Faculdades Integradas de Santa F do Sul Campus I - Rua Oito854- Centro Campus II - Av. Mangar, 477 Jardim Mangar Campus III Av. Paulo Nunes da Silva, 95 Centro Santa F do Sul SP CEP: 15775-000 Fone/Fax: (17)3641-9000/www.funecsantafe.edu.br - e-mail: informacao Professor Comp. Cur.

Apostila QUMICA GERAL Eng. Civil

1 Termo /1-20122 Parte Prof. Fernando Jos Pedro1 - METODOLOGIA DE TRABALHO

O laboratrio deve ser visto como um local de trabalho, onde se renem as condies necessrias experimentao cientfica. Ao contrrio do que se pensa, no uma sala perigosa para se trabalhar, desde que, sejam respeitadas com rigor as instrues bsicas, para se investigar com sucesso as atividades propostas e evitar acidentes. INSTRUES GERAIS PARA O TRABALHO NO LABORATRIO E REGRAS DE SEGURANA 1. O laboratrio um lugar de trabalho srio. Trabalhe com ateno, mtodo e calma.

2. Prepare-se para realizar cada experincia, lendo antes os conceitos referentes ao experimento e, a seguir, leia o roteiro da experincia. 3. Respeite rigorosamente as precaues recomendadas. 4. Consulte seu professor cada vez que notar algo anormal ou imprevisto. 5. Use um avental apropriado. 6. No fume no laboratrio. 7. Faa apenas as experincias indicadas pelo professor. Experincias no autorizadas so proibidas. 8. Se algum cido ou qualquer outro produto qumico for derramado, lave o local imediatamente com bastante gua. 9. No tocar os produtos qumicos com as mos, a menos que o seu professor lhe diga que pode faz-lo. 10. Nunca prove uma droga ou soluo. 11. Para sentir o odor de uma substncia, no coloque seu rosto diretamente sobre o recipiente. Em vez disso, com sua mo, traga um pouco de vapor at o nariz. 12. No deixe vidro quente em lugar em que possam peg-lo inadvertidamente. Deixe qualquer pea de vidro quente esfriar durante bastante tempo. Lembre-se de que o vidro quente tem a mesma aparncia do vidro frio. 13. S deixe sobre a mesa, bico de Bunsen aceso quando estiver sendo utilizado. 14. Tenha cuidado com reagentes inflamveis, no os manipule em presena de fogo. 15. Quando terminar o seu trabalho, feche com cuidado as torneiras de gs, evitando escapamento. 16. No trabalhe com material imperfeito. 17. Observe com ateno as tcnicas de aquecimento de lquidos. 18. Utilize sempre que necessrio materiais que possam garantir maior segurana no trabalho, tais como: pina, luvas, culos etc. 19. Comunique ao seu professor qualquer acidente, por menor que seja.

20. Jogue todos os slidos e pedaos de papel usados num frasco ou cesto para isso destinados. Nunca jogue nas pias, fsforos, papel de filtro, ou qualquer slido ainda que ligeiramente solvel. 21. Leia com ateno o rtulo de qualquer frasco de reagente antes de us-lo. Leia duas vezes para ter certeza de que pegou o frasco certo. Segure o frasco pelo lado que contm o rtulo para evitar que o reagente escorra sobre este. 22. Nunca torne a colocar no frasco uma droga no usada. No coloque objeto algum nos frascos de reagentes, exceto o contagotas prprio de que alguns deles so providos. 23. Conserve limpo seu equipamento e sua mesa. Evite derramar lquido, mas, se o fizer, lave imediatamente o local. 24. Ao trmino do perodo de laboratrio, lave o material utilizado e deixe-o na ordem em que encontrou no incio da aula. ALGUMAS DICAS: 1. Ao aquecer lquido, coloque sempre prolas de ebulio ou pedaos (cacos) de porcelana para evitar a superebulio.2. Ao introduzir tubos de vidro ou termmetros em rolhas, lubrifique-os convenientemente e envolva a pea de vidro num pedao de pano para proteger as mos. 3. Etiquetar corretamente os recipientes que contenham reagentes qumicos ou outros materiais. 4. No acender o bico de Bunsen com as janelas abertas. Sempre com as janelas fechadas. 5. No armazenar solues alcalinas fortes em frascos de vidro, com rolha de vidro esmerilada, pois, elas reagem com o vidro formando um lacre e a rolha costuma emperrar.

6. No coloque a tampa do frasco de qualquer maneira sobre a pia ou bancada. 7. No se deve aquecer ou colocar lquidos quentes nos equipamentos de preciso, como balo volumtrico, pipeta, proveta graduada e bureta. 8. Organizar os reagentes qumicos em ordem alfabtica de suas funes, para facilitar sua localizao.

