max relatorio FISICO QUIMICA refratometro

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EXPERIMENTO-06 REFRATOMETRIA.
MAX IZENIO TARGINO DA SILVA
CAMPINA GRANDE – PB, 2019
MAX IZENIO TARGINO DA SILVA
REFRATOMETRIA.
Relatório apresentado a Prof.ª Dra Dauci Pinheiro Rodrigues da disciplina de Físico-química Experimental do curso de Bacharel em Farmácia.
Universidade Estadual da Paraíba –UEPB
Campina Grande – PB, Maio de 2019.
UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA 
LABORATÓRIO DE:FISICO QUIMICA EXPERIMENTAL
 PROFESSOR (a): DALCI PINHEIRO RODRIGUES
ALUNO:MAX IZENIO TARGINO DA SILVA
CURSO:FARMÁCIA
 MAT:132134527
 EXPERIMENTO Nº 06, REFRATOMETRIA.
DATA DO EXPERIMENTO:29/05/2019 RECEBIDO EM:05/06/2019 
POR: AVALIAÇÃO PREPARAÇÃO: RELATÓRIO:_________________ PROVA:_____________________ NOTA GLOBAL:________(_____________) 
RUBRICA DO (a) PROFESSOR (a)____________
Introdução.
O fundamento da refratômetria é bem simples. Quando uma luz penetra num liquido ela muda de direção; isto é chamado de refração. O ângulo de refração, medido em graus, indica à mudança de direção do feixe de luz. Um refratômetro obtém e transforma os ângulos de refração em valores de índices de refração (nD).
O refratômetro é um instrumento simples que pode ser usado para medir concentrações de soluções aquosas, consumindo apenas umas poucas gotas da solução. Sua aplicação estendesse pelas áreas de alimentos, agricultura, química e em indústrias de manufaturados.
O índice de refração é uma propriedade física importante de sólidos, líquidos e gases. A medida de índice de refração pode ser usada para determinar a concentração de uma solução pois, o índice de refração dela varia com a concentração.
A escala Brix é calibrada pelo número de gramas de açúcar contidos em 100 g de solução. Quando se mede o índice de refração de uma solução de açúcar, a leitura em percentagem de Brix deve combinar com a concentração real de açúcar na solução. As escalas em percentagem de Brix, apresentam as concentrações percentuais dos sólidos solúveis contidos em uma amostra (solução com água). Os sólidos solúveis contidos é o total de todos os sólidos dissolvidos na água, começando com açúcar, sais, proteínas, ácidos, etc. A leitura do valor medido é a soma total desses.
Fenômeno da Refração
Quando ocorre a mudança de um meio de propagação, juntamente com a variação em sua velocidade de propagação, damos o nome de refração. Se colocarmos um lápis, perpendicularmente dentro de um copo de água, podemos observar olhando pela lateral do copo, que o lápis continua na vertical dentro da água. Enquanto que ao colocar o lápis com uma inclinação dentro da água, observamos na lateral do copo que o lápis parece estar quebrado.
A velocidade da luz depende do meio no qual está se propaga; ao atravessar a água, por exemplo, a velocidade da luz diminui e sua direção muda: diz então, que a luz foi refratada
A lei de Snell – Descarte relaciona os ângulos de incidência e refração com os índices de refração. A razão entre o seno do ângulo de incidência (θ1) e o seno do ângulo de refração (θ2) é constante e está constante é igual ao índice de refração relativo η, para um dado comprimento de onda.
Onde:
1 ângulo de incidência (ângulo que o raio incidente faz com a normal, N)
2 ângulo de refração (ângulo que o raio refratado faz com a normal, N)
 n índice de refração relativo
n2 índice de refração do meio 2
n1 índice de refração do meio 1
Figura 1: Esquema físico de Refração
Quando a luz passa de um meio para outro, sua velocidade aumenta ou diminui devido as diferenças das estruturas atômicas das duas substâncias, ou de suas densidades ópticas ou índice de refração. O índice de refração absoluto de um meio pode ser obtido experimentalmente e é dado pela relação.
Onde: c = velocidade da luz no vácuo;
V= velocidade da luz para um comprimento de onda específico num certo meio;
η = Índice de refração;
