Universidade Federal de Campina GrandeCentro de Cincias e TecnologiaUnidade Acadmica de Engenharia QumicaDisciplina: Laboratrio de Qumica Geral

APOSTILA DE LABORATRIO DE QUMICA GERAL

Campina Grande

20137

DICAS DE CONDUTA EM LABORATRIO

O laboratrio de qumica um lugar no qual algumas regras de conduta devero ser adotadas. Para sua segurana alguns itens elementares esto relacionados abaixo:

1. O laboratrio um lugar de trabalho srio. EVITE QUALQUER TIPO DE BRINCADEIRAS!!!!2. S permitida a permanncia no laboratrio de alunos matriculados na disciplina. Fora do horrio de aula o aluno no poder realizar experimentos no laboratrio.3. indispensvel o USO DO JALECO!!!. O JALECO no deve ser de tecido sinttico facilmente inflamvel.4. O aluno deve TRAJAR CALAS COMPRIDAS E SAPATOS FECHADOS. No permitido o uso de bermudas, shorts e chinelos. IMPORTANTE: O ALUNO QUE NO ESTIVER DE AVENTAL, TRAJANDO ROUPAS APROPRIADAS, E COM CULOS DE SEGURANA SER IMPEDIDO DE PERMANECER E REALIZAR EXPERIMENTO NO LABORATRIO. NO HAVER REPOSIO DAS AULAS PERDIDAS.5. PRENDER OS CABELOS, evitando que estes caiam no rosto, sobre o frasco contendo reagentes qumicos ou prximo ao fogo.6. NO USAR LENTES DE CONTATO, ainda que os olhos estejam protegidos por culos de segurana.7. INDISPENSVEL O USO DE CULOS DE SEGURANA durante todo o tempo de permanncia no laboratrio quando est trabalhando com gases que provoque ardor nos olhos. 8. Verifique sempre se no h VAZAMENTO DE GS COMBUSTVEL ao abrir ou fechar a torneira de gs. Certifique-se de que as mangueiras de borracha ou plstico esto em boas condies (sem furos) e adaptadas corretamente ao bico de Bunsen e sada de gs.9. Todas as operaes nas quais ocorre desprendimento de gases txicos (como por exemplo: evaporaes de solues cidas, amoniacais, etc.) devem ser executadas na capela. 10. Cuidado ao trabalhar com substncias inflamveis. Mantenha-as longe do fogo.11. Quando forem usadas solues de limpeza tais como: cido muritico (HCl comercial), soluo sulfocrmica, gua rgia (mistura de HNO3 e HClconcentrados) ou potassa alcolica (NaOH ou KOH em etanol) deve-se proceder com cuidado para EVITAR O CONTATO COM A PELE OU ROUPA. JAMAIS PIPETAR essas solues aspirando com a boca. Essas solues devem ser reaproveitadas, retorne-as ao frasco de estoque aps o uso. Mant-las na capela. Enxaguar a vidraria com gua de torneira, e por ltimo com gua destilada. (Veja item limpeza de material de vidro). 12. Ao observar o cheiro de uma substncia no se deve colocar o rosto diretamente sobre o frasco que a contem. Abanando com a mo por cima do frasco aberto, desloque na sua direo uma pequena quantidade do vapor para cheirar.13. Verificar cuidadosamente o rtulo do frasco que contm um dado reagente antes de tirar dele qualquer poro de seu contedo. Leia o rtulo duas vezes para se certificar de que tem o frasco certo.14. Deve-se evitar o desperdcio de solues, reagentes slidos, gs e gua destilada.15. Deve-se tomar o mximo cuidado para no contaminar os reagentes slidos e as solues com outras substncias ou ons, respectivamente. As substncias que no chegaram a ser usadas NUNCA devem voltar ao frasco de origem. NUNCA se deve introduzir qualquer objeto em frascos de reagentes, exceo feita para o conta-gotas com o qual estes possam estar equipados ou esptulas limpas.16. Na preparao ou diluio de uma soluo, use GUA DESTILADA17. CUIDADO AO TRABALHAR COM CIDO CONCENTRADO. Adicionar SEMPRE o cido gua (acidule a gua). No caso de queimadura com cido concentrado, secar muito bem a parte afetada, depois lavar com gua fria.18. Ao se aquecer um tubo de ensaio, deve-se faz-lo de maneira adequada, caso contrrio, o contedo do mesmo poder ser projetado para fora, atingindo o operador ou outras pessoas que estiverem do seu lado. OBS:As substncias inflamveis no devem ser aquecidas em fogo direto, utilize chapa eltrica ou manta de aquecimento.19. Utilizar luvas e pina para retirar qualquer material da estufa.20. Dar tempo suficiente para que um vidro quente resfrie. Lembre-se de que o vidro quente apresenta o mesmo aspecto de um vidro frio. No o abandone sobre a mesa, mas sim, sobre uma tela com amianto.21. Ao executar um trabalho que requer aquecimento, controle, atentamente, a sua temperatura e presso. Os recipientes para aquecimento no devem ficar totalmente fechados.22. cidos e bases concentrados atacam a pele e os tecidos, deve-se, pois, us-los com todo o cuidado, principalmente na neutralizao de um com o outro, evitando reaes violentas. Preste a mxima ateno a qualquer operao onde haja aquecimento ou que reaja violentamente. 23. No pipete quaisquer lquidos com a boca, use aparelhos apropriados, pois podero ser custicos ou venenosos. 24. O material de vidro deve ser lavado aps sua utilizao. Em geral, lava-se com gua comum e depois com gua destilada; quando necessrio, usa-se sabo ou detergente e, em certos casos, soluo alcolica de KOH. 25. INFORME O PROFESSOR DE QUALQUER ACIDENTE QUE OCORRA, MESMO QUE SEJA UM DANO DE PEQUENA IMPORTNCIA.26. Improvisaes o primeiro passo em direo a um acidente, use material adequado. 27. Ao locomover-se no laboratrio, faa-o com cuidado, a fim de no provocar qualquer acidente e/ou tumultuar o ambiente de trabalho. 28. Rotule sempre qualquer soluo que venha a preparar, identificando-a quanto a substncia qumica utilizada e, no que couber, sua provvel concentrao. 29. Ao manusear qualquer frasco de reagente qumico, faa-o sempre pelo rtulo, a fim de minimizar regies de contaminao. 30. Certifique-se sempre da voltagem do equipamento eletroeletrnico que far uso no laboratrio, antes de lig-lo respectiva corrente eltrica. 31. Tenha completa conscincia da localizao do chuveiro de emergncia, dos extintores de incndio e dos lavadores de olhos, tomando conhecimento de como us-los corretamente. 32. Nunca trabalhe no laboratrio sem estar junto com outra pessoa. Trabalhos perigosos devem ser realizados em presena de, pelo menos, duas pessoas presentes no mesmo local. 33. Qualquer dvida que surgir durante a anlise tcnica o estudante dever dirigir-se ao professor e no ao colega para obter esclarecimentos. 34. Terminados os trabalhos prticos e antes de retirar-se do laboratrio, limpe sua bancada e todo o material utilizado. 35. As lavagens dos materiais de vidro so realizadas inicialmente com gua corrente e posteriormente com pequenos volumes de gua destilada. Em alguns casos, necessrio o emprego de sabo ou detergente.36. O trabalho de laboratrio ser em grupo. 37. ESTUDE com ateno os experimentos antes de execut-los, registrando, no caderno de laboratrio as observaes e concluses que fez, aps a execuo dos mesmos.38. Entregue as suas tarefas sempre nas datas marcadas.