9. Quando for diluir cido concentrado com gua, sempre junte o cido gua com cuidado. Nunca junte gua a cidos concentrados. ACIDENTESQualquer acidente, por menor que seja, deve ser comunicado imediatamente ao professor. Os acidentes mais comuns em laboratrio so cortes ou ferimentos leves, intoxicaes e queimaduras.

CORTE OU FERIMENTO Corte ou ferimento mesmo leve, deve ser desinfetado com gua oxigenada, para remover eventuais detritos e cogulos de sangue, em seguida, passar merthiolate ou mercrio-cromo e finalmente cobrir com gaze esterilizada. Passe tiras de esparadrapo para que a gaze no se remova. INTOXICAES A intoxicao pode se dar por contato, absoro, ingesto ou inalao de substncias no laboratrio. INTOXICAO COM CIDOS Tomar leite de magnsia, ou clara de ovo com leite e procurar o mdico. INTOXICAO COM HIDRXIDOS Tomar leite, clara de ovo, ou suco de limo, ou vinagre diludo, ou leo de cozinha e procurar o mdico. INTOXICAO COM SAIS Tomar leite e procurar o mdico. INTOXICAO COM GASES OU VAPORES Respirar profundamente ao ar livre e procurar o mdico. QUEIMADURAS As queimaduras podem ser por fogo ou material quente, queimaduras qumicas e por eletricidade. QUEIMADURA POR FOGO OU MATERIAL QUENTE

Se a queimadura for de primeiro grau, no chega a formar bolhas na pele. Pode ser tratada com talco mentolado, vaselina esterilizada, ou com compressas de soluo de bicarbonato de sdio (1 colher de caf para 1 litro de gua destilada ou fervida). A pele voltar ao seu estado normal por si mesma. No caso de queimaduras de segundo ou terceiro grau, cobrir a rea lesada com gaze esterilizada e procurar o mdico. QUEIMADURAS QUMICAS Qualquer substncia que cair na sua pele, lave imediatamente com bastante gua e avise o professor. As substncias qumicas, como os cidos, os hidrxidos e os fenis, podem provocar corroses, eczemas e outras leses, quando muito concentradas. QUEIMADURA COM CIDOS Deve ser lavada com muita gua e, em seguida, com soluo diluda de bicarbonato de sdio. QUEIMADURA COM HIDRXIDOS Deve ser lavada com bastante gua e, em seguida, com soluo de cido actico diludo. QUEIMADURA COM FENOL Deve ser lavada com muito lcool. Em se tratando de queimadura grave, o emprego de outras substncias, para neutralizar a ao da substncia causadora da queimadura, pode acarretar agravamento das leses primrias. Neste caso, aconselha-se usar apenas a gua para lavar a rea da queimadura, aplicar uma atadura esterilizada para cobrir a leso e procurar o mdico. QUEIMADURA POR ELETRICIDADE Causada geralmente por acidente com aparelho eltrico. Esta queimadura geralmente carboniza os tecidos em dois pontos distintos: um na "entrada" e outro na "sada" da corrente eltrica. Neste caso, interrompa a corrente eltrica causadora do acidente, cubra a regio com gaze esterilizada e procure o mdico. MATERIAIS DE SEGURANA Os materiais de segurana, que compem o "KIT" para socorros de urgncia, devem ser estocados no laboratrio, em local de fcil acesso para atender os pequenos acidentes no local de trabalho. gua oxigenada de 10 e 20 volumes gua destilada

lcool Algodo hidrfilo Atadura de gaze hidrfila Curativo Band-Aid. Esparadrapo Extintor de incndio Gaze hidrfila Leite de magnsia Mercrio cromo Merthiolate Pomada prpria para queimadura Soluo de iodo a 1% Soluo de cido actico a 1 % Soluo de bicarbonato de sdio a 1% Vaselina esterilizada ERROS Por melhores que sejam os instrumentos ou equipamentos utilizados e por mais bem feitas que sejam as medies, sempre obtemos resultados afetados de erros. Para garantir a qualidade tcnica e cientfica da experimentao necessrio eliminar a prtica de certos erros grosseiros e sistemticos, tais como: Controle indevido da velocidade de escoamento de lquidos. Formao de bolhas de ar no interior de recipientes aferidos ou de coleta de gases. Leitura errada nas escalas de medio. Medio de volume de solues ou lquidos quentes. Uso de quantidade indevida (mais ou menos) de substncias na experimentao. Uso de instrumento que tem ponteiro, sem fazer o ajuste do ponteiro no zero da escala. Uso de instrumento que tem nvel, sem nivelar o aparelho antes do uso.