A velocidade da luz no vácuo é c = 300 000 km/s e em outro meio qualquer é menor do que este valor. Consequentemente, o valor do índice de refração em qualquer meio, exceto o vácuo, é sempre maior que a unidade (n>1). Portanto, quanto maior o índice de refração de um material, em relação ao ar, maior será o desvio da luz quando passa do ar para esse material.
Refração Molar
A refração molar de uma substância está diretamente ligada ao índice de refração e é igual à polarizabilidade da mesma. Entende-se por polarizabilidade a facilidade de distorção da nuvem eletrônica de uma molécula. O índice de refração, ao fornecer a diminuição da velocidade da luz quando mesma penetra em uma substância em relação ao vácuo, quantifica o grau de interação do campo elétrico da radiação com as moléculas da substância, ao distorcer a nuvem eletrônica das mesmas. Desta forma, a refração molar nos fornece uma medida do grau de polarizabilidade da molécula de uma substância. A refração molar depende do número e natureza dos átomos presentes, e também das características das ligações.
A contribuição das duplas e triplas ligações à refração é encontrada a partir das refrações de eteno e etileno. Os pares eletrônicos das ligações ( estão mais fracamente ligados que os da ligação simples. Grupos incluindo oxigênio, mostram que a refração depende do modo de ligação do oxigênio. A refração, que inclui dois pares de elétrons do oxigênio, bem como os pares de elétrons de ligação, é diferente para cetonas, éteres e álcoois.
Para compostos simples, a soma das refrações dos grupos é a refração molar do composto com razoável exatidão. Aparecem algumas dificuldades em compostos com duplas ligações conjugadas que possuem refração maior que a esperada.
R é independente da temperatura ou estado físico e fornece uma medida aproximada do volume total (sem espaços livres) de um mol de moléculas.
Algumas contribuições atômicas e de ligações, determinadas para a raia D do sódio são dadas na tabela abaixo. A refração molar depende do número e natureza dos átomos presentes, e também das características das ligações. Estes valores podem ser usados para comparar a refração molar calculada com a observada, e assim confirmar a estrutura das moléculas.
Refratômetro de ABBE
O refratômetro de Abbe faz uso do princípio de ângulo crítico ou ângulo limite de reflexão total. O campo no telescópio irá mostrar uma região clara e outra escura, a fina linha de demarcação entre elas corresponde ao ângulo crítico. O refratômetro de Abbe é composto essencialmente de quatro partes: o telescópio, os prismas de Abbe, o círculo graduado de cristal com microscópio de leitura e os prismas de compensação.
O telescópio consta de uma objetiva, uma ocular e um disco com linhas cruzadas montado no plano focal da objetiva. A função do telescópio é formar uma imagem da linha extrema de reflexão total, ou linha limite, no plano de linhas cruzadas. Os prismas de Abbe consistem de dois prismas semelhantes de vidro de alto índice de refração, montados em uma cavidade rodeada por uma camisa de água, de modo que se possa manter o controle da temperatura ao redor dos prismas.
A superfície exposta do prisma superior é polida enquanto que a do prisma inferior é áspera, resultando no que se chama de superfície rugosa. Esta superfície serve para dirigir a luz que chega ao prisma para todas as direções possíveis. No espaço entre os 2 prismas (0,1 mm espessura) é colocado o líquido cujo índice de refração se deseja determinar.
Os prismas de compensação são prismas de Amici, de visão direta, que giram em direções opostas ao redor do eixo óptico do Telescópio. Estes prismas tornam possível a utilização do instrumento com luz branca.
Embora a luz branca seja usada, o índice de refração medido, , é para a linha D do sódio, 5893, porque os prismas de compensaçãode Amici são construídos com vidros especiais tal que a luz deste comprimento de onda não é desviada mas qualquer outra luz é desviada.
Um anel saliente no meio da barra do telescópio é girado até a compensação ser completa e as franjas de cor desaparecem, levando a uma fina linha de demarcação entre as 2 partes do campo.
Refratômetro de ABBE
	
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Figura : Seção transversal e vista por cima do prisma inferior
2-OBJETIVO
O experimento tem como objetivo à determinação do índice de refração de líquidos a partir de estudos das relações de refração da luz.
3- MATERIAS E SUBSTANCIAS UTILIZADAS
Materiais usados:
Re fr atô metro de A BBÉ. 
( Ter mô me tro. 
( Pipe ta. 
( Béq uer. 
( Le nços ab sor ve nt es. 
Re fr atô metro de A BBÉ. 
( Ter mô me tro. 
( Pipe ta. 
( Béq uer. 
( Le nços ab sor ve nt es. 
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( Le nços ab sor ve nt es. 
Refratômetro de ABBÉ
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Re fr atô metro de A BBÉ. 
( Ter mô me tro. 
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( Béq uer. 
( Le nços ab sor ve nt es. 
Termometro
Popeta 
Béquer
Lenços absorventes 
LENÇOS ABSORVENTES 
b. SUBSTANCIAS UTILIZADAS:
ÁGUA DESTILADA
Etanol
N-Hexano
Acetona
n-Propanol
Clorofórmio
Sacarose (de 10% a 30%)
3-Procedimento experimental:
( Inic ia lme nte abr iu- se o co nj unto de pr is ma, q ue é co mpos to pe lo pr is ma infer ior 
Inicialmente abriu- se o conjunto de prisma, que é composto pelo prisma inferior e
Inic ia lme nte abr iu- se o co nj unto de pr is ma, q ue é co mpos to pe lo pr is ma infer ior 
Superior, com o botão menor da direita de eixou se o conjunto de prisma bem plano. 
( Seguid a me nte limpara m- se as s uper fíc ies dos pr is mas co m pape l mac io 
Umedecido com éter, e posterior mente secou- se bem. 
( Após a limp e za do equipa me nto, rea lizo u- se a ca libra ção do me s mo co m á gua 
( Com a uxíl io de uma p ipe ta, co loc ara m- se a lgumas gotas d a s ubs tâ nc ia a ser 
No experimento referido nesse relatório foram utiliza das as substâncias: água destilada, tetracloreto de carbono, etanol, n- hexono, acetona, n- propanol, clorofórmio, sacarose nas concentrações de 10, 20, 30 e 40%. Sem que a pipeta tocasse o prisma e fechou- se rapidamente para evitar a evaporação. 
Então, leu- se a temperatura. Desse tópico em diante, as substâncias foram analisadas individualmente e cada etapa posterior foi repetida para cada substância. 
( Coloco u- se na po s ição e o lho u- se no oc ular d ire ito, proc uro u- se a fa ixa co lo r ida, 
Que é a incidência de luz, girou- se o botão da esquerda para os lados direito e esquerdo, até que se encontrou a faixa colorida. 
( Adapto u- se o te lescóp io até q ue as linhas cr uzadas es t ive sse m no foco. 
( G ira ndo se o bo tão do lado d ire ito, e limino u- se o co lor ido e apare ce u a fa ixa p 
( Poster io r me nte, ce nt ra lizo u- se a fa ixa preta e ntre a s linha s cr uzada s, até q ue a 
Área preta clara localizou- se no campo superior e a parte escura na parte inferior. 
( Feito isso, le u- se o índ ice de re fração e a co nce ntração de só lidos tot a is 
Através de uma escala contida no próprio instrumento. 
 
