pode não notar a princípio, mas aos poucos estamos
produzindo acetato de propila ocasionando, então,
uma mistura de vapores. Conforme a temperatura sobe, ainda obtemos
um pouco do restante do acetato de metila, mas produzimos também quantidades
cada vez maiores de acetato de propila. Quando aquecido o suficiente, precisamente no ponto de ebulição
do acetato de propila, a cerca de 101 °C, começaremos a produzir
muito mais destilados. Se quiser separar esses dois destilados,
o que você pode fazer é observar o platô. Quando atingir o ponto de
ebulição do acetato de metila, podemos encaixar um frasco de vidro
aqui antes de aumentar a temperatura e coletar todo esse condensado
de acetato de propila. As curvas de destilação se parecem com
isso aqui que estou apresentando a vocês. Vemos a temperatura
em graus Celsius, temos o volume produzido
de destilado em ml e então observamos os pontos de ebulição
e deduzimos de qual destilado se trata. Por exemplo, quando o sistema estava
aquecido aqui nessa temperatura, produzimos muito destilado. Logo, esse deve ser o ponto
de ebulição da substância um. Você pode identificar com maior precisão
se souber o ponto de ebulição exato, e então você identificaria este platô
como ponto de ebulição da substância número dois. Alguns de vocês
podem estar pensando "Ok, a técnica é boa
para destilação fracionada. E para destilação simples,
como faríamos?" Lembre-se: na destilação simples você não
tem múltiplos ciclos de condensação e revaporização, o que é equivalente a vários
ciclos de destilação simples. Assim, quando estiver quente
o suficiente para os vapores subirem, vai ser acetato de metila
não tão puro, vai estar mesclado com outra substância
com razões desproporcionais. Então o que acontece é que você começa a obter destilado
mais significativo em uma temperatura mais alta. Gostou? Por hoje é só.
Bons estudos e até a próxima!