Uso de instrumento ou equipamento inadequado para a realizao da experimentao. Uso de aparelho com escala de medio, que no indica eficincia no resultado obtido. Tecnicamente existem trs categorias de erros que comumente afetam os resultados. Os erros grosseiros, os erros sistemticos e os erros acidentais. ERROS GROSSEIROS - Decorrem normalmente da falta de ateno ou experincia do operador que est fazendo a medio. ERROS SISTEMTICOS - Decorrem normalmente de imperfeio no instrumento ou equipamento de medida, do mtodo utilizado e do prprio observador. ERROS ACIDENTAIS - Decorrem de causas indeterminadas e afetam as medidas de modo imprevisvel ERRO DE UMA MEDIDA O erro de uma anlise geralmente expresso em termos relativos, sendo calculado atravs da relao: E = X - Xv onde, E = erro absoluto; X = valor medido Xv = valor verdadeiro O erro de uma anlise geralmente expresso em termos relativos, sendo calculado atravs da ralao: Er = E Xv O erro relativo adimensional e comumente expresso em partes por cem (E/Xv) x 100. EXATIDO E PRECISO A exatido de uma medida est relacionada com seu erro absoluto, isto , com a proximidade do valor medido em relao ao valor verdadeiro da grandeza. A preciso, por outro lado, est relacionada com a concordncia das medidas entre si, ou seja, quanto maior a disperso dos valores, menor preciso. Resumindo, a exatido est relacionada com a veracidade das medidas e a preciso com a sua reprodutibilidade.

Preciso no implica obrigatoriamente exatido, pois um conjunto de medidas pode ser preciso, mas inexato, haja vista que os valores encontrados podem ser concordantes entre si e discordantes em relao ao valor verdadeiro. 2 - PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS DE UM LABORATRIO DE QUMICA

3 - ORIENTAES

O aluno dever possuir um caderno de relatrio, contendo os seguintes itens: Ttulo: Este item deve conter o nome da anlise a ser realizada Introduo: Este item deve conter resumo do mtodo analtico empregado para realizar a anlise proposta. Objetivo: Este deve conter a necessidade de se fazer a anlise, sempre na forma de ao. Exemplo: Determinar a quantidade de ART no caldo primrio. Material Este deve conter todos os materiais e reagentes realmente utilizados nos experimentos Procedimento Experimental ou tcnica: Este item deve conter como se deve proceder para a realizao da anlise. Exemplo: Pipetou-se 10 mL de cido sulfrico e transferiuse para balo volumtrico de 50 mL . Resultados: Este item deve conter os resultados observados durante as anlises, assim como todos os clculos envolvidos para chegar no valor que se deve expressar o resultado da anlise. Concluso: Este item deve ser elaborado aps reflexo, do aluno, sobre os resultados alcanados, em relao aos objetivos pretendidos. Referncias Bibliogrficas: Este item deve conter referncia da literatura cientfica, de qualquer informao obtida atravs de livros e revistas cientficas. Exemplo: Oliveira, Edson Albuquerque de; Aulas Prticas de Qumica, 3. ed. ver. e ampl. So Paulo: Editora Moderna LTDA, 1993 Experimento- 1- MEDIDAS DE VOLUME INTRODUO

necessrio que qualquer pessoa que trabalhe em laboratrios de qumica analtica saiba distinguir e usar convenientemente cada equipamento volumtrico, de modo a reduzir ao mnimo o erro nas anlises. Qualquer frasco volumtrico apresenta o problema da aderncia do fluido nas suas paredes internas, mesmo estando limpo e seco. necessrio saber que a quantidade do lquido escoado por estes instrumentos depender, principalmente, da sua forma, da limpeza da sua superfcie interna, do tempo de drenagem, da viscosidade e da tenso superficial do lquido e do ngulo do aparelho em relao ao solo do laboratrio. Provetas ou cilindros graduados So equipamentos utilizados em medidas aproximadas de volume. Pipetas So instrumentos volumtricos utilizados para a transferncia de certos volumes, de modo preciso, sob determinadas temperaturas. Existem basicamente dois tipos de pipetas, as volumtricas e as graduadas. As pipetas volumtricas so tubos de vidro expandidos cilindricamente na parte central, possuem a extremidade inferior estreita e tm a marca de calibrao do seu volume gravada na sua parte superior, acima do bulbo. As pipetas graduadas so tubos cilndricos com uma escala numerada de alto para baixo, at a sua capacidade mxima. As pipetas so calibradas de modo a levar em conta o filme lquido que fica retido na sua parede interna. A grandeza deste filme lquido varia com o tempo de drenagem e por esta razo preciso adotar um tempo de escoamento uniforme. Geralmente, o lquido escoado pela ao da gravidade e a pipeta removida do frasco par onde o lquido foi transferido cerca de 15 segundos aps o escoamento total. As pipetas volumtricas, ao final de uma transferncia, retm sempre uma pequena quantidade de lquido na sua extremidade inferior, a qual dever ser sempre desprezada. Manuseio correto de pipetas: Encher a pipeta com suco.