TCNICAS SIMPLES DE SEPARAO DE MISTURAS E COMPOSTOS

1. DECANTAO

Faz-se tendo como princpio o uso do diferencial de DENSIDADE de seus elementos formadores.

Proceder: Cone Imhoff, funil de decantao ou Becker comum Por gravidade separar as seguintes misturas:

i. Liquido Liquido: leo e gua (Agitar e deixar em repouso);ii. Slido Lquido: Areia e gua.

2. FILTRAO SIMPLES FILTRAO A VCUO CENTRIFUGAO: Princpio tem como regra de uso o diferencial deSOLUBILIDADE, entre os componentes solveis e insolveis. Proceder: Funil, Papel de Filtro, Suporte para filtro, Sistema de Bomba a vcuo e Centrfuga.

i. Slido Slido: Acar e gros de areia.ii. Lquido Lquido: Reao Estequiomtrica.

Pb(NO3)2 + 2KI PbI2 + 2KNO33. DESTILAO SIMPLESFaz uso do diferencial EBULIOMTRICO, substncias em uma mesma mistura, com pontos de ebulio diferentes.A destilao simples usada para separar Substncias presentes em misturas homogneas envolvendo slidos dissolvidos em lquidos.Misturas so formadas por duas ou mais substncias, e se classificam em homogneas ou heterogneas.a. Liquido Lquido. gua e Etanol.b. Slido Lquido: Sal e gua.c. Caldo de Cana.3.1 Objetivo Geral

O propsito desta experincia separar uma soluo de gua e cloreto de sdio e uma soluo de gua e lcool etlico.

3.2. Material

Uma colher (de sopa) de sal; gua; lcool etlico; Bquer; Aparelho prprio para destilao.3.3 Metodologia Montar sistema de destilao simples, Figura 1, e conectar todos os equipamentos e sistema de aquecimento e refluxo (esfriamento).

Figura 01 - Aparelhagem utilizada na destilao

Misture bem o sal e a gua em um recipiente; Coloque a mistura no balo de destilao; Realize o procedimento de destilao; Repita os mesmos procedimentos acima para a mistura gua/lcool.

EXPERIMENTO 01: DENSIDADES DE SLIDOS E LQUIDOS

1. OBJETIVO GERALDeterminar a densidade de algumas amostras (slidos e lquidos), o teor de lcool etlico existente em uma mistura hidro alcolica e a densidade de alguns combustveis comerciais, utilizando o mtodo do densmetro e do picnmetro.

2. MATERIAL NECESSRIO Densmetro INPM; Densmetro digital; Provetas; Termmetro; Picnmetro; Becker; Balana analtica.

Figura 1 Densmetro e Picnmetro

3. METODOLOGIA3.1. Densidade de Slidos Tomar uma das amostras e pesar na balana analtica; Colocar numa proveta uma quantidade de gua suficiente para cobrir totalmente a amostra recebida; Ler o volume inicial; Deixar a amostra escorregar lentamente na proveta e depois agitar cuidadosamente a proveta; Ler o volume final (gua + amostra); Repetir o procedimento com as outras amostras.

3.2. Densidades de Lquidos Utilizando densmetro analtico:

Transferir a amostra que ser analisada da soluo de NaCl para uma proveta com volume ideal para que se tenha uma leitura precisa; Imergir cuidadosamente o densmetro at o ponto de afloramento; Ter cuidado na hora de fazer a leitura da densidade no densmetro, pois o densmetro no dever estar inclinado; Repetir o procedimento anterior para as diferentes concentraes da soluo de NaCl.

