IntroducaoMedidas de temperatura são fundamentais em pesquisa e desenvolvimento em ciências e tecnologia, pois grande parte das propriedades físicas e químicas apresenta alguma dependência com a temperatura. Também, medidas de temperatura são fundamentais em controle de processos em que a temperatura é uma variável importante. Vários aparatos de medida de temperatura vêm sendo desenvolvidos, utilizando dispositivos, sensores elétricos e não elétricos, em busca de leituras mais exatas para a finalidade a que se destinam, porem, o temometro, um aparelho utilizado pela primeira vez no seculo XVI, ainda eh muito utilizado para realizar medidas de temperaturas com grande precisao.1 Uma propriedade importante de qualque composto quimico, determinada atraves da tmperatura, eh o ponto de fusao. O ponto de fusão designa a temperatura à qual uma substância passa do estado sólido ao estado líquido. Ponto de fusão é a temperatura na qual a substância sólida está em equilíbrio com a substância que dela se obtêm por fusão. As substâncias puras fundem-se a uma temperatura constante. Já as impuras (misturas) não apresentam um único ponto de fusão definido e, sim, uma faixa de fusão, que será tanto maior quanto mais impurezas contiverem as substâncias. Dependendo do aparelho o aquecimento pode ser feito eletricamente ou através de banho. Há vários líquidos que podem ser utilizados como banho de aquecimento e, neste caso, o líquido escolhido depende do sólido a ser fundido.2 Analogamente, eh importante conhecermos, tambem, o ponto de ebulicao de uma subtancia liquida. O ponto de ebulição ou temperatura de ebulição é a temperatura em que uma substância passa do estado liquido ao estado gasoso. No ponto de ebulição, a pressão do vapor saturado de um líquido é igual à pressão ambiente (do sistema), a qual pode ser considerada a pressão atmosférica (760mmHg), caso o sistema esteja comunicante com a atmosfera terrestre e ao nível do mar. Neste último caso, deve-se levar em conta que o ponto de ebulição varia com a altitude, já que a pressão atmosférica varia com a mesma. As ligações químicas que juntam os átomos se "quebram", deixando os átomos muito mais livres (característica do estado gasoso). Quanto mais baixa for a pressão do sistema, menor será o ponto de ebulição e vice-versa. O ponto de ebulição da água em condições de atmosfera padrão é de 100 °C. Vale citar, como exemplo que, a água, em pressões muito baixas, ferve à temperaturas bem inferiores à 100°C. De acordo com a definição IUPAC, ponto de ebulição é a temperatura na qual a pressão de líquido iguala-se a pressão atmosférica. Temperatura é um parâmetro físico descritivo de um sistema que vulgarmente se associa às noções de frio e calor, bem como às transferências de energia térmica, mas que se poderia definir, mais exatamente, sob um ponto de vista microscópico, como a medida da energia cinética associada ao movimento (vibração) aleatório das partículas que compõem o um dado sistema físico.3 Por fim, estudaremos, ainda, uma outra propriedade intrinseca de um composto: o indice de refracao da luz. A velocidade da luz no vacuo eh conhecida como 3x10 8. Entretanto, esta velocidade se altera de acordo com o meio no qual a luz eh propagada. O indice de refracao (n) eh definido, justamente, como a razao entre velocidade da luz no vacuo (c) e a velocidade do meio (v), conforme a equacao (1): n=c/v (1) Deste modo, apenas o vacuo possui indice de refracao igual a 1. O índice de refração do ar é muito próximo de 1. O índice de refração da água será adotado como sendo 1,33. Os índices de refração de uma substância são muito sensíveis ao estado físico no qual ele se encontra (sólido, líquido ou vapor). Pode depender ainda da pressão, temperatura e outras grandezas físicas. Objetivos Usar e calibrar termometros, determinar pontos de fusao e ebulicao de diferentes compostos, e determinar o indicem de refracao de compotos organicos. Materiais e Reagentes Materiais Bico de Bulsen Tubo de Thiele Termometro Capilar Refratometro de Abbe Reagentes Benzofenona Acetanilida Acido Salicilico Ureia Acido Fenilacetico Acido Benzoico Etanol Hexano Ciclohexanol Tolueno Procedimento Experimental I – Calibracao de Termometros Usando o tubo de Thiele com o termometro a ser calibrado acoplado, determina-se os valores das temperaturas de fusão dos sólidos padrões. Com esses valores constroi-se um gráfico da temperatura medida contra o valor padrão (Tabela 1), a fim de se realizar a calibracao. Os pontos de fusão dos sólidos são determinados em um capilar. . ii) Ponto de fusão Novamente, utilizando o tubo de Thiele com o termometro calibrado acoplado, determina-se os valores das temperaturas de fusão de alguns compostos sólidos. Determina-se o ponto de fusao e 4 solidos dentre os presentes na Tabela 2. III – Ponto de ebulicao Determina-se o ponto de ebulição das amostras de líquidos (Tabela 3) utilizando o tubo de Thiele com o termômetro calibrado acoplado e um fino tubo de ensaio contento o líquido com um capilar mergulhada no mesmo, figura abaixo (Método de Siwoloboff). O aquecimento do tubo de Thiele deve ser gradual (não mais que 3 graus por minuto). Aqueça até obter uma corrente rápida e contínua de bolhas na saída do capilar, e pare o aquecimento. O ponto de ebulição é registrado no momento em que o desenvolvimento de bolhas cessa subitamente e o líquido começa a subir pelo interior do capilar. A correção da temperatura medida (Tm) com a pressão atmosférica P é calculada por: IV – Indice de Refracao Utilizando o refratômetro de Abbé, determine o índice de refração de alguns do líquidos listados na tabela abaixo (mínimo quatro amostras). Obs.: Correção devido a medida em uma temperatura diferente de um valor tabelado. Usualmente o índice de refração aumenta com a diminuição da temperatura. Uma correção aproximada pode ser feita utilizando-se a equaçao descrita abaixo: 1. TIPLER, Paul A. 1933 Física para Cientistas e Engenheiros, v1: Mecânica. Oscilações e Ondas. Termodinâmica / Paul A. Tipler. Gene Mosca; tradução Fernando Ribeiro da Silva, Mauro Speranza Neto – Rio de Janeiro: LTC, 2006, cap. 17, p. 497-499, Escalas de Temperaturas Celsius. 2. SILVA, R.R; BOCCHI, N.: ROCHA FILHO, R.C. Introdução à Química Experimental. São Paulo, McGraw-Hill, 1990, - p.109117. 3. GONGALVES, D.; WAL, E; ALMEIDA, R.R. Química Orgânica Experimental. São Paulo, McGraw-Hill, 1988, p. 27-31. . 4. http://efisica.if.usp.br/otica/basico/refracao/indice_refracao/ - Acessado em 19/08/2014.