Remover o bulbo e impedir o imediatamente, com o dedo indicador.

escoamento

do

lquido,

Limpar as paredes exteriores com papel absorvente. Ajustar o nvel do menisco de calibrao (evitar erro de paralaxe) Escoar o lquido livremente. Esperar 10-15 segundos e tocar a pipeta nas paredes do frasco. Buretas Consistem de um tubo cilndrico uniformemente calibrado em toda a extenso de sua escala e possuem uma torneira na sua extremidade inferior, que pode ser de vidro ou de Teflon, para o controle do fluxo do lquido nela contido. Basicamente, so pipetas graduadas com controle de fluxo. As buretas so frascos volumtricos, usados para escoar volumes variveis de lquido e empregadas, geralmente, em titulaes.

Bales Volumtricos So aparelhos volumtricos construdos para conter exatamente um certo volume de lquido, numa determinada temperatura. Possuem a forma de uma pra, fundo chato e gargalo longo, provido de uma tampa de vidro esmerilhada ou de Teflon. Apresentam um trao fino gravado em torno do gargalo, que indica at onde o nvel do lquido deve ser elevado para completar o volume do frasco. Limpeza do Materiais Volumtricos Verifica-se o estado de limpeza de um aparelho volumtrico enchendo-o com gua e observando-se o seu escoamento. Se gotculas ou uma pelcula no uniforme de gua, aderentes s paredes internas do equipamento, forem detectadas, ento torna-se necessrio limp-lo. Utilizam-se, geralmente, como solues de limpeza uma soluo de detergente de 1 a 2 %, ou uma soluo sulfontrica, que uma mistura de H2SO4 concentrado e HNO3 concentrado na proporo 1 + 1 (v/v) ou ainda soluo de etanolato de sdio ou potssio (NaOH ou KOH 5 % m/v, em etanol).

No deve-se usar mais a soluo sulfocrmica, pois deixa muito resduo de crmio adsorvido nas paredes do vidro e um poluente em potencial do meio ambiente, em termos de crmio (VI). O etanolato de sdio ou de potssio deve ser usado somente em casos extremos, porque ataca rapidamente o equipamento volumtrico. O tempo do contato do etanolato com o material de vidro no deve ser maior do que um minuto. Enxagua-se algumas vezes com gua, em seguida, com uma soluo diluda de HCl 2 %, para neutralizar qualquer trao de substncia alcalina e, em seguida, lava-se novamente com gua. O equipamento volumtrico dado como limpo ao se verificar que a gua destilada escorre uniformemente pelas suas paredes internas. Procedimento: a. O menisco na leitura de volume 1. Medir diferentes volumes de gua usando uma proveta; 2. Repetir o procedimento at que todos os integrantes do grupo tenham praticado. b. Uso da pipeta e pipetador 1. Colocar um pouco de gua destilada em um bquer e coletar diferentes volumes de gua (p.ex.: 0,5 e 3,0 mL) utilizando uma pipeta graduada, uma pera e tubo de ensaio; 2. Repetir o procedimento at que todos os integrantes do grupo tenham praticado. c. Medidas de Volume 1- Mea a quantidade mxima de gua que um tubo de ensaio pode conter, usando uma proveta, uma pipeta graduada e um becker. 2- Repetir o procedimento por trs vezes. 3- Houve coincidncia da leitura dos volumes e dos resultados entre os aparelhos? Justifique. d. Medida de Volume 1- Medir 100 mL de gua destilada em uma proveta e transferir quantitativamente para um balo volumtrico de 100 mL. 2- Houve coincidncia de resultados? 3- Esperava-se coincidncia de resultados?