Utilizando o picnmetro:

Inicialmente, pesar o picnmetro vazio (P1); Colocar a amostra no picnmetro e pesar novamente (P2); A razo entre a diferena das massas e o volume do picnmetro a densidade da amostra;

3.3. Densidade de combustveis

Utilizando o densmetro analtico e digital:

Transferir a amostra que ser analisada do combustvel para uma proveta com volume ideal para que se tenha uma leitura precisa; Imergir cuidadosamente o densmetro analtico at o ponto de afloramento; Ter cuidado na hora de fazer a leitura da densidade no densmetro, pois o densmetro no dever estar inclinado; Repetir o procedimento anterior para os demais combustveis. Para o densmetro digital, colocar uma pequena quantidade do combustvel em um bquer. Em seguida, se o combustvel for muito viscoso, ele deve ser colocado com o auxlio de uma seringa no compartimento de anlise do densmetro digital. Caso contrrio, sugar atravs do pisto do densmetro uma quantidade de lquido. Verificar o valor registrado pelo densmetro; Aps cada registro deve-se lavar o densmetro com gua destilada de duas a trs vezes para evitar erros de medio; Repetir o mesmo procedimento com os demais combustveis.

Utilizando o picnmetro:

Inicialmente, pesar o picnmetro vazio (P1); Colocar a amostra no picnmetro e pesar novamente (P2); A razo entre a diferena das massas e o volume do picnmetro a densidade da amostra;

4. TRATAMENTO DE RESULTADOS

Tabela 1 Dados obtidos no Experimento 01 Densidade de SlidosAMOSTRAPESO (g)VOLUME INICIAL(mL)VOLUME TOTAL (mL)

1

2

3

4

5

TEMPERATURA (C)

PRESSO (mmHg)

Tabelas 2 Dados obtidos no Experimento 01 - Densidade de Lquidos

Densmetro Soluo de NaCl a diferentes concentraesConcentrao da soluoDensidade da soluo

TEMPERATURA (C)

Picnmetro AmostrasAmostraPeso Inicial (P1)Peso Final (P2)

VOLUME DO PICNMETRO (mL)

Tabelas 3 Dados obtidos no Experimento 01 - Densidade de combustveis

Densmetro analtico CombustveisCombustvelDensidade da soluo

TEMPERATURA (C)

Densmetro digital CombustveisCombustvelDensidade da soluo

TEMPERATURA (C)

Picnmetro CombustveisAmostraPeso Inicial (P1)Peso Final (P2)

VOLUME DO PICNMETRO (mL)

Tabela 4 DensidadeTerica de Slidos SubstnciaDensidade (g.cm-3)SubstnciaDensidade (g.cm-3)

Mercrio13,6Nquel8,9

Alumnio2,7Platina21,4

Lato8,4Porcelana2,4

Cobre8,9Prata10,5

Vidro2,6Ao inoxidvel7,9

Ouro19,3Estanho7,26

Ferro7,9

4.1 Clculo do Erro ExperimentalCom base nos dados observados nas amostras slidas, calcular as densidades das amostras em g/cm e o erro percentual:

5. QUESTES

5.1 Em relao densidade, responda:

a) uma propriedade fsica ou qumica?b) Depende da quantidade de matria?c) Pode ser sinnimo de quo pesado uma matria?

5.2 Explicar como a determinao da densidade seria afetada se:

a) A amostra no ficasse completamente submersa na gua da proveta;b) Ocorresse a formao de bolhas na superfcie da amostra.

5.3 Trs frascos de vidro transparentes, de formas e dimenses iguais, contm cada um a mesma massa de lquidos diferentes e incolores (gua, clorofrmio e etanol). Caso nenhum dos frascos apresente identificao da substncia presente como deveria proceder-se para atravs do conceito de densidade, identificar as substncias contidas nos frascos? Dados: A densidade de cada um dos lquidos a temperatura ambiente: d(gua) = 1,0g/cm; d(etanol) = 0,8 g/cm e d(clorofrmio) = 1,4 g/cm.

5.4 Com o objetivo de determinar a densidade de um lquido A foi efetuada uma anlise em picnmetro de 100 mL. Sabendo-se que a massa do picnmetro corresponde a 50 g, a massa do picnmetro cheio de gua corresponde a 152,72 g e que a massa do picnmetro cheio com o lquido A corresponde a 179,67 g, determine a densidade relativa do lquido A (Dado: d(gua) = 1 g/cm3).5.5 A questo deve ser respondida analisando-se o grfico abaixo, que mostra a variao da massa das substncias A, B e gua, em funo da variao do volume temperatura constante.

5.6O volume de uma amostra de calcita, pesando 35,6 g, 12,9 cm3. Em qual dos seguintes lquidos haver flutuao da calcita: - tetracloreto de carbono (d = 1,60 g/ cm3);- brometo de metileno (d = 2,50 g/ cm3);- tetrabromo-etano (d = 2,96 g/ cm3);- iodeto de metileno (d = 3,33 g/ cm3).Justifique sua resposta atravs de clculos

5.7 Para determinao da densidade de uma substncia so necessrios a medida da quantidade de massa e o volume ocupado por esta quantidade de massa. Qual a densidade do ferro, sabendo-se que uma lmina de ferro de 5 cm de comprimento, 2 cm de largura e 1 cm de espessura, tem uma massa de 78,6 g?

