Índice de solvatação preferencial para a análise do termossolvatocromismo em misturas binárias de solventes

Abstract

A solvatação de um determinado soluto depende de uma gama de interações, específicas e não específicas, envolvendo o soluto e as moléculas do solvente. Num cenário em que há outros agentes interagindo com esse soluto, como numa mistura binária de solventes, o estudo deste fenômeno torna-se mais difícil, dado a complexidade conferida pelos vários tipos de interações decorrentes. Para esta finalidade, uma metodologia empregada é a análise quantitativa dos gráficos dos valores de energia de transição molar (ET) para um determinado corante em função da fração em mol do solvente mais polar da mistura (X2), sendo usualmente feita através do ajuste de dados utilizando um modelo quantitativo de troca de solventes na esfera de solvatação do soluto ou equações relacionadas. Entretanto, apesar de adequados, estes ajustes fornecem resultados de difícil interpretação. Diante disso, em trabalhos recentes, foi proposto um índice de solvatação preferencial (ou não idealidade) (PSI) como uma possível ferramenta para a análise quantitativa dos desvios da linearidade observados nas variações de ET de corantes solvatocrômicos em função de mudanças na composição do meio em séries de misturas binárias. A utilização dos valores de PSI demonstrou-se uma alternativa prática e satisfatória para a explicação do fenômeno da solvatação preferencial (PS) de várias sondas solvatocrômicas, tanto em misturas binárias de solventes como em soluções salinas. Dessa forma, há um interesse em expandir os estudos relacionados ao PSI para diferentes corantes solvatocrômicos e misturas binárias de solventes, de modo a verificar as vantagens e limitações da aplicação desta ferramenta. As atividades desenvolvidas neste trabalho tiveram como objetivo estudar o efeito da temperatura sobre o comportamento de corantes solvatocrômicos em misturas binárias de solvente utilizando o PSI como ferramenta. Foram revisitados artigos e periódicos disponibilizados pelo professor-orientador contendo dados termossolvatocrômicos de dois corantes em misturas binárias sob diferentes temperaturas. Com base nestes dados, foram plotadas curvas dos valores de ET de cada corante em função de X2 para misturas binárias de água (solvente 2) com diferentes cossolventes (solvente 1) que seriam analisadas comparativamente através do cálculo do PSI. Ao todo foram obtidos os valores de PSI para 18 curvas, referentes a 5 misturas em 4 temperaturas distintas. Os resultados puderam ser correlacionados com a temperatura e interpretados adequadamente considerando-se as interações soluto-solvente e solvente-solvente