EXPERIMENTO 2 - DETERMINAO DO CARTER CIDO-BASE DAS SUBSTNCIAS INTRODUO A acidez e a basicidade (ou alcalinidade) de uma soluo aquosa dependem dos nmeros relativos de ons H+ e OH-. A gua pura contm H2O molecular e quantidades pequenas, porm iguais, de ons H+ e OH-. Quando um cido, ou uma base, adicionado gua, eles produzem ons H+ ou OH- adicionais. Quanto mais forte um cido numa dada concentrao, maior o excesso resultante de ons H+ em soluo. Quanto mais forte uma base numa dada concentrao, maior o excesso resultante de ons OH- em soluo. O valor de pH de uma soluo uma medida da concentrao de seus ons H+. A escala usual de pH vai de 0 a 14. O ponto mdio da escala, pH 7, representa o pH da gua pura, que quando as concentraes de H+ e OH- so iguais. Ela no nem cida e nem bsica. Quando as concentraes de H+ e OH- no forem iguais, a soluo ser cida ou alcalina. Portanto, uma soluo cida tem uma concentrao de ons H+ maior do que a gua pura. Seu pH menor que 7. Quanto mais ons H+ esto presentes, mais cida a soluo e menor o seu pH. importante saber qual o pH de uma soluo? Parece bem claro que, em certas circunstncias, dependendo do que se pretende fazer em um experimento, a resposta sim. H basicamente duas maneiras de se determinar o pH de uma soluo: com o pHmetro (potencimetro) ou de maneira clssica por meio de indicadores, que podem ser usados em soluo ou impregnados em papel. O pHmetro um aparelho capaz de realizar medidas eltricas, possuindo um tipo especial de eletrodo apropriado para mergulhar em solues aquosas. Aps calibrar o aparelho, mergulha-se o eletrodo em uma soluo de pH desconhecido e o aparelho far todas as converses necessrias, fornecendo o pH da soluo como leitura direta em um instrumento de ponteiro (analgico) ou em um mostrador digital.

A calibrao do pHmetro feita mergulhando-se seu eletrodo em ema soluo de pH bem determinado e ajustando os botes apropriados (ou teclas). Deve-se considerar tambm que a temperatura afeta as medidas de pH. Por isso, os pHmetros costumam ter compensao para a temperatura; em aparelhos mais sofisticados, a compensao automtica, ou seja, o prprio aparelho mede a temperatura e corrige a leitura de acordo com o valor medido. Indicadores so geralmente cidos ou bases orgnicas fracos que possuem a propriedade de ter uma cor na sua forma no ionizada. Para mudar de cor, o indicador precisa reagir com ons H+, ou ento, alguma base tem que retirar ons H+ do indicador. Ora, isso significa que, para indicar qual o pH da soluo, o indicador introduz uma pequena variao desse mesmo pH. Por isso importante que a quantidade de indicador utilizada seja bem pequena, isto , precisa-se de indicadores que sejam fortemente coloridos, para que a modificao introduzida pelo indicador possa ser considerada desprezvel. Isto muito comum em medidas experimentais: para medir alguma coisa, o instrumento tem que interferir no sistema, introduzindo modificaes que prejudicam a prpria medida que ele faz. A soluo para esse problema manter o erro introduzido pelo instrumento abaixo da preciso que se pretende. A variao da cor de um indicador que corresponde a um meio cido para a cor que corresponde a um meio bsico no brusca, mas ocorre num certo intervalo de pH, geralmente uma a duas unidades, denominado zona de viragem ou zona de transio. Pode-se dizer que um material tem caractersticas cidas se avermelhar o papel de tornassol azul. Existem papis indicadores universais que adquirem mais do que duas cores. Na prpria embalagem em que so fornecidos os papis indicadores, h uma tabela de cores e um escala numrica correspondente aos valores de pH. Por comparao entre a cor do papel e a da tabela fica fcil determinar o pH de cada meio. So obtidos a partir da mistura apropriada de vrios indicadores cido-base. A tabela 6.1 mostra os indicadores e suas correspondentes zonas de viragem. Indicador Violeta de metila Intervalo de pH (zona de transio) 0,1 1,5 Amarelo a azul Mudana de cor

Violeta de metila Vermelho de metila Azul de bromotimol Vermelho de cresol Fenolftalena

1,5 3,2 4,2 6,3 6,0 7,6 6,8 8,4 8,2 10,0

Azul a violeta Vermelho a alaranjado Vermelho a amarelo Amarelo a azul Amarelo a vermelho Incolor a vermelho Amarelo a lils

Alaranjado de metila 3,1 4,4

Amarelo de alizarina 10,1 12,1 Tabela de pH:

PROCEDIMENTO a) Ao dos Indicadores sobre Substncias cidas e Bsicas Em uma estante, colocar 5 tubos de ensaio e identificar cada um deles Adicionar em cada um dos tubos 2 mL de: - cido clordrico 5 %; cido actico 5 %; - hidrxido de sdio 5 %; - hidrxido de amnio 5 %; - gua destilada. Adicionar 2 a 3 gotas de fenolftalena em cada tubo de ensaio, agitar e anotar as cores. Repetir os procedimentos acima com metilorange, azul de bromotimol, papel de tornassol azul e papel de tornassol vermelho. b) Determinao do pH de alguns Materiais de uso comum atravs do uso do Papel Indicador Universal e pHmetro Em seis tubos de ensaio devidamente identificados, adicionar os seguintes materiais: - detergente em gua; - amonaco em gua; creme dental em gua; - vinagre branco; - soda limonada (refrigerante); - lcool etlico; - sabo em gua; - gua com gs. Usando o papel indicador universal, determine o pH de cada material.