5.8 Explicar outras provveis fontes de erro desta experincia, justificando-as.

EXPERIMENTO 2: COLETA DE GASES1. OBJETIVO GERALDeterminar o volume do gs dixido de carbono (CO2) produzido quando uma amostra de Sonrisal (comprimido efervescente) reage com uma soluo de cido clordrico (HCl). Esse volume ser medido temperatura ambiente e presso ambiente.2. MATERIAL NECESSRIO Balana Analtica; Barmetro; Termmetro; Proveta de 250 mL(D); Sonrisal(comprimido efervescente); Becker de 50 mL; Tubo em U (B); Mangueira (B); Rgua de 30 cm; Pipeta; Tubo com sada lateral/tubo de ensaio ou balo de fundo redondo (A); Cuba (C); Suporte; Soluo de HCl 1,0M; Papel laminado ou papel filtro; Rolha;

Figura 1 Configurao do sistema para a realizao do experimento

3. METODOLOGIA Pesar, em uma balana analtica, um comprimido de Sonrisal. Anotar o peso da amostra; Encher uma cuba at com gua; Encher a proveta completamente. Colocar um papel laminado sobre a boca da proveta bem cheia de gua e ento emborcar a proveta para dentro da cuba. Fazendo isso rapidamente, o papel no cair. Retirar o papel desde que a boca da proveta esteja completamente dentro da gua da cuba; Pipetar 10 mL da soluo de cido clordrico 1,0 M e colocar no tubo com a sada lateral; Montar o tubo em U conectado com a mangueira sobre a boca da proveta; Fechar o tubo com a sada lateral com a rolha que se encontra no final da mangueira; Colocar o comprimido efervescente triturado na sada do tubo com sada lateral de forma que esse comprimido no entre imediatamente em contato com a soluo de cido clordrico; Aps fechado a sada do tubo, fazer o comprimido entrar em contato com a soluo do cido; Esperar a reao ocorrer completamente, at a ltima bolha chegar ao fundo da proveta; Medir a altura da coluna dgua.

Figura 2 Sistema de coleta de gases aps a reao

Obs.: A figura esquematiza o gs coletado dentro da proveta. O valor de p+ h representa o deslocamento de gua pelo gs dixido de carbono formado na reao.

4. DADOS EXPERIMENTAIS

TABELA 1 Dados obtidos na experincia n 4Massa do comprimido efervescente (g)Temperatura ambiente (C)Presso ambiente (mmHg)Volume de gs dixido de carbono (mL)Altura da coluna dgua (cm)

5. TRATAMENTO DOS RESULTADOS

5.1 Deduo da presso parcial do gs Um gs coletado sobre a superfcie da gua encontrar-se- numa mistura de gs em vapor dgua. As molculas de gua que evaporam tambm exercem uma presso chamada de presso de vapor. O grau de saturao do gs em vapor depender to somente da temperatura. Pt = Pgs + Pv(H2O) (01) Assim, se o nvel de gua o mesmo dentro e fora do cilindro de recolhimento a presso dentro e fora deve ser a mesma e igual a presso atmosfrica P(atm). Assim, a presso parcial de gs , portanto:P(gs) = P(atm) - Pv(H2O) (02)Por outro lado, se o nvel da gua no cilindro e no banho no o mesmo a presso atmosfrica compensada pala soma da presso do gs, do vapor dgua e a presso exercida pela coluna dgua (Ph), ou seja:P(atm) = Pgs + Pv(H2O) + Ph (03)Dessa forma, a presso parcial do gs ser:Pgs = P(atm) - Pv(H2O) - Ph (04)

TABELA 2 Presso de vapor de gua (PvH2O) em mmHg temperatura T (C) T(C)PvH2OT(C)PvH2O

2017,52523,8

2118,62625,2

2219,82726,6

2321,12828,3

2422,42930,0

3031,8

5.2 Questes do Tratamento de Resultados5.2.1 Deduza a reao entre o bicarbonato de sdio (NaHCO3) e o cido clordrico (HCl);5.2.2 Determine o nmero de moles de bicarbonato de sdio (NaHCO3) usado, tendo em vista que o componente que se encontra em maior quantidade no sonrisal;5.2.3Determine a presso parcial de gs dixido de carbono (CO2);5.2.4Determine o volume de gs dixido de carbono (CO2) presso ambiente;5.2.5 Reduza o volume do gs dixido de carbono (CO2) s condies normais de presso e temperatura (CNTP).

6. QUESTES PARA O RELATRIO6.1 Observando a tabela abaixo diga de quanto difere x de y, considerando que a presso constante.Volume (L)Temperatura (K)

10300

15x

20y

6.2 Um gs diatmico X2 est confinado em um recipiente de 200 L, a uma temperatura de 127 C e presso de 3,28 atm. Qual o nmero de tomos existente dentro do recipiente?6.3 Em um balo de vidro de 500 mL, que resiste a presses de 5 atm, esto para ser colocados em reao de 10 g de CaCO3 e cido em excesso, temperatura ambiente de 300 K. Se o balo for fechado hermeticamente e a reao for completa, o recipiente resistir presso interna? Dados: Ca 40; C 12; O 16.6.4 Um recipiente indeformvel, hermeticamente fechado, contm 10 litros de um gs perfeito a 30 C, suportando a presso de 2 atm. A temperatura do gs aumentada at atingir 60 C.a) Calcule a presso final do gs.b) Esboce o grfico presso versus temperatura da transformao descrita.6.5 Indicar os clculos necessrios para a determinao da massa molecular de um gs sabendo-se que 0,800g desse gs ocupa um volume de 1,12 litros a 273C e 2,00 atm. Que valor se encontra para a massa molecular do gs? (Volume molar nas CNTP = 22,4 L).6.6 Um gs perfeito temperatura de 0C e sob presso de 1 atm ocupa um volume igual a 22,4 L. Qual seria o volume ocupado por 5 mols deste gs a 100C, sob a presso de 1 atm?