 
 
 
 
 
Coloco u- se na po s ição e o lho u- se no oc ular d ire ito, proc uro u- se a fa ixa co lo r ida, 
Colocou se na posição e olhou na ocular e no colorido, que é a incidência de luz, girou- se o botão da esquerda para os lados direito e esquerdo, até que se encontrou a faixa colorida. 
( Adapto u- se o te lescóp io até q ue as linhas cr uzadas es t ive sse m no foco. 
( G ira ndo se o bo tão do lado d ire ito, e limino u- se o co lor ido e apare ce u a fa ixa . 
( Poster io r me nte, ce nt ra lizo u- se a fa ixa preta e ntre a s linha s cr uzada s, até q ue a 
Área preta clara localizou-se no campo superior e a parte escura na parte inferior. 
( Feito isso, le u- se o índ ice de re fração e a co nce ntração de só lidos tot a is 
através de uma escala contida no próprio instrumento.
 
( Re fr atô metro de A BBÉ. 
( Ter mô me tro. 
( Pipe ta. 
( Béq uer. 
( Le nços ab sor ve nt es. 
( Á gua dest ilad a. 
( Eta no l. 
( n- He xa no. 
( Aceto na. 
( n- P ropa no l. 
( Cloro fór mio. 
( Sacarose (N as co nce ntraçõ es 10 % e 30 %). Proce di me nto e xpe ri me nta l 
 
4- Resultados e discursões:
Calcule a refração molar e especifica para todas as substancias.
Dividindo a refração do tetracloreto de carbono por 4, teremos a refração da ligação C-Cl. Com este dado, calcule as contribuições das ligações:
C-H b) C-C c) C=O d) C-OH a partir das refrações molares do clorofórmio, hexano normal e acetona, também determine O-H da água.
Calcule a refração molar do propanol a partir das contribuições das ligações atômicas e compare esse valor com o que você calculou a partir do índice de refração e da densidade.
Compare os resultados obtidos para o índice de refração e refração molar das substâncias com as encontradas no Handbook.
Calcule o índice de refração para as soluções aquosas de sacarose nos diferentes percentuais.
Faça um breve relato sobre ângulo crítico.
É o maior ângulo de incidência capaz de produzir refração. Para ângulo maior que ângulo crítico, não ocorre mais refração e sim ocorre a refração total, isto é, o raio incidente é totalmente refletido.
Por que é possível utilizar o refratômetro de Abbe com luz branca?
É possível utilizar o instrumento com luz branca, porque ele possui os prismas de compensação que são prismas de Amici, de visão direta, que giram em direções opostas ao redor do eixo óptico do telescópio.
Quais as funções do prisma inferior (superfície rugosa) e dos prismas de Amici?
O prisma inferior ou superfície rugosa é rugosa tem a função de dirigir a luz que chega ao prisma para todas as direções possíveis.
O prisma de Amici, é tornar possível a utilização do instrumento com luz branca.
Discuta o experimento de uma forma crítica, ou seja, observe os pontos fracos do experimento e a partir daí dê sugestões para corrigi-los.
O experimento obteve um bom resultado, com valores aceitáveis experimentalmente. Acredito que a forma como foi feito o experimento não precisa ser feita nenhuma modificação quanto ao procedimento.
Quais as aplicações do índice de refração?
O índice de refração é usado, para determinar a concentração das soluções, identificar compostos químicos, suas estruturas moleculares bem como sua pureza. Ele é mais utilizado para determina a concentração de açúcar nos alimentos, também conhecido por Brix.
TABELAS
A tabela abaixo possui os valores experimentais do índice de refração e Brix, para as soluções de sacarose (10,20,30,40%)
	
	Brix Índice de Refração
	Valor
	Valor exp.
	Valor teórico
	Valor exp.
	Valor teórico
	 10
	7,25
	10
	1,3435
	X
	20
	16,75
	20
	1,3585
	X
	30
	26,25
	30
	1,3745
	X
	40
	34,00
	40
	1,3885
	X
COCLUSÃO
O experimento baseou-se na determinação do índice de refração por meio do uso do Refratômetro de Abbe para os fluidos: água destilada, etanol, acetona, tetracloreto de sódio, n- hexano, clorofómio isopropanol e soluções de sacarose (10,20,30 e 40%). Com base em tal índice, calculou-se a refraçãomolar por meio do uso da expressão de Lorentz-Lorenz, sendo que tal refração molar pode ser determinada sabendo-se o índice de refração, a massa molecular e a densidade do fluido na temperatura em estudo (ambiente). Lembrando que para algumas substancias utilizamos os valores teóricos a temperatura de 25ºC (dados da literatura). Nesse experimento tivemos um erro muito grande de 7,49%.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
(UAEQ) UNIDADE ACADÊMICA DE ENGENHARIA QUÍMICA. Laboratório de Físico-Química. Apostila de Físico-Química Experimental I. Universidade Federal de Campina Grande (UFCG). Campina Grande. 2006.
 
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