Usando o eletrodo do pHmetro, determine o pH de cada material. EXPERIMENTO 3 FATORES QUE INFLUEM NA VELOCIDADE DAS REAES INTRODUO A Cintica Qumica estuda a velocidade das reaes qumicas, ou seja, a rapidez ou lentido com que as reaes ocorrem, bem como, os fatores que afetam a velocidade. A rapidez de uma reao qumica pode ser medida de vrias maneiras, depende da reao em questo. Supe-se uma reao qualquer: A B Onde, A representam os reagentes e B, produtos. Pode-se medir a velocidade da reao em funo de vrios fatores, como por exemplo: Intensidade de colorao se A for colorido, a colorao diminui com o tempo, mas se B for colorido, a colorao aumenta com o tempo. Variao de Volume ou de Presso se A ou B for um gs. Concentrao Molar - em funo do tempo, pode-se medir o aumento da [B] (concentrao de B) ou a diminuio da [A] (concentrao de A), j que o reagente estar desaparecendo e, o produto, se formando. Para que uma reao qumica ocorra, necessrio que as partculas dos reagentes tenham afinidades e colidam entre si. Nem todas as colises entre as partculas iro se traduzir em reaes, j que tem influncia direta, no s a freqncia, mas tambm a intensidade das colises. Por isso, to difcil a reao entre a maioria dos slidos, visto que a probabilidade deles colidirem muito pequena. Caso os reagentes sejam lquidos (estado lquido ou em soluo) ou gases, as probabilidades de colises so muito maiores. Porm, qualquer fator que tenha relao direta ou indireta com a freqncia ou com a intensidade das colises, ir provocar alterao na velocidade da reao. Alguns fatores que alteram a velocidade da reao: Efeito da Concentrao: ao aumentar a concentrao dos reagentes, aumenta-se o nmero de colises e, portanto, a

freqncia de colises, j que um nmero maior de partculas ir colidir na mesma unidade de tempo. Efeito da temperatura: a elevao da temperatura aumenta a agitao molecular, provocando, assim, aumento da energia cintica (energia de movimento) das partculas. Assim, pode-se concluir que ir aumentar a energia de coliso, o que aumenta a probabilidade da coliso ser eficaz (com reao qumica). Efeito do Catalisador: catalisadores so substncias que aceleram a velocidade das reaes, sendo recuperadas no final do processo. De maneira simples, pode-se dizer que a funo do catalisador encurtar o caminho percorrido pelos reagentes at se transformarem em produtos (caminho da reao). Superfcie de contato: quanto mais fragmentado estiver o material, maior a superfcie de contato, portanto, maior a velocidade da reao. Presso: ao aumentar a presso sobre o sistema reacional, o volume ir diminuir e, o mesmo nmero de partculas, ocupando um volume menor, ir colidir mais vezes, sendo assim, a velocidade da reao aumenta. PROCEDIMENTO Influncia da Luz Colocar 5 mL de soluo de cloreto de sdio 5% num tubo de ensaio; Acrescentar, ao mesmo tubo, 3 mL de soluo de nitrato de prata 5%; Agitar vigorosamente; Filtrar rapidamente a mistura, recolhendo o filtrado num bquer de 50 mL; Separar o papel de filtro em duas partes, espalhando bem o precipitado com uma esptula; Deixar umas das partes sobre um vidro de relgio, exposta luz; Deixar a outra parte sobre um vidro de relgio, protegida da luz (dentro de um armrio ou gaveta); Ao final da aula, comparar os resduos contidos nas duas metades de papel de filtro.

Influncia do Estado Fsico dos Reagentes Colocar num bquer de 100 mL, limpo e seco, uma ponta de esptula de bicarbonato de sdio; Adicionar, ao mesmo bquer, uma ponta de esptula de cido tartrico; Agitar com uma bagueta, limpa e seca, misturando o mais que puder e observar; Adicionar 20 mL de gua destilada e observar. Influncia da Superfcie de Contato dos Reagentes Colocar, em tubo de ensaio, 1,00 g de zinco granulado; Colocar, em outro tubo de ensaio, a mesma massa (1,00 g) de zinco em p; Acrescentar em cada um dos tubos, 5 mL de soluo de cido clordrico 10%; Comparar a velocidade do desprendimento gasoso nos dois tubos. Influncia da Presena de um Catalisador Colocar uma gota de soluo de cloreto de mercrio I sobre um pedao de papel alumnio; Aps 30 segundos, remover a gota com gua, secar a superfcie com papel absorvente; Observar atentamente a superfcie do papel alumnio.