EXPERIMENTO 03: SOLUES1. OBJETIVO GERALPreparao e diluio de algumas solues slidas e lquidas. 2. MATERIAL NECESSRIOLABORATRIO DE QUMICA GERAL

Balana Analtica; Pissetas; Provetas; Pipetas; Funil; Bcker; Balo volumtrico; Basto de vidro; Vidro de relgio.

3. METODOLOGIA

3.1. Equaes Necessrias 3.1.1. NormalidadeAnormalidade uma forma de expressar aconcentraode uma soluo. A normalidade indica o nmero deequivalentes-gramadosolutoem 1 (um) litro de soluo. Esta calculada atravs do quociente entre o nmero de equivalente-grama (Eg) desolutodissolvidos e ovolumedesoluoem litros.

3.1.2. Concentrao molaroumolaridade a quantidade de soluto, em mol, dissolvidos num volume de soluo em litros.

PARTE I. Preparao e diluio de solues lquidas Utilizando os dados do rtulo do lquido, calcular o volume necessrio para preparar 500 mL de soluo a 1 mol/L. Calcular o volume da soluo anterior necessrio para preparar 250 mL de soluo 0,1 mol/L. Medir esse volume com uma proveta e adicionar em um balo de 250 mL contendo cerca de 100 mL, de gua destilada. Lavar algumas vezes a proveta com um pouco de gua destilada transferindo sempre para o balo. Agitar cuidadosamente o balo. Adicionar gua destilada at completar os 250 mL. Agitar novamente at homogeneizar a soluo. Repetir esse procedimento para diferentes Amostras lquidas, tais como: HCl, H2SO4, lcool etlico, HNO3, cido actico, entre outras.PARTE II. Preparao e diluio de solues slidas Pesar na balana analtica a quantidade de amostra slida necessria para preparar 500 mL de soluo a 0,5 mol/L. Transferir a massa pesada para um Becker e adicionar gua misturando-a com o basto de vidro at total solubilizao. Transferir para um balo volumtrico e adicionar gua at completar 500 mL. Agitar cuidadosamente o balo para homogeneizar a soluo. Calcular o volume da soluo anterior necessrio para preparar 250 mL de soluo a 0,1 mol/L. Medir esse volume com uma proveta e adicionar em um balo de 250 mL contendo cerca de 100 mL, de gua destilada. Lavar algumas vezes a proveta com um pouco de gua destilada transferindo sempre para o balo. Agitar cuidadosamente o balo. Adicionar gua destilada at completar os 250 mL. Agitar novamente at homogeneizar a soluo. Repetir esse procedimento para diferentes Amostras lquidas, tais como: CaCl2, Na2CO3, KOH, NaCl, NaOH, NH4Cl, NaHCO3, entre outras.

4. QUESTES6.1 Explique como voc prepararia uma soluo 0,01M de KMnO4 a partir de:a) KMnO4 slido;b) 0,05M KmNO4.

6.2Para preparao de uma soluo de sulfato de alumnio 0,4 mol/l, calcule a massa de soluto necessria para 250 ml de soluo. Admitindo o sal 100% ionizado, encontre as concentraes dos ons presentes.

6.3 Numa titulao de soluo de KOH foram utilizados 45,0 ml de soluo 0,3 mol/l desta base e um consumo de 55,0 ml de cido clordrico. Calcule as concentraes comum, molar e normal do cido utilizado.

6.4 Uma soluo de cido sulfrico contendo 571,6 g de H2SO4 por litro de soluo tem densidade de 1,329 g/ml. Calcule (a) a porcentagem em massa; (b) a frao molar do soluto; (c) a molalidade; (d) concentrao em mol/l e a normalidade.

6.5 Uma soluo preparada pela dissoluo de 4,35g de glicose (C6H12O6) em 25,0 mL de gua. Calcule a molalidade e a molaridade de glicose nesta soluo.

6.6 Uma soluo contm 5,0 g de tolueno (C7H8) e 225 g de benzeno, bem como densidade de 0,876 g/mL. Calcule a concentrao em quantidade de matria da soluo.

6.7 Quais as possveis fontes de erros encontradas neste experimento?

EXPERIMENTO 04: CONSERVAO DA MASSA

1. OBJETIVO GERALDeterminar a massa total antes e depois das seguintes reaes:

2. MATERIAL NECESSRIO Balana analtica; 1 Erlenmeyer de 125 mL; Tubos de ensaios com rolha; Bcker de 600 mL; Pipeta de 10 mL; Pipeta de 5 mL.3. METODOLOGIA Pipetar 5 mL de soluo de Na2CO3, 0,1 mol/L e colocar no erlenmeyer. Fechar o erlenmeyer com uma rolha; Pipetar 5 mL de soluo de CaCl2, 0,1 mol/L e colocar no tubo de ensaio. Fech-lo com a rolha; Pipetar 10 mL de soluo de H2SO4, 0,1 mol/L e colocar em um tubo de ensaio. Fech-lo com a rolha; O exterior do erlenmeyer e dos tubos de ensaio devem estar completamente secos; Colocar simultaneamente todo conjunto (erlenmeyer e tubos) dentro do bcker de 600 mL e pesar na balana; Adicionar cuidadosamente fora da balana a soluo de CaCl2, 0,1 mol/L, na soluo de Na2CO3 no erlenmeyer. Agitar lentamente para que as solues se misturem e tomar nota do que acontecer; Devolva o conjunto incluindo o frasco vazio balana e pese novamente todo o conjunto. Remover novamente, o conjunto da balana e adicionar agora todo o contedo do frasco de H2SO4, 0,1M. Agite lentamente e anote o que acontecer; Devolver o frasco e o erlenmeyer balana e pesar novamente todo o conjunto.

4. DADOS EXPERIMENTAISTabela 1 - Dados obtidos no Experimento 04Presso atmosfrica (mmHg)Temperatura ambiente (C)Massa da 1 pesagem (g)Massa da 2 pesagem (g)Massa da 3 pesagem (g)

5. TRATAMENTOS DOS RESULTADOS Com base nos dados obtidos como possvel interpretar a Lei da Conservao da Massa? Calcular o nmero de mols de cada soluo utilizada nesta reao. Verificar se h reagente em excesso nas propores em que foram utilizados. Qual a origem da turvao observada na primeira reao?

6. QUESTES PARA O RELATRIO

6.1 Explicar as leis de Proust e Dalton.6.2 correto afirmar que em uma reao qumica os tomos so conservados assim como a massa? E as molculas?6.3 Em qual das duas reaes houve maior perda de massa? Por qu? Isso invalida a lei de conservao de massa?6.4 Defina os sistemas: aberto, fechado e isolado. Em qual desses vocs enquadrariam nosso experimento?6.5 Quais as possveis fontes de erros encontradas neste experimento?6.6 Em um experimento, solues aquosas de nitrato de prata, AgNO3, e de cloreto de sdio, NaCl, reagem entre si e formam cloreto de prata, AgCl, slido branco insolvel e nitrato de sdio, NaNO3, sal solvel em gua.As massas desses reagentes e de seus produtos esto apresentadas neste quadro:

AgNO3NaClAgClNaNO3

1,669 g0,585 gX0,850 g

Considere que a reao foi completa e que no h reagentes em excesso.a) Assim sendo, qual a massa de cloreto de prata produzido?b) Quais so os reagentes e quem so os produtos?

6.7 O responsvel tcnico de um forno de calcinao elaborou um relatrio sobre as trs ltimas tiragens da produo de cal. O relatrio apresenta a seguinte tabela:

AmostraMassa de calcrio (t)CaCO3Massa de cal (t)CaOMassa de dixido de carbono (t) CO2

110,05,64,4

211,2

3126,7

a) Identifique quais so os reagentes e quais so os produtos.b) Determine os valores que faltam na tabela e complete-a. Mostre os clculos realizados.

EXPERIMENTO 05: CINTICA QUMICA - ESTUDO DA VELOCIDADE DE UMA REAO QUMICA

1. OBJETIVO GERALMostrar, quantitativamente, a influncia da concentrao e temperatura sobre o tempo necessrio para que uma reao qumica se processe.2. MATERIAL NECESSRIO Tubos de ensaios; Termmetro: Cronmetro; Buretas; Bckers; Pipetas; Bico de Bunsen ou chapa aquecedora.

3. METODOLOGIAPARTE I. Influncia da concentrao de reagentes Encher as trs buretas com guas, soluo de tiossulfato sdio e soluo de cido sulfrico, respectivamente; Colocar em quatro tubos de ensaios numerados as quantidades de tiossulfato de sdio e gua indicados na Tabela 1- A; Colocar em outros quatro tubos, 4mL de cido sulfrico; Misture ao tubo 1.a o volume de um dos tubos contendo cido sulfrico, agitar rapidamente e iniciar a contagem do tempo desde o momento em que os lquidos entram em contato at o aparecimento do primeiro indcio de turvao; Realizar experincias anlogas com os restantes dos tubos a notando os resultados dos tempos.PARTE II. Influncia da temperatura Colocar, em quatro tubos de ensaios numerados, 2 mL da soluo de tiossulfato de sdio e 4 mL de gua; Em outros quatro tubos de ensaios colocar 4 mL de soluo de cido sulfrico; Colocar um dos tubos de ensaio contendo a soluo de tiossulfato de sdio e um outro contendo a soluo de cido sulfrico em um Becker de 250 mL contendo gua; Aquecer o banho at uma temperatura cerca de 10C maior do que a temperatura inicial. Misturar o contedo dos tubos, agitar rapidamente a iniciar a contagem do tempo desde o momento em que os lquidos foram misturados at o incio da turvao; Realizar o procedimento anterior em temperatura mais elevada.4. DADOS EXPERIMENTAISTabela 1-A Dados obtidos no Experimento 06 - PARTE IN do tubo de ensaioVolume (mL) Na2S2O30,1M (a)Volume (mL)deH2O (b)Volume (mL) de H2SO4 0,2MTempo (s)

1.a604

1.b424

1.c334

1.d244

1.e154

Temperatura Ambiente (C)

Tabela 1-B Dados obtidos no Experimento 06 - Parte IIN do tubo de ensaioTemperatura(C)Tempo(s)

2.a

2.b

2.c

2.d

2.e

Temperatura Ambiente (C)

5. TRATAMENTO DOS RESULTADOSPARTE I. Influncia da concentrao de reagentes A concentrao de tiossulfato de sdio na soluo inicial 0,1 mol/L. Calcular a suas concentraes em cada uma das solues diludas preparadas levando em considerao o volume total da soluo em cada tubo de ensaio (a + b); Por que importante que o volume total para todas as diluies seja de 10 mL? Construir um grfico com o tempo no eixo vertical (ordenada) e a concentrao de Na2S2O3 no eixo horizontal (abscissa). Use tambm os dados obtidos por seus colegas; Que generalizao pode voc estabelecer a respeito da influncia que tem a variao da concentrao sobre o tempo de reao?PARTE II. Influncia da temperatura

Construir um grfico, colocando a temperatura no eixo horizontal (abscissa) e o tempo no eixo vertical (ordenada); Que relaes gerais se pode deduzir do grfico obtido? Fazer uma previso de tempo de reao a 15C e a 50C.

6. QUESTES

6.1 Alm da concentrao e temperatura, que outros fatores influenciam a velocidade de uma reao? Justifique.

6.2 Em determinadas reaes biolgicas, no qual se faz presente s enzimas, a temperatura favorece a reao at um determinado ponto, onde depois se observa uma reduo e at mesmo a sensao dessas reaes. Explique por que isso ocorre.

6.3 Definam os seguintes termos: velocidade instantnea de reao, reao elementar, constante de velocidade, ordem e molecularidade. possvel predizer a lei de velocidade para as reaes que ocorrem nesse experimento?

6.4 Diante dos dados experimentais coletados, como devia se proceder para elevar a velocidade da reao estudada? Caso existir um catalisador para essa reao, como ele atuar?

6.5 Considere a seguinte reao hipottica em soluo aquosa: A(aq)B(aq). Um frasco carregado com 0,065 mol de A em um volume total de 100,0 mL. Os seguintes dados so coletados:

Tempo (min)010203040

Quantidade de matria de A0,0650,0510,0420,0360,031

a) Calcule a quantidade de matria de B em cada tempo na tabela, supondo que no existem molculas de B quando o tempo for zero. b) Calcule a velocidade mdia de desaparecimento de A para cada intervalo de 10 min, em unidade de mol-1s-1.c) Entre t = 10 min e t = 30 min, qual a velocidade mdia de aparecimento de B em unidade de mol-1s-1? Suponha que o volume da soluo seja constante.

6.6 A velocidade inicial de uma reao A + B C foi medida para vrias concentraes iniciais diferentes de A e B, e os resultados so como seguem:

Nmero do experimento[A] (mol/L)[B] (mol/L)Velocidade inicial (mol-1s-1)

10,1000,1004,0x10-5

20,1000,2004,0x10-5

30,2000,10016,0x10-5

Usando esses dados, determine:a) A lei da velocidade para a reao.b) A magnitude da constante de reao.c) A velocidade da reao quando [A] = 0,050 mol/L e [B] = 0,100 mol/L.

6.7 Construa um grfico apresentando o inverso do tempo (1/t), em funo da temperatura. Que tipo de funo voc obtm?

6.8 Quais as possveis fontes de erros encontradas nesse experimento?

EXPERIMENTO 06:ENTALPIA DE REAO E LEI DE HESS

1. OBJETIVOS Determinar a capacidade calorfica de um calormetro. Verificar como se determinam a entalpia de reaes. Constatar a Lei de Hess.

2. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL2.1 Materiais e reagentes Recipiente de isopor (usado para manter a temperatura de mamadeiras, latas de bebidas etc.); Termmetro; Balo Volumtrico; Pipetas; Provetas; Becker; Bico de Bunsen; gua destilada; Hidrxido de sdio em lentilhas; Soluo de hidrxido de sdio 0,50 mol/L; Soluo de cido clordrico 0,50 mol/L; Soluo de cido clordrico 0,25 mol/L.

2.2 Metodologia

Parte I: Determinao da capacidade calorfica do calormetro

Esta determinao necessria porque o calormetro troca calor com o sistema que est sendo investigado no seu interior. Este processo denominado de calibrao. A calibrao feita pela mistura, no interior do calormetro, de quantidades conhecidas de gua fria e quente.

a) Colocar no calormetro, 100 mL de gua fria (temperatura ambiente), anotando sua temperatura (Tf).b) Aquecer 100 mL de gua at a temperatura aproximada de 70C (Tq).c) Adicionar a gua aquecida gua fria, no interior do calormetro. Tampar o aparelho e anotar a temperatura da mistura (Tm).d) Repetir este procedimento por mais duas vezes e anotar todos os valores.

Clculos:

1) Clculo das mdias de Tf, Tqe Tm;2) Clculo de Tf = Tm-Tf e Tq = Tq -Tm;3) Clculo do calor cedido pela gua quente:

Qcedido = mgua.cgua. Tq

4) Clculo do calor absorvido pela gua fria:

Qabsorvido = mgua.cgua. Tf

5) Clculo da capacidade calorfica do calormetro:

O calor cedido pela gua quente vai ser igual soma dos calores absorvidos pela gua fria e pelo calormetro:Qcedido = Qabs.gua+ Qabs.calormetroLogo:

Qabs.calormetro = Qcedido - Qabs.gua

E como: Qabs.calormetro = C. Tf

Temos:

C = Qcedido - Qabs.gua Tf

Parte II: Determinao da entalpia de reaes

Nesta parte do experimento, sero medidas e comparadas, as quantidades de calor envolvidas nas trs reaes abaixo, com o intuito de comprovar a lei de Hess, na determinao da entalpia de dissoluo do hidrxido de sdio slido em uma soluo de cido clordrico:

Reao 1: O hidrxido de sdio slido dissolve-se em gua para formar uma soluo aquosa de ons Na+ e ons OH-.

NaOH(s) Na+(aq) + OH-(aq)H1=?

a) Coloque no calormetro 200 mL de gua destilada medidos com uma proveta, agite com cuidado at a temperatura permanecer constante e anote-a (Ti);b) Pese rapidamente uma massa de aproximadamente 2,00 gramas de hidrxido de sdio slido;c) Adicione o hidrxido de sdio gua no calormetro, agite com cuidado e anote a temperatura mais alta (Tf);

Reao 2: O hidrxido de sdio slido reage com uma soluo aquosa de cido clordrico para formar gua e uma soluo aquosa de ons Na+ e ons Cl-:

NaOH(s) + H+(aq) + Cl-(aq) H2O + Na+(aq) + Cl-(aq)H2=?

Repita a operao do item anterior utilizando 100,0 mL de soluo de cido clordrico 0,25 mol/L no lugar de 200,0 mL de gua destilada. Anote a temperatura mxima alcanada.

Reao 3: Uma soluo aquosa de hidrxido de sdio reage com uma soluo aquosa de cido clordrico para formar gua e uma soluo aquosa de ons Na+ e ons Cl-.

Na+(aq) + OH-(aq) + H+(aq) + Cl-(aq) H2O + Na+(aq) + Cl-(aq)H3=?

a) Coloque no calormetro 100 mL de cido clordrico 0,5M, medidos com uma proveta, agite com cuidado at a temperatura permanecer constante e anote-a (Ti);b) Em seguida, mea 100,0 mL de hidrxido de sdio 0,50 mol/L, anote a temperatura da soluo, que deve ser aproximadamente a mesma da temperatura do cido;c) Adicione a soluo de hidrxido de sdio soluo de cido clordrico contida no calormetro, agite rapidamente e anote a temperatura mxima alcanada (Tf);

Clculos:

Reao 1:

1) Clculo de T da reao 1:2) Clculo do calor da reao 1(considere o calor especfico igual ao da gua):

Qreao = Qabs.soluo+ Qabs.calormetro

3) Clculo da entalpia da reao 1:H1 = Qreao/nNaOHReao 2:

1) Clculo de T da reao 2:2) Clculo do calor da reao 2(considere o calor especfico igual ao da gua):

Qreao = Qabs.soluo+ Qabs.calormetro

3) Clculo da entalpia da reao 2:

H2 = Qreao/nNaOH

Reao 3:

1) Clculo de T da reao 3:2) Clculo do calor da reao 3(considere o calor especfico igual ao da gua):

Qreao = Qabs.soluo+ Qabs.calormetro

3) Clculo da entalpia da reao 3:

H3 = Qreao/nNaOH

Parte III: Constatao da lei de Hess

1) Para comprovar a lei de Hess realize o clculo da entalpia da reao 2, da seguinte maneira:

H2 = H1 + H3

2) Compare o valor encontrado com o valor obtido anteriormente e calcule o erro percentual.

OBS: Para atribuir o sinal aos valores de H, observe a seguinte conveno:

Reao exotrmica (libera calor) H < 0 Reao endotrmica (absorve calor) H > 0

QUESTES

01. Exponha a lei de Hess. Por que ela importante para a termoqumica? 02. Qual a ligao entre a lei de Hess e o fato de que H uma funo de estado? Funo de estado: uma propriedade do sistema que depende apenas de qual estado ele se encontra.

03. Considere as seguintes reaes hipotticas:

A BH = +30 kJ

B CH = -60 kJ

a) Use a lei de Hess para calcular a variao de entalpia para a reao A C.

b) Construa uma diagrama de entalpia para as substncias A, B e C e mostre como a lei de Hess se aplica.

04. A queima de matria rica em carbono, em geral, seja a combusto de derivados de petrleo, de madeira (carvo) etc., representada pela seguinte equao termoqumica:

C(s) + O2(g) CO2(g) + 94,05 kcal

Essa reao ocorre, normalmente, em duas etapas, a saber:

1 etapa: C(s) + O2(g)CO(g) + 26,41 kcal

2 etapa: CO(g) + O2(g) CO2(g) + 67,64 kcal

a) Atravs da soma das duas etapas da reao, mostre que a lei de Hess foi seguida.b) As reaes citadas esto representadas por equaes termoqumicas. O que diferencia uma equao qumica simples de uma equao termoqumica?c) Qual ser o calor liberado na formao de 5 mol de monxido de carbono?

05. Considerando os dados abaixo:

N2(g) + O2(g) 2NO(g) H = +180,7 KJ

2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) H = -113,1 KJ

2N2O(g) 2N2(g)+O2(g) H = -163,2 KJ

Use a lei de Hess para calcular o H para a reao:

N2O(g) + NO2(g) 3NO(g)

06. A seguir so apresentadas as entalpias-padro de reao, em kJ/mol, para trs reaes a 25C:

I) CaO(s) + CO2(g) CaCO3(s) H1/( kJ/mol ) = - 183,3

II) CaO(s) + H2O(l) Ca(OH)2(aq) H2/( kJ/mol ) = - 82,4

III) CO2(g) + H2O(l) H2CO3(aq) H3/( kJ/mol ) = - 20,5

a) Encontre a equao balanceada da reao global entre solues aquosas de hidrxido de clcio, Ca(OH)2(aq), e de cido carbnico, H2CO3(aq), em que se forma carbonato de clcio, CaCO3(s), como um dos produtos dela resultantes.b) Considerando os dados apresentados, calcule a variao de entalpia para a reao indicada no item a, desta questo.

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

1. BROWN, T. L.; LEMAY, H. E.; BURSTEN, B. E., Qumica A Cincia Central, So Paulo, Pearson Prentice Hall, 9 edio, 2005.2. BRADY, J. & HUMISTON, G.E., Qumica Geral Vol. I e II, Rio de Janeiro, Livros Tcnicos e Cientficos Editora S.A., 1986.3. SLABOUGH, P., Qumica Geral, Rio de Janeiro, Livros Tcnicos e Cientficos Editora S.A., 111 edio, 1981, 277p.4. RUSSEL, J.B., Qumica Geral, So Paulo, Ed. McGraw-Hill do Brasil Ltda., 2a edio, 1982,897p.5. MAHAN, B., Qumica um Curso Universitrio, So Paulo, Ed. Edgard Blcher Ltda., 4a edio, 1995, 582p.