EXPERIMENTO 4 EQUILBRIO QUMICO DO TIOCIANATO DE FERRO INTRODUO Muitas reaes qumicas ocorrem com rendimento muito baixo. Ocorre que reaes de baixo rendimento no interessam para as indstrias, visto que, economicamente no so viveis. Verificou-se que, atravs de vrios estudos, um dos fatores que contribuem para o baixo rendimento a sua reversibilidade, ou seja, os reagentes combinam para formar os produtos, mas ocorre um

processo inverso e simultneo, ou seja, os produtos se combinam para formar os reagentes. As reaes que se processam num nico sentido so classificadas como reaes irreversveis. A seta usada, entre reagentes e produtos, na equao desta reao uma seta nica (): 2 Na + 2 H2O 2 NaOH + H2 Entretanto, muitas reaes qumicas se processam nos dois sentidos. Estas so classificadas como reaes reversveis. A seta usada, entre reagentes e produtos, na equao desta reao uma seta dupla (): N2 + 3 H2 2 NH3 importante lembrar que as reaes reversveis sempre chegam a uma situao de equilbrio e que esse equilbrio dinmico e no esttico. No incio de uma reao de equilbrio, a velocidade V1 (reao direta) mxima e, a velocidade V2 (reao inversa) zero, mas medida que o tempo vai passando, a velocidade da reao direta (V1) vai diminuindo e, a velocidade da reao inversa (V2), aumentando, at que, no equilbrio, as duas velocidades se igualam (V1 = V2). Pode-se dizer que, uma reao qumica reversvel atingiu seu estado de equilbrio, quando suas propriedades macroscpicas (concentrao de reagentes e produtos, colorao do sistema, presso do sistema) permanecem inalteradas. O principal objetivo de se provocar o deslocamento de equilbrio de uma reao qumica obter maior rendimento da reao. Pelo princpio de L Chtelier: quando qualquer fator externo atua sobre os reagentes ou produtos de um sistema em equilbrio, o equilbrio se desloca no sentido de anular este fator. Influncia da Concentrao: ao aumentar a concentrao de um ou mais reagentes, o equilbrio se desloca no sentido de formao dos produtos e, se diminuir a concentrao dos reagentes, o equilbrio se desloca no sentido de consumo dos produtos. Na prtica, muito comum diminuir a concentrao do produto, retirando-o do meio reacional, ou seja, medida que um determinado produto se forma, ele vai sendo retirado do reator e, de

acordo com o princpio de L Chtelier, o sistema reage, no sentido de repor (aumentar a concentrao) o que foi removido. Efeito da Temperatura: os processos endotrmicos absorvem calor para se processarem, j o processo exotrmico, o inverso. O sistema reacional joga calor para o meio exterior (sensao de calor). Portanto, ao aumentar a temperatura do sistema, o equilbrio se desloca no sentido da reao endotrmica (reao com absoro de calor) e, se diminuir a temperatura do sistema, o equilbrio se desloca no sentido da reao exotrmica (reao com liberao de calor). Exemplo: Reao direta exotrmica N2 + 3 H2 2 NH3 Reao inversa endotrmica

Portanto, se a reao for realizada em temperaturas baixa, desloca-se o equilbrio no sentido da reao da formao da amnia (reao exotrmica), mas se esta reao for realizada com aquecimento, desloca-se o equilbrio no sentido de formao de reagentes, reao endotrmica. Efeito da Presso: a presso s ter efeito sobre o equilbrio de uma reao qumica, se houver gases, j que slidos e lquidos no sofrem muito a influncia da presso. A presso e o volume de um gs variam inversamente. Assim, um aumento de presso, sobre o sistema, desloca o equilbrio no sentido de menor volume e, a diminuio da presso desloca o equilbrio no sentido de maior volume. Exemplo: N2 + 3 H2 1v 4v 3v 2 NH3 2v

Na produo da amnia, os reagentes ocupam um volume 4 v, j o produto ocupa um volume 2 v. Nota-se que ocorre uma contrao de volume durante a obteno da amnia. Ento, para aumentar o rendimento desta reao (deslocamento do equilbrio para a direita), necessrio que o sistema reacional esteja submetido a uma presso elevada.

PROCEDIMENTO Colocar 200 mL de gua em um bquer Adicionar 2 gotas de FeCl3 4 M e 2 gotas de KSCN 4 M. Colocar pores iguais da soluo resultante em 4 tubos de ensaio; Separe o quarto tubo, deixando-o como referncia; Adicione 3 gotas da soluo de cloreto frrico 4 M ao primeiro tubo e agite. Se no notar a diferena ou no tiver certeza, adicione mais 3 gotas; Continue adicionando 3 gotas de cada vez, agitando, at ter certeza de que voc percebeu qual a diferena entre este tubo e os outros; Adicione 3 gotas da soluo 4 M de tiocianato de potssio ao segundo tubo; Adicione uma pequena quantidade de KCl slido no terceiro tubo e agite vigorosamente para dissolver. Compare a cor com a do quarto tubo. SOLUBILIDADE DE SAIS MEDIDA DE SOLUBILIDADE Os sais e os compostos em geral podem ser, grosso modo, considerados solveis ou insolveis em gua,dependendo da quantidade de massa que seja possvel dissolver em uma certa quantidade de gua. Chama-se coeficientede solubilidade de um sal ou, simplesmente, solubilidade, a relao entre a mxima massa que se pode dissolver em 100gramas de gua pura, a uma dada temperatura. A figura abaixo mostra os grficos desolubilidade de alguns sais em funo da temperatura. Alguns sais so muito solveis, outros pouco solveis. Por exemplo, na temperatura de 30 oC, possvel dissolver aproximadamente 95 g de NaNO3 ou aproximadamente 65 g de Pb(NO3)2 em 100 g de gua, enquanto possvel dissolver apenas 10 g de KClO3 ou,no caso de Ce2(SO4)3, menos de 5 gramas. J o cloreto de clcio to solvel que, a 30 oC, a quantidade de massa

desse sal que possvel dissolver em 100 g de gua ultrapassa o limite do eixo vertical (que 100) e nem aparece na figura, ou seja, possvel dissolver mais que 100 g do referido sal naquela massa de gua. A solubilidade da maioria dos sais, de acordo com a figura, aumenta com o aumento da temperatura; j a solubilidade do sulfato de crio, Ce2(SO4)3, uma exceo, uma vez que diminui com o aquecimento.

Com exceo do sulfato de crio, para efeitos prticos todos os sais cujas curvas de solubilidade esto apresentadas na figura acima so considerados solveis. Um sal ser considerado solvel se pudermos dissolver pelo menos 5 gramas dele em 100 mL de gua. Por outro lado, existem sais com solubilidade to baixa que, mesmo sob aquecimento, no se consegue dissolver sequer 0,1 g em 100 mL de gua. Estes sais so considerados insolveis. o caso, por exemplo, do cloreto de prata. Sua solubilidade de aproximadamente 0,192 mg em 100 mL de gua. Um sal considerado insolvel quando sua solubilidade menor que 0,01 mol por litro de soluo. importante frisar que um sal considerado insolvel apenas um sal com muito baixa solubilidade porque, mesmo baixa, ainda existe uma pequena quantidade dissolvida, ou seja, existem ons presentes em soluo. A rigor, todo sal dissolve em gua, o que muda a quantidade de massa que se dissolve e que varia de sal para sal. Tipos de Concentrao de solues.

Concentrao o termo que utilizamos para fazer a relao entre a quantidade de soluto e a quantidade de solvente em uma soluo. As quantidades podem ser dadas em massa, volume, mol, etc. Observe: m1=2g n2=0,5mol V = 14L Cada grandeza tem um ndice. Utilizamos ndice: 1= para quantidades relativas ao soluto 2 = para quantidades relativas ao solvente nenhum ndice = para quantidades relativas soluo: Exemplos: massa de 2g do soluto NaCl: m1= 2g nmero de mols de 0,5mol do solvente gua: n2 = 0,5mol volume da soluo de 14L: V = 14L As concentraes podem ser: 1- Concentrao Comum 2- Molaridade Concentrao Comum (C) a relao entre a massa do soluto em gramas e o volume da soluo em litros. Onde: C=concentrao comum (g/L) m1= massa do soluto(g) V = volume da soluo (L) Exemplo: Qual a concentrao comum em g/L de uma soluo de 3L com 60g deNaCl?

Concentrao comum diferente de densidade, apesar da frmula ser parecida. Veja a diferena: A densidade sempre da soluo, ento:

Na concentrao comum, calcula-se apenas a massa do soluto, ou seja, m1. Molaridade (M) A molaridade de uma soluo a concentrao em nmero de mols de soluto e o volumede 1L de soluo. Onde: M=molaridade(mol/L) n1= nmero de V = volume da soluo (L)

mols

do

soluto

(mol)

O clculo da molaridade feito atravs da frmula acima ou por regra de trs. Outra frmula que utilizamos para achar o nmero de mols de um soluto:

Onde: n = nmero de mols (mol) m1 = massa do soluto (g) MM = massa molar (g/mol) Exemplo: Qual a molaridade de uma soluo de 3L com 87,75g de NaCl? Podemos utilizar uma nica frmula unindo a molaridade e o nmero de mols: