APOSTILA PRÁTICA GERAL 2011-1

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ÍNDICE

Método científico e a Química.................................................................................pag 02

Roteiro para elaboração do relatório.......................................................................pág 03

Normas e Técnicas de Segurança em Laboratório.............................................. pág 06

Compostos tóxicos...................................................................................................pag 07

Primeiros socorros...................................................................................................pag 12

Equipamentos básicos de laboratório....................................................................pag 13

Técnica de trabalho com material volumétrico......................................................pag 17

Métodos de separação de misturas Heterogêneas................................................pag 22

Métodos de separação de misturas Homogêneas ................................................pag 26

Preparação de soluções e reações de precipitação..............................................pag 29

Propriedades físicas das substâncias....................................................................pag 35

Purificação de compostos........................................................................................pag 37

Condutividade elétrica .............................................................................................pag 39

Reações Químicas.....................................................................................................pag 41

Funções inorgânicas.................................................................................................pag 44

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Química Geral e Inorgânica Experimental

1- MÉTODO CIENTÍFICO E A QUÍMICA

Embora a química teórica (baseada em cálculos teóricos computacionais) tenha se

desenvolvido rapidamente nos últimos anos, como ciência, a química ainda é

basicamente experimental, isto é, ela é baseada em observações de fenômenos, como

propriedades e comportamento da matéria. O resultado de uma observação acurada e

minuciosa dos fenômenos constitui o fato.

A explicação dos fatos, após um estudo detalhado, pode levar à elaboração de uma

hipótese ou teoria. A teoria química, que conhecemos atualmente, é derivada da

acumulação de conhecimentos ao logo do tempo. Uma boa hipótese ou teoria, mais do

que apenas explicar os fatos (fenômenos ocorridos), deve ser capaz de prever

acontecimentos. Disto pode-se concluir que a observação minuciosa dos fenômenos é de

suma importância.

1.2- OBJETIVOS DO CURSO

Realizar experimentos simples, selecionados e representativos, que possam

despertar a capacidade de questionamento e raciocínio em relação ao assunto abordado,

complementando o que foi estudado nas aulas teóricas.

Baseado na teoria, já desenvolvida para o respectivo assunto, o aluno deve tomar suas

próprias iniciativas, questionando cada fenômeno observado e tirando suas próprias

conclusões. Somente após o aluno chegar à uma conclusão, que ache plausível (para

todos fenômenos ocorridos), ele fará uma análise de sua conclusão com o professor e

monitores, baseada nos fundamentos teóricos.

1.3- PROCEDIMENTO DIDÁTICO:

A disciplina será ministrada através de aulas expositivas e práticas.

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2- ROTEIRO PARA ELABORAÇÃO DE RELATÓRIO

2.1- Noções GeraisO relatório de atividades deve em primeiro lugar, retratar o que foi realmente

realizado no experimento, sendo de fundamental importância a apresentação de um documento bem ordenado e de fácil manuseio. Além disso, deve ser o mais sucinto possível e descrever as atividades experimentais realizadas, a base teórica dessas atividades, os resultados obtidos e sua discussão, além da citação da bibliografia consultada.

O relatório deve ser redigido de uma forma clara, precisa e lógica. Redija sempre de forma impessoal, utilizando-se a voz passiva no tempo passado. Ex. a massa das amostras sólidas foi determinada utilizando-se uma balança.

Devem ser evitados expressões informais ou termos que não sejam estritamente técnicos (Não utilize em hipótese alguma adjetivo possesivo, como por exemplo, minha reação, meu banho, meu qualquer coisa). É bastante recomendável, efetuar uma revisão do relatório para retirar termos redundantes, clarificar pontos obscuros e retificar erros no original.

Uma atenção especial deve ser dada aos termos técnicos, resultados, fórmulas e expressões matemáticas. As ilustrações (tabelas, fórmulas, gráficos) deverão vir na sequência mais adequada ao entendimento do texto e seus títulos e legendas devem constar imediatamente abaixo.

Tabela: é composta de título, um cabeçalho, uma coluna indicadora, se necessário, e um corpo:

Título - deve conter breve descrição do que contém a tabela e as condições nas quais os dados foram obtidos;

Cabeçalho - parte superior da tabela contendo as informações sobre o conteúdo da cada coluna;

Coluna indicadora - à esquerda da tabela, especifica o conteúdo das linhas; Corpo - abaixo do cabeçalho e a direita da coluna indicadora, contém os dados

ou informações que se pretende relatar;

Exemplo : Tabela 1.Algumas características dos estados da matéria

Estado da matéria Compressibilidade Fluidez ou rigidez  Densidade relativaGasoso Alta fluido baixaLíquido muito baixa fluido altaSólido muito baixa rígido alta

Gráfico: é a maneira de detectar visualmente como varia uma quantidade (y) a medida que uma segunda quantidade (x) também varia; é imprescindível o uso de papel milimetrado para construção de um gráfico.

Eixos: horizontal (abcissa) - representa a variável independente; é aquela cujo valor é controlado pelo experimentador; vertical (ordenada)- representa a variável dependente; cujo valor é medido experimentalmente.

Escolha das escalas - suficientemente expandida de modo a ocupar a maior porção do papel (não é necessário começar a escala no zero, sim num valor um pouco abaixo do valor mínimo medido)

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Símbolos das grandezas- deve-se indicar junto aos eixos os símbolos das grandezas correspondentes divididos por suas respectivas unidades; Título ou legenda- indicam o que representa o gráfico; Valores das escalas- deve-se marcar os valores da escala em cada eixo de forma clara; Pontos- deve-se usar círculos, quadrados, etc. para indicar cada ponto de cada curva; Traço- a curva deve ser traçada de modo a representar a tendência média dos pontos.

2.2- Tópicos de Composição:1. Identificação2. Introdução3. Parte Experimental (ou Materiais e Métodos) 4. Resultados e Discussão5. Conclusões6. Referências

Identificação Relatório N. Título Nome dos autores:

IntroduçãoApresentar os pontos básicos do estudo ou atividades desenvolvidas, especificando

as principais aquisições teórico-metodológicas, referentes as técnicas empregadas. Neste ítem é dado um embasamento teórico do experimento descrito. para situar o leitor naquilo que se pretendeu estudar no experimento. A literatura é consultada, apresentando-se uma revisão do assunto. Normalmente, as citações bibliográficas são feitas por números entre parênteses e listadas no final do relatório. Lembrar que a introdução não é uma cópia da literatura. Não copie os textos consultados, para isso basta uma máquina de fotocópias. A introdução deve conter no máximo 5 parágrafos e não exceder a 400 palavras.

Parte Experimental (ou Materiais e Métodos)Descrição detalhada do experimento realizado, dos métodos analíticos e técnicas

empregadas, bem como descrição dos instrumentos utilizados. Não é um receituário. Este item precisa conter elementos suficientes para que qualquer pessoa possa ler e reproduzir o experimento no laboratório. Utilizam-se desenhos e diagramas para esclarecer sobre a montagem de aparelhagem. Não deve incluir discussão de resultados.

Resultados e DiscussãoEsta é a parte principal do relatório, onde serão mostrados todos os resultados

obtidos, que podem ser numéricos ou não. Deverá ser feita uma análise dos resultados obtidos, com as observações e comentários pertinentes.

Em um relatório desse tipo espera-se que o aluno discuta os resultados em termos dos fundamentos estabelecidos na introdução, mas também que os resultados inesperados e observações sejam relatados, procurando uma justificativa plausível para o

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fato. Em textos científicos utilizam-se tabelas, gráficos e figuras como suporte para melhor esclarecer o leitor do que se pretende dizer.

ConclusõesNeste ítem deverá ser feita uma avaliação global do experimento realizado, são

apresentados os fatos extraídos do experimento, comentando-se sobre as adaptações ou não, apontando-se possíveis explicações e fontes de erro experimental. Não é uma síntese do que foi feito (isso já está no sumário) e também não é a repetição da discussão.

Bibliografia Listar bibliografia consultada para elaboração do relatório, utilizando-se as normas

recomendadas pela ABNT:

Sobrenome do autor, iniciais do nome completo. Título do livro: subtítulo. Tradutor. Nº da edição. Local de publicação, casa publicadora, ano de publicação. Páginas consultadas.

Exemplo:

Russel, J.B. Química Geral. Trad. de G. Vicentini et alli. São Paulo, Mc Graw-Hill, 1982.  

Embora todos os grupos realizem o mesmo experimento os relatórios devem ser preparados de forma personalizada pelo grupo. Relatórios copiados serão creditados como zero.Relatórios deverão ser entregues nas datas pré-determinadas. A entrega dos mesmos em dias posteriores sofrerá reduções sucessivas do conceito máximo.

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AULA PRÁTICA Nº 01

SEGURANÇA E NORMAS DE TRABALHO NO LABORATÓRIO

1- INTRODUÇÃO

Laboratórios de química não precisam ser lugares perigosos de trabalho (apesar

dos muitos riscos em potencial que neles existem), desde que certas precauções

elementares sejam tomadas e que cada operador se conduza com bom senso e atenção.

Acidentes no laboratório ocorrem muito freqüentemente em virtude da pressa

excessiva na obtenção de resultados. Cada um que trabalha deve ter responsabilidade no

seu trabalho e evitar atitudes impensadas de desinformação ou pressa que possam

acarretar um acidente e possíveis danos para si e para os demais. Deve-se prestar

atenção a sua volta e prevenir-se contra perigos que possam surgir do trabalho de outros,

assim como do seu próprio. O estudante de laboratório deve, portanto, adotar sempre uma

atitude atenciosa, cuidadosa e metódica em tudo o que faz. Deve, particularmente,

concentrar-se no seu trabalho e não permitir qualquer distração enquanto trabalha. Da

mesma forma, não deve distrair os demais desnecessariamente.

2- NORMAS DE LABORATÓRIO

Normas de Segurança para os Laboratórios de Química e Bioquímica.

Normas Gerais: 1 - Nunca trabalhe sozinho no laboratório, caso não seja possível evitar de trabalhar

sozinho, avise o(s) segurança(s) de plantão sobre o local onde está e o que fazer em

caso de anormalidade;

2 - Não fume dentro e nem nas imediações dos laboratórios;

3 - Não brinque no laboratório e nem nos corredores de acesso aos mesmos; 4 - Não

beba e nem coma dentro ou próximo aos laboratórios;

5 - Todos os produtos químicos devem ser tratados como venenos em potencial, caso

não se tenha informações precisas assegurando a sua inocuidade;

6 - Use sempre avental apropriado (preferencialmente de algodão) longo e mangas

compridas;

7 - Não use roupas curtas, nem calçados abertos no laboratório (minissaias,

bermudas, sandálias, etc.);

8 - Rotule, de forma clara, os frascos de acordo com o seu conteúdo;

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9 - Use óculos de segurança quando estiver trabalhando ou acompanhando um

trabalho experimental;

10 - Leia com cuidado o rótulo do frasco de reagente para se certificar de que ele é

realmente o reagente correto;

11 - Saiba como operar o chuveiro de emergência, os lava-olhos e onde ficam os

extintores de incêndio;

12 - Em caso de acidente, comunique imediatamente ao professor responsável, mesmo

que não haja danos pessoais ou materiais aparentes;

13 - Nunca use equipamentos de vidro trincados;

14 - Não use lentes de contato se não estiver devidamente protegido; 15 - Caso

tenha cabelos longos, prenda-os de forma a evitar acidentes.

16 - Caso seja o último a sair do laboratório, certifique-se que todas as linhas de gases

estão fechadas, que as torneiras estão fechadas e que todos os equipamentos estejam

desligados, ressalvando aqueles que devem permanecer ligados de forma permanente;

17 - Proteja as mãos com um pano grosso ao inserir ou retirar hastes, tubos e

termômetros em rolhas;

18 - Verifique com cuidado todas as conexões e ligações elétricas antes de iniciar uma

reação, à procura de possíveis falhas.

19 - Tenha sempre em mente, antes de montar um aparato experimental, os

possíveis atos que podem levar a um acidente;

20 - Lembre-se: vidro quente tem a mesma aparência que o vidro frio.

Normas Específicas

1 - Nunca deixe frascos contendo solventes inflamáveis próximos à chama ou fonte de

faíscas elétricas;

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2 - Nunca deixe frascos contendo solventes inflamáveis, especialmente os que contêm

oxigênio em sua estrutura, expostos ao sol;

3 - Evite expor a pele ao contato com reagentes químicos;

4 - Use sempre a capela em experimentos nos quais há produção de gases ou vapores;

5 - Sempre dilua o ácido em água, nunca o inverso; 6 - Nunca pipete líquidos com a boca;

7 - Nunca aqueça um tubo de ensaio contendo líquido com a boca do tubo voltada para

outra pessoa;

8 - Não jogue reagentes ou produtos de reação na pia sem consultar o professor

responsável;

9 - Vidro quebrado deve ser envolvido por várias camadas de material protetor e

descartado em lixeira apropriada;

10 - Mantenha a bancada livre de objetos não pertinentes ao trabalho a ser executado;

11 - Nunca teste um produto químico pelo paladar, no caso de teste com o olfato, este

deve ser realizado apenas sob orientação do professor responsável;

12 - Em caso de derramamento de reagentes, proceda à limpeza de acordo com a

orientação do professor responsável;

13 - Em caso de utilizar um equipamento pela primeira vez, esta deve ser feita sob orientação de pessoa devidamente treinada e qualificada; 14 - Mantenha uma distância segura entre o rosto e os frascos de reagentes, especialmente os novos, antes de abri-Ios; 15 - Use luvas de borracha quando for manipular substâncias corrosivas ou tóxicas; 16 - Casos de alergia a produtos químicos e de gestação (gravidez) devem ser comunicados ao professor responsável.

3- COMPOSTOS TÓXICOS

Um grande número de compostos orgânicos e inorgânicos são tóxicos. Manipule-

os com respeito, evitando a inalação ou contato direto. Muitos produtos que eram

manipulados pelos químicos, sem receio, hoje são considerados nocivos à saúde e não

há dúvidas de que a lista de produtos tóxicos deva aumentar.

A relação abaixo compreende alguns produtos tóxicos de uso comum em laboratórios:

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3.1- COMPOSTOS ALTAMENTE TÓXICOS:

São aqueles que podem provocar, rapidamente, sérios distúrbios ou morte.

Compostos de mercúrio Ácido oxálico e seus sais

Compostos arsênicos Cianetos inorgânicos

Monóxido de carbono Cloro

Flúor Pentóxido de vanádio

Selênio e seus compostos

3.2- LÍQUIDOS TÓXICOS E IRRITANTES AOS OLHOS E SISTEMA

RESPIRATÓRIO:

Sulfato de dietila Ácido fluorobórico

Bromometano Alquil e arilnitrilas

Dissulfeto de carbono Benzeno

Sulfato de metila Brometo e cloreto de benzila

Bromo Cloreto de acetila

Acroleína Cloridrina etilênica

3.3- COMPOSTOS POTENCIALMENTE NOCIVOS POR EXPOSIÇÃO PROLONGADA:

a) Brometos e cloretos de alquila: Bromoetano, bromofórmio, tetracloreto de carbono,

diclorometano, 1,2-dibromoetano, 1,2-dicloroetano, iodometano.

b) Aminas alifáticas e aromáticas: Anilinas substituídas ou não, dimetilamina, trietilamina,

diisopropilamina.

c) Fenóis e compostos aromáticos nitrados: Fenóis substituídos ou não, cresóis, catecol,

resorcinol, nitrobenzeno, nitrotolueno, nitrofenóis, naftóis.

3.4- SUBSTÂNCIAS CARCINOGÊNICAS:

Muitos compostos orgânicos causam tumores cancerosos no homem. Deve-se ter

todo o cuidado no manuseio de compostos suspeitos de causarem câncer, evitando-se a

todo custo a inalação de vapores e a contaminação da pele. Devem ser manipulados

exclusivamente em capelas e com uso de luvas protetoras. Entre os grupos de compostos

comuns em laboratório se incluem:

a) Aminas aromáticas e seus derivados: Anilinas N-substituídas ou não, naftilaminas,

benzidinas, 2-naftilamina e azoderivados.

b) Compostos N-nitroso: Nitrosoaminas (R'-N(NO)-R) e nitrosamidas.

c) Agentes alquilantes: Diazometano, sulfato de dimetila, iodeto de metila, propiolactona,

óxido de etileno.

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d) Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos: Benzopireno, dibenzoantraceno, etc.

e) Compostos que contém enxofre: Tioacetamida, tiouréia.

f) Benzeno: Um composto carcinogênico, cuja concentração mínima tolerável é inferior

aquela normalmente percebida pelo olfato humano. Se você sente cheiro de benzeno‚ é

porque a sua concentração no ambiente é superior ao mínimo tolerável. Evite usá-lo como

solvente e sempre que possível substitua-o por outro solvente semelhante e menos tóxico

(por exemplo, tolueno).

g) Amianto: A inalação por via respiratória de amianto pode conduzir a uma doença de

pulmão, a asbestose, uma moléstia dos pulmões que aleija e eventualmente mata. Em

estágios mais adiantados geralmente se transforma em câncer dos pulmões.

4- INTRUÇÕES PARA ELIMINAÇÃO DE PRODUTOS QUÍMICOS PERIGOSOS

Hidretos alcalinos, dispersão de sódio

Suspender em dioxano, lentamente adicionar o isopropano, agitar até completa reação do

hidreto ou do metal: adicionar cautelosamente água até formação de solução límpida,

neutralizar e verter em recipiente adequado.

Hidreto de lítio e alumínio

Suspender em éter ou THF ou dioxano, gotejar acetato de etila até total transformação do

hidreto, resfriar em banho de gelo e água, adicionar ácido 2N até formação de solução

límpida, neutralizar e verter em recipiente adequado.

Boroidreto alcalino

Dissolver em metanol, diluir em muita água, adicionar etanol, agitar ou deixar em repouso

até completa dissolução e formação de solução límpida, neutralizar e verter em recipiente

adequado.

Organolíticos e compostos de Grignard

Dissolver ou suspender em solvente inerte (p. ex.: éter, dioxano, tolueno), adicionar

álcool, depois água, no final ácido 2N, até formação de solução límpida, verter em

recipiente adequado.

Sódio

Introduzir pequenos pedaços do sódio em metanol e deixar em repouso até completa

dissolução do metal, adicionar água com cuidado até solução límpida, neutralizar, verter

em recipiente adequado.

Potássio

Introduzir em n-butanol ou t-butanol anidro, diluir com etanol, no final com água,

neutralizar, verter em recipiente adequado.

Mercúrio

Mercúrio metálico: Recuperá-lo para novo emprego.

Sais de mercúrio ou suas soluções: Precipitar o mercúrio sob forma de sulfeto, filtrar e

guardá-lo.

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Metais pesados e seus sais

Precipitar sob a forma de compostos insolúveis (carbonatos, hidróxidos, sulfetos, etc.),

filtrar e armazenar.

Cloro, bromo, dióxido de enxofre

Absorver em NaOH 2N, verter em recipiente adequado.

Cloretos de ácido, anidridos de ácido, PCl3, PCl5, cloreto de tionila, cloreto de sulfurila.

Sob agitação, com cuidado e em porções, adicionar à muita água ou NaOH 2N,

neutralizar, verter em recipiente adequado.

Ácido clorosulfônico, ácido sulfúrico concentrado, óleum, ácido nítrico concentrado

Gotejar, sob agitação, com cuidado, em pequenas porções, sobre gelo ou gelo mais água,

neutralizar, verter em recipiente adequado.

5- AQUECIMENTO NO LABORATÓRIO

Ao se aquecerem substâncias voláteis e inflamáveis no laboratório, deve-se

sempre levar em conta o perigo de incêndio.

Para temperaturas inferiores a 100C use preferencialmente banho-maria ou banho

a vapor.

Para temperaturas superiores a 100C use banhos de óleo. Parafina aquecida

funciona bem para temperaturas de até 220C; glicerina pode ser aquecida até 150C sem

desprendimento apreciável de vapores desagradáveis. Banhos de silicone são os

melhores, mas são também os mais caros.

Uma alternativa quase tão segura quanto os banhos são as mantas de aquecimento.

O aquecimento é rápido, mas o controle da temperatura não é tão eficiente como no uso

de banhos de aquecimento. Mantas de aquecimento não são recomendadas para a

destilação de produtos muito voláteis e inflamáveis, como éter de petróleo e éter etílico.

Para temperaturas altas (>200C) pode-se empregar um banho de areia. Neste caso o

aquecimento e o resfriamento do banho deve ser lento.

Chapas de aquecimento podem ser empregadas para solventes menos voláteis e

inflamáveis. Nunca aqueça solventes voláteis em chapas de aquecimento (éter, CS2, etc.).

Ao aquecer solventes como etanol ou metanol em chapas, use um sistema munido de

condensador.

Aquecimento direto com chamas sobre a tela de amianto só é recomendado para

líquidos não inflamáveis (por exemplo, água).

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Primeiros Socorros

Cortes e ferimentos devem ser desinfetados e cobertos.

Queimaduras leves com fogo ou material quente, tratar com água fria/ gelada ou

PICRATO DE BUTESIN ou ÁCIDO PÍCRICO.

Queimaduras cutâneas:

COM ÁCIDOS - lavar com bastante água e sabão e, em seguida, neutralizar com

LEITE DE MAGNÉSIA ou BICARBONATO DE SÓDIO.

COM BASES - lavar com muita água e, em seguida, com solução diluída de ÁCIDO

ACÉTICO (0,1N).

COM FENOL - lavar abundantemente com ÁLCOOL ETÍLICO.

Queimaduras oculares com substâncias ácidas ou básicas devem ser lavadas com

água (usar lava - olhos) e tratadas com colírio estéril.

Ingestão:

DE ÁCIDOS - tomar HIDRÓXIDO DE CÁLCIO, LEITE DE MAGNÉSIA ou LEITE. Não

tomar bicarbonato de sódio ou carbonato de cálcio. Estes produtos são contra-indicados

porque produzem distensão e facilitam a perfuração.

DE BASES - tomar solução de ácido acético 1/100 ou vinagre 1/10 ou água de limão.

DE SAIS DE CHUMBO - lavar com água em abundância. Após, beber grande

quantidade de água seguida de duas colheres de SULFATO DE MAGNÉSIO (sal de

Epson).

Intoxicação por gases:

REGRA GERAL: remova o paciente da exposição, fazendo-o respirar profundamente e

mantendo-o aquecido.

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Equipamentos Básicos de LaboratórioA execução de qualquer experimento na Química envolve, geralmente, a utilização de

uma variedade de equipamentos de laboratório, a maioria muito simples, porém com finalidades específicas. O emprego de um dado equipamento ou material depende dos objetivos e das condições em que a experiência será realizada. Contudo, na maioria dos casos, a seguinte correlação pode ser feita:

1- Material de vidro1. Tubo de ensaio: utilizado principalmente para efetuar reações químicas em pequena

escala.

2. Béquer: recipiente com ou sem graduação utilizado para o preparo de soluções, aquecimento de líquido, recristalização, etc.

3. Erlenmeyer: frasco utilizado para aquecer líquidos ou para efetuar titulações.

4. Kitassato: frasco de paredes espessas, munido de saída lateral e usado em filtração sob sucção.

5. Funil: utilizado na transferência de líquidos de um frasco para outro ou para efetuar filtrações simples.

6. Bureta: equipamento calibrado para medida precisa de volume de líquidos. Permite o escoamento do líquido e é muito utilizada em titulações.

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7. Balão volumétrico: recipiente calibrado, de precisão, destinado a conter um determinado volume de líquido, a uma dada temperatura; utilizado no preparo de soluções de concentração definidas.

8. Proveta ou cilindro graduado: frasco com graduação, destinado a medidas aproximadas de volume de líquidos.

9. Pipeta: equipamento calibrado para medida precisa de volume de líquidos. Existem dois tipos de pipetas: (a) pipeta graduada e (b) pipeta volumétrica. A primeira é utilizada para escoar volumes variáveis e a segunda para escoar volumes fixos de líquidos.

10.Bastão de vidro: usado na agitação e transferência de líquidos. Quando envolvido em uma de suas extremidades por um tubo de látex, é chamado de policial e é empregado na remoção quantitativa de precipitados.

11.Cuba de vidro ou cristalizador: recipiente geralmente utilizado para conter misturas refrigerantes, e finalidades diversas.

12.Dessecador: utilizado no armazenamento de substâncias quando se necessita de uma atmosfera com baixo teor de umidade. Também pode ser utilizado para manter as substâncias sob pressão reduzida.

13.Condensador: equipamento destinado à condensação de vapores, em (a) destilação ou (b) aquecimentos sob refluxo.

14.Funil de separação: equipamento para separar líquidos não miscíveis.

15.Funil de adição: equipamentos para adição de soluções em sistemas fechados.

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16.Pesa-filtro: recipiente destinado à pesagem de sólidos.

17.Balão de fundo chato: frasco destinado a armazenar líquidos.

18.Balão de fundo redondo: recipiente utilizado para aquecimento de soluções em destilações e aquecimentos sob refluxo.

19.Termômetro: instrumento de medidas de temperatura.

20.Vidro de relógio: usado geralmente para cobrir béqueres contendo soluções e finalidades diversas.

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2- Material de porcelana

21.Funil de Büchner: utilizado em filtração por sucção, devendo ser acoplado a um kitassato.

22.Cápsula: usada para efetuar evaporação de líquidos.

23.Cadinho: usado para a calcinação de substâncias.

24.Almofariz e pistilo: destinados à pulverização de sólidos. Além de porcelana, podem ser feitos de ágata, vidro ou metal.

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3- Material metálico

25.Suporte (a) e garra (b): peças metálicas usadas para montar aparelhagens em geral.

26.Bico de gás (Bunsen): fonte de calor destinada ao aquecimento de material não inflamável.

27.Tripé: usado como suporte, principalmente de telas e triângulos.

28.Plataforma elevatória: usado para ajustar altura de aparelhagens em geral.

29.Tela de amianto: tela metálica contendo amianto, utilizada para distribuir uniformemente o calor, durante o aquecimento de recipientes de vidro à chama de um bico de Bunsen.

30.Triângulo de ferro com porcelana: usado principalmente como suporte em aquecimento de cadinhos.

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4- Material elétrico

31.Balança: instrumento para determinação de massa.

32.Estufa: equipamento empregado na secagem de materiais, por aquecimento, em geral até 200C.

33.Manta elétrica: utilizada no aquecimento de líquidos inflamáveis, contidos em balão de fundo redondo.

34.Chapa elétrica: utilizada no aquecimento de líquidos inflamáveis, contidos em béqueres ou erlenmeyer.

35.Centrífuga: instrumento que serve para acelerar a sedimentação de sólidos em suspensão em líquidos.

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5- Materiais diversos

36.Suporte para tubos de ensaio: utilizado para guardar e armazenar tubos de ensaio.

37.Pisseta: frasco geralmente contendo água destilada, álcool ou outros solventes, usado para efetuar a lavagem de recipientes ou materiais com jato do líquido nele contido.

36 37 AULA PRÁTICA Nº 02

TÉCNICAS DE TRABALHO COM MATERIAL VOLUMÉTRICO

1. Introdução

A Química é uma ciência experimental e um dos procedimentos mais utilizados no laboratório é a medição. Medir significa determinar com base em uma determinada escala, a quantidade de uma grandeza. Muitas vezes a prática química não exige medidas precisas, isto é, quando a medida é qualitativa. No entanto, muitas vezes é necessário saber com exatidão e precisão a massa ou o volume de uma substância. Para determinarmos a massa, utilizamos balanças. Para medirmos o volume, utilizamos vários recipientes que nos ajudam a realizar medidas, com diferentes níveis de precisão.

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Muitas vezes o resultado de uma determinada prática depende fundamentalmente do grau de precisão com que foram realizadas as medidas, por isso é importante que você conheça os recipientes volumétricos, saiba lidar com eles e esteja ciente dos erros que podem acontecer para procurar evitá-los.

2. Objetivos

Esta aula tem como objetivos reconhecer os principais recipientes volumétricos, estudar suas características e especificações de utilidade, as técnicas de limpeza e manipulação.

3. Técnicas de Leitura

A prática de análise volumétrica requer a medida de volumes líquidos com elevada precisão. Erros nas medidas acarretam em erros nos resultados finais da análise, os quais devem ser evitados. A não observação dos cuidados necessários à medição conduz a resultados equivocados, mesmo quando todas as outras regras de operação são realizadas com precisão.

A medida de volumes está sujeita a uma série de erros devidos à ação da tensão superficial sobre superfícies líquidas, dilatações e contrações provocadas pelas variações de temperatura, imperfeita calibração dos aparelhos volumétricos e erros de paralaxe.

Medir volumes de líquidos em um recipiente significa comparar a sua superfície com a escala descrita no recipiente utilizado. Essa superfície é denominada menisco. Os líquidos têm a propriedade de reduzir ao máximo a sua superfície. Esta propriedade denomina-se tensão superficial e está relacionada com a força na qual as moléculas de um líquido se atraem mutuamente. Se no interior de um líquido as forças de atração estão saturadas, na superfície está compensada só uma parte delas. Por isso as moléculas da superfície sofrem uma atração recíproca especialmente forte, é como se o líquido estivesse coberto por uma película autotensora. Essa força que contrai a superfície do líquido é o que chamamos de tensão superficial e varia para cada líquido, dependendo do caráter da interação intermolecular.

O menisco é a superfície do líquido que estaremos medindo. Para a água, a força de coesão entre as moléculas é parcialmente superada pelas de adesão entre ela e o vidro, e o menisco é côncavo, sendo que sua parte inferior (vértice) deverá coincidir com a linha de aferição (Figura 3.1). No mercúrio, ao contrário, as forças de coesão são bastante maiores que as de adesão entre o mercúrio e o vidro, e o menisco é convexo, sendo considerado para leitura sua parte superior (Figura 3.2).

Para líquidos que apresentam concavidade e são transparentes ou levemente coloridos, a parte inferior do menisco deverá coincidir com a linha de aferição (Figura 3.3). Se for fortemente colorido, isto é, se não for possível verificar o menisco, deve-se considerar sua parte superior (Figura 3.4).

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Figura 3.1: Superfície côncava Figura 3.2: Superfície convexa

Figura 3.3: Menisco inferior Figura 3.4: Menisco superior

Outra técnica importante é a posição do olho do observador. Este deverá estar sempre no mesmo nível da marca de aferição do recipiente (Figura 3.5). Se o observador estiver olhando por cima do menisco, observará um valor superior ao verdadeiro. Se estiver olhando por baixo do menisco, observará um valor inferior. Estes erros são

conhecidos como erros de paralaxe.

Figura 3.5: Posição do observador. Erro de paralaxe.

4. Limpeza e secagem de material volumétrico

Os aparelhos volumétricos devem estar perfeitamente limpos, para que os resultados das medidas possam ser reprodutíveis. Recomenda-se limpar o material com solução detergente, enxaguá-lo várias vezes com água da torneira e depois com jatos de água destilada. Verifica-se a limpeza, deixando escoar a água. Se a película líquida, inicialmente formada nas paredes, escorre uniformemente, sem deixar gotículas presas, a superfície está limpa. Qualquer sujeira aderida às paredes dos recipientes altera o resultado final da medida.

Caso seja necessária limpeza mais drástica, existem soluções especiais, tais como solução sulfocrômica (dicromato de potássio em ácido sulfúrico concentrado). Esta solução é corrosiva e exige muito cuidado em seu emprego. Outras soluções utilizadas

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são a alcoólica de hidróxido de potássio, mistura álcool e éter; solução básica de permanganato de potássio.

Para a secagem de material volumétrico, pode-se utilizar: secagem comum, por evaporação à temperatura ambiente; secagem em corrente de ar, por exemplo, ar aspirado por meio de uma bomba de vácuo.

Uma secagem rápida pode ser obtida após enxaguar o material com álcool ou acetona. Caso não se disponha de tempo para secar pipetas ou buretas, deve-se enxaguá-las repetidas vezes com pequenas porções do líquido que será usado para enchê-las. Material volumétrico não deve ser seco em estufa, nem deve ser aquecido.

5. Materiais

Bastão de vidro Erlenmeyer de 250mL

Béquer de 50mL (4) Bureta de 50mL

Béquer de 250mL Balão volumétrico de 50mL

Proveta de 10mL (2) Balão volumétrico de 100mL

Proveta de 25mL Pipeta volumétrica de 5mL

Proveta de 50mL Pipeta graduada de 5mL (4)

Proveta de 100mL Pipetador de borracha (5)

Erlenmeyer de 125mL Suporte universal com garras

6. Procedimento Experimental

Observação: Todos os alunos deverão executar os experimentos.

6.1. Comparação entre proveta e béquer

Utilizando o bastão de vidro, preencha a proveta de 25mL com água destilada e acerte o traço de aferição. Transfira esse volume cuidadosamente para um béquer de 50mL com cuidado. Compare o volume final. Anote a sua observação na tabela de resultados.

6.2. Comparação entre proveta e erlenmeyer

Utilizando o bastão de vidro, preencha a proveta de 50mL com água destilada e acerte o traço de aferição. Transfira para um erlenmeyer de 125mL limpo e seco. Compare o volume final. Anote a sua observação na tabela de resultados.

6.3. Comparação entre béquer e erlenmeyer

Utilizando o bastão de vidro, adicione 200mL de água destilada num béquer de 250mL. Transfira para um erlenmeyer de 250mL limpo e seco. Compare o volume final. Anote a sua observação na tabela de resultados.

6.4. Comparação entre proveta e balão volumétrico

Utilizando o bastão de vidro, preencha a proveta de 100mL com água destilada e acerte o traço de aferição. Transfira para um balão volumétrico de 100mL. Limpo e seco. Compare o volume final. Anote a sua observação na tabela de resultados.

6.5. Comparação entre bureta e balão volumétrico

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Fixe uma bureta de 50mL no suporte universal. Feche a torneira de controle de escoamento. Coloque um béquer de 100mL em baixo da bureta. Com auxílio de um béquer de 50mL, encha a bureta com água destilada e observe se há vazamento. Verifique se há bolhas entre a torneira e a extremidade inferior da bureta. Caso tenha, abra a torneira rapidamente até removê-la. Em seguida, encha a bureta com água destilada e acerte o menisco com o traço de aferição (zero), que fica na parte superior. Segure a torneira com a mão esquerda e usando os dedos polegar e médio dessa mão, inicie o escoamento. Transfira 50mL de água da bureta, para um balão volumétrico de 50mL limpo e seco. Compare o volume final. Anote a sua observação na tabela de resultados.

6.6. Técnica de pipetagem

Segure uma pipeta graduada de 5 ou 10mL e acople o pipetador de borracha na sua parte superior. Retire o ar de dentro do pipetador, apertando simultaneamte o botão superior e o pipetador. Mergulhe a extremidade inferior da pipeta em um béquer de 50mL contendo água destilada. Faça a sucção apertando o botão inferior, até acertar no zero da pipeta. Puxe devagar, para que o líquido não entre no pipetador. Para escoar o líquido, aperte o botão lateral inferior e deixe escoar lentamente a água de 1 em 1mL. Repita o procedimento até não mais encontrar dificuldades.

Não se deve nunca pipetar com a boca líquidos TÓXICOS, VOLÁTEIS E CORROSIVOS. Deve-se sempre utilizar o pipetador de borracha (pêra) acoplado a extremidade superior da pipeta, na capela com exaustor ligado.

6.7. Comparação entre pipeta graduada e volumétrica

Meça 5mL de água destilada em uma pipeta volumétrica de 5mL e transfira para uma proveta de 10mL limpa e seca. Meça 5mL de água destilada em uma pipeta graduada de 5mL e transfira para uma outra proveta de 10mL limpa e seca. Compare os volume. Anote a sua observação na tabela de resultados.

7. Resultados

Tabela 3.1: Resultados das comparações de medida de volume

Procedimento Observações

1

2

3

4

21

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5

7

8. Exercícios Pós-Laboratório

1. Diferencie pipeta graduada de volumétrica. Dê a sua função e diga baseando-se no resultado do procedimento 7, qual é a mais precisa.

2. Cite os erros mais comuns na leitura de volume.

3. Defina menisco e tensão superficial.

4. Qual a vidraria de medida de volume que apresentou maior precisão? Cite três vidrarias de medidas precisas de volume.

5. Qual a vidraria que apresentou maior erro de volume. Cite três vidrarias de medidas aproximadas de volume.

6. Se for necessário encher uma pipeta com um líquido corrosivo ou tóxico, como deve-se proceder?

7. Se você tivesse que medir 50mL de água destilada com precisão, qual dos equipamentos a seguir você usaria? Justifique.

- proveta de 50mL; pipeta volumétrica de 50mL; balão volumétrico de 50mL; béquer de 50mL.

9. Referências

E. O. Albuquerque. Aulas Prática de Química. Editora Moderna, São Paulo, 1994.

AULA No 03

Título: Métodos de Separação de Misturas Heterogênea

Introdução e Objetivos

A natureza é extremamente rica e nos fornece tudo aquilo de que necessitamos. Apesar de retirarmos dela o que precisamos para sobreviver, muitas vezes o que ela nos oferece não pode ser utilizado da maneira como se encontra.

Sabemos que a água do mar é salgada. Apesar disto, não compramos água do mar para cozinhar, mas sim sal marinho para ser utilizado no nosso dia a dia. Para obtermos este sal, a água do mar é bombardeada para tanques, nos quais é deixada

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evaporando até que só reste o sal, que é então recolhido, industrializado, empacotado e vendido.

No entanto, existem substâncias que são encontradas na natureza na sua forma mais pura e assim são por nós utilizadas. Por exemplo, o ouro, a prata, o oxigênio, a água, etc.

Como se pode observar, existe a necessidade de beneficiar as substâncias que temos na natureza para podermos utilizá-las. A forma mais simples de beneficiamento é separação baseada nas diferenças de propriedade das substâncias, isto é, na forma, cor, densidade, solubilidade, ponto de fusão, ponto de ebulição, etc.

As misturas podem ser homogêneas ou heterogêneas em função do número de fases que apresenta. Misturas homogêneas são aquelas de aspecto uniforme, por exemplo: água e álcool. Misturas heterogêneas são aquelas que não apresentam aspecto uniforme, isto é, apresentam mais de uma fase, por exemplo: os minerais.

Separar os componentes de uma mistura é um dos problemas que normalmente a química encontra. A escolha do método de separação deverá ser feita em função do tipo de mistura a ser separada (homogênea e heterogênea) e do estado físico de seu componentes.

Os métodos de separação dos componentes de misturas heterogêneas utilizam-se de processos que normalmente envolve operação mecânicas, tais como:

Decantação: utilizada para separar misturas cujos componentes se separam espontaneamente pela ação da gravidade. Nos laboratórios utiliza-se o funil de decantação, na separação de misturas formadas por dois líquidos imiscíveis.

Centrifugação: método que acelera a decantação através de um forte movimento giratório, forçando a parte sólida a se depositar no fundo do recipiente.

Filtração: método utilizado para separar sólidos de líquidos. Nos laboratórios realiza-se com freqüência a filtração através de papel de filtro, convenientemente dobrado, e adaptado num funil. A filtração é possível quando o tamanho das partículas sólidas é maior que os poros do papel de filtro. Quando se deseja apresar a filtração ou quando o sólido a ser filtrado tem aspecto gelatinoso costuma-se realizar a filtração a vácuo.1

Esta aula tem como objetivo ensinar os principais métodos de separação dos componentes de uma mistura heterogênea, baseando-se nas propriedades físicas das substâncias.

Materiais

Béquer de 250 mL Funil simples de haste longa

Proveta de 100 mL Béquer de 100 mL

Bastão de vidro Suporte universal com argola

Estante com cinco tubos de ensaio Papel de filtro qualitativo

Centrífuga Sistema de filtração a vácuo

Funil de decantação

Reagentes

Água destilada Suco em pó23

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Carvão ativo Óleo vegetal

Tetracloreto de carbono Leite de magnésia

Procedimento Experimental

1- Num béquer de 250 mL contendo suco em pó, adicione 100 mL de água destilada. Com um bastão homogeneíze. Verifique se a mistura formada é homogênea ou heterogênea. Anote o resultado.

2- Adicione num tubo de ensaio ¼ desta mistura e em outro o mesmo volume de água destilada. Centrifugue. Verifique se a mistura é homogênea ou heterogênea. Anote o resultado.

3- Monte um sistema de filtração simples, conforme Figura 1. Filtre 50 mL da mistura obtida no item 1. Obtenha o filtrado num béquer de 100 mL. Observe o que acontece e anote o seu resultado.

Figura 1: Sistema de filtração simples.

4- No filtrado obtido no item 3, adicione uma porção de carvão ativo. Homogeneíze. Filtre a mistura em papel de filtro devidamente adaptado no funil de vidro e observe o resultado.

5- Enumere três tubos de ensaio com uma caneta para vidro e adicione observando o que acontece.

Tubo 1: 2 mL de óleo vegetal e 2 mL de água destilada.

Tubo 2: 2 mL de água destilada e 2 mL de tetracloreto de carbono

Tubo 3: 2 mL de tetracloreto de carbono e 2 mL de óleo vegetal.

Agite vigorosamente cada tubo, deixe em repouso por 3 minutos e anote suas observações.

6- Num funil de decantação com a torneira fechada, adicione um pouco de água destilada e de clorofórmio (Figura 2). Tampe o funil e agite. Espere alguns minutos e

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observe. Retire a tampa e abra lentamente a torneira do funil, deixando escoar uma das fases da mistura num béquer de 250 mL.

Figura 2: Sistema de decantação

7- Demonstrativo: Monte um sistema de filtração a vácuo, conforme Figura 3. Transfira para um béquer de 250 mL um pouco leite de magnésia. Homogeneíze com um bastão. Filtre a vácuo e anote o que acontece.

Figura 3: Sistema de filtração à vácuo.

Resultados

Procedimento Observações

1

2

3

4

25

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5

6

7

Referências Bibliográficas

1. Pombeiro, A.J.L.O., Técnicas e operações unitárias em química laboratorial. 1a Ed., Fundação Calouste Gulbenkian, São Paulo, 1983.

Questionário

1- No procedimento do item 2, qual a função do tubo de ensaio contendo água?

2- Se você dissolvesse sal ou açúcar na água, seria possível separar esses componentes pelo método de filtração? Justifique.

3- Em que situações do cotidiano se utiliza a filtração.

4- Qual a função do carvão ativo no procedimento do item 4.

5- Se você sujar suas mãos com graxa, como você faria para limpá-las?

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Título: Métodos de Separação de Misturas HomogêneasIntrodução e Objetivos

As misturas homogêneas são caracterizadas por apresentarem aspecto uniforme, isto é, uma única fase, independente do número de substâncias constituintes. Os métodos de separação dos componentes dessas misturas normalmente envolvem processos físicos, por exemplo, a destilação.

A destilação objetiva-se separar um líquido volátil, de uma substância não volátil, ou a separação de dois ou mais líquidos de diferentes pontos de ebulição. É um processo físico que consiste basicamente na vaporização de um líquido por aquecimento, seguida da condensação do vapor formado.

Os principais tipos de destilação são: simples, fracionada, a pressão reduzida e com arraste de vapor. Estes tipos diferenciam-se nas aparelhagens utilizadas e em função das características dos componentes individuais das misturas a serem separadas.

Destilação Simples só se aplica para separar um líquido de suas impurezas não voláteis, um solvente usado numa extração ou para separar líquidos de pontos de ebulição muito afastados.

Destilação Fracionada destina-se a separação de líquidos miscíveis entre si, mesmo àqueles de ponto de ebulição próximos. Nesta destilação adapta-se uma coluna de fracionamento entre o condensador e o balão de destilação. A função dessa coluna é proporcionar em uma única destilação uma série de micro-destilações sucessivas, de tal modo que, pela extremidade conectada ao condensador saem somente vapores do líquido volátil, regressando ao balão por refluxo, a mistura dos vapores contendo o componente menos volátil.

Destilação a pressão reduzida é utilizada para destilar líquidos de pontos de ebulição elevada ou que se decompõem a temperaturas próximas de seu ponto de ebulição.1

Esta aula tem como objetivos demonstrar os vários tipos de destilações e observar as propriedades das substâncias puras, a partir de misturas homogêneas.

MateriaisDestilação Simples

Balão de fundo chato Mangueiras

Manta aquecedora e reostato Béquer de 250 mL

Suporte universal com garra Bastão de vidro

Termômetro Condensador tipo tubo

Cronômetro Rolhas e junta

Água destilada Suco em pó

Pedras de ebulição

Destilação Fracionada

Balão de fundo chato Mangueiras

Manta aquecedora e reostato Béquer de 250 mL

Suporte universal com garra Bastão de vidro

Termômetro Condensador tipo bolas

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Cronômetro Rolhas e junta

Coluna de Vigreaux Pinga ou vinho

Pedras de ebulição

Observações

1- Toda a aparelhagem para destilação a pressão normal deve estar aberta para a atmosfera, a fim de evitar aumento da pressão do sistema com o aquecimento.

2- Deve-se encher o balão até o máximo de 2/3 de sua capacidade. Se o balão estiver muito cheio, pode ocorrer arraste mecânico do líquido a se destilar, impurificando assim o destilado. Se o balão estiver muito vazio, isto é, menos da metade de sua capacidade, ocorrerão perdas desnecessárias devido ao grande volume que o vapor deve ocupar para encher o balão.

3- Não aquecer o balão até a secura se estiver usando bico de Bunsen, para não haver risco de quebra.

4- A água no condensador deve fluir no sentido contrário à corrente dos vapores para evitar choque térmico.

5- O superaquecimento do líquido poderá resultar em uma ebulição tumultuosa, que pode ser evitada, adicionando-se a mistura, algumas pedras porosas. Neste caso, bolhas de ar contidas nas pedras porosas são eliminadas pelo aquecimento, as quais, devido a um aumento da pressão interna, vencem a pressão da coluna do líquido, sendo assim expelidas e rompem a tensão superficial.

6- Deve-se controlar o aquecimento de modo que o líquido destile a uma velocidade constante, ou seja, aproximadamente 1 gota por segundo.

Procedimento Experimental

Destilação Simples

1- Adicione no balão de fundo chato a amostra a ser destilada, de modo que a mesma ocupe 2/3 da capacidade do balão.

2- Monte o sistema de destilação simples, conforme Figura 1. Caso tenha dúvidas pergunte ao professor.

3- Verifique a temperatura inicial da amostra e anote na Tabela 1 dos resultados.

4- Aqueça o sistema lentamente, aumentando a temperatura através do reostato.

5- No final da destilação, desligue a água de circulação e o aquecimento.

Figura 1: Montagem do sistema de destilação simples.

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Título: Métodos de Separação de Misturas Homogêneas IIDestilação Fracionada

1- Adicione no balão de fundo chato a amostra a ser destilada, de modo que a mesma ocupe 2/3 da capacidade do balão.

2- Monte o sistema de destilação fracionada, conforme Figura 2. Caso tenha dúvidas pergunte ao professor.

3- Verifique a temperatura inicial da amostra e anote na Tabela 2 dos resultados.

4- Aqueça o sistema lentamente, aumentando a temperatura através do reostato. Observe.

5- Destile a amostra, e substitua o béquer para separa as diferentes substâncias.

6- No final da destilação, desligue a água de circulação e o aquecimento.

Figura 2: Montagem do sistema de destilação fracionada.

Referências Bibliográficas

1. Pombeiro, A.J.L.O., Técnicas e operações unitárias em química laboratorial. 1a Ed. Fundação Calouste Gulbenkian, São Paulo, 1983.

Questionário

1- Como se comporta o ponto de ebulição com a redução da pressão externa? Justifique.

2- Porque a destilação simples não é usada na separação de líquidos de pontos de ebulição relativamente próximos?

3- Se você tivesse as seguintes misturas, como faria para separá-las? Dê o procedimento e as vidrarias necessárias.

a) sal, areia, água;b) tetracloreto de carbono, água, etanol;c) sal, óleo, água

4- Deseja-se separar os componentes da pólvora negra, que é constituída de nitrato de sódio, carvão e enxofre. Sabe-se que o nitrato de sódio é solúvel em água, o enxofre é solúvel em dissulfeto de carbono, enquanto o carvão é insolúvel nestes dois solventes. Proponha um procedimento para realizar esta separação.

5- Que processos industriais você conhece que envolvam os princípios que você utilizou nesta aula

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AULA PRÁTICA Nº 04

PREPARO DE SOLUÇÕES E CÁLCULOS DE CONCENTRAÇÃO; REAÇÕES DE PRECIPITAÇÃO

Introdução

Uma solução é uma mistura homogênea (monofásica) de duas ou mais substâncias entre si. É constituída de um solvente e um soluto. O solvente é o componente em maior quantidade. Ele dá o estado físico da solução (gasoso, líquido ou sólido), no qual o soluto está dissolvido. O soluto é a substância ou as substâncias, presentes em menor quantidade que o solvente. Ele apresenta-se disperso no solvente.

A solubilidade de um soluto é a quantidade máxima do mesmo que pode ser dissolvida numa certa quantidade de solvente, numa dada temperatura e pressão. Em geral esta quantidade é dada em mols de soluto por litro de solução.

O fenômeno da dissolução de um sólido é o resultado da interação das forças elétricas entre as moléculas do solvente com as unidades (íons: cátions e ânions, átomos ou moléculas) do soluto que se encontram ancoradas (ligadas) em posições definidas na estrutura reticular do sólido chamada de sólido cristalino, ou o contrário, sólido amorfo. A dissolução, obedece a lei: semelhante dissolve semelhante.

Unidades de concentração

Conceito de concentraçãoA concentração de uma solução é a relação entre a quantidade de soluto e a

quantidade especificada de solvente ou quantidade especificada de solução.

Concentração (C) = Quantidade de soluto concentração: Quantidade de solutoQuantidade de solvente Quantidade de solução

O termo quantidade pode ser entendido como:-massa (em gramas-g; quilogramas-Kg; ou picogramas-pg; nanogramas-ng; microgramas g)-volume (em litro-L; picolitro-pL; nanolitro-nL; microlitro-L; mililitro-mL)-número de mols (n)

Desta forma pode-se verificar, à primeira vista, que a concentração pode ser expressa por diversas combinações de unidades originando um grande número de denominações para a grandeza concentração.

Formas de apresentar a concentração:Apesar das recomendações da IUPAC com relação à unidade de medida da

grandeza quantidade de matéria (mol), no sentido de uniformizar a notação e a nomenclatura química, a maioria das obras atualizada de química continua utilizando unidades de concentração consideradas obsoletas. Essas não serão abordadas.

Concentração em porcentagem (%) de soluto na soluçãoQuando a quantidade de soluto for relativamente grande em relação ao total da

solução, pode-se utilizar a concentração em percentual. Em geral esta relação pode ser expressa em termos de massa/massa (m/m); volume/volume (v/v) e massa/volume (m/v), conforme segue.

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a) Concentração em % (m/m)Esta forma de expressar a concentração é dada por:C(% m/m) = massa do soluto x100 = massa do soluto________________x100

Massa da solução massa do soluto +massa do solvente

b) Concentração em % (v/v) C(% v/v) = volume do soluto__x100

Volume da solução

c) Concentração em % (m/v)C (% m/v) = massa do soluto__x100 Volume da solução

Concentração em ppm, ppb e ppt.Estas formas de expressar a concentração são utilizadas quando a relação entre a

quantidade de soluto e a quantidade de solução é muito pequena. A expressão ppm significa partes por milhão, ou seja, uma parte de soluto lhe correspondem um milhão de partes de solução, em termos numéricos a 1,0 g de soluto lhe correspondem 1,0x106 g de solução; e assim para ppb – partes por bilhão; e ppt – partes por trilhão.

a) soluções sólidas

Nas soluções sólidas as partes soluto/solução são expressas em massa do soluto por massa da solução (m/m), onde:

1,0 ppm (m/m) = 1,0 g/g = 10-6g/g = mg/Kg1,0 ppb (m/m) = 1,0 ng/g = 10-9g/g = g/Kg1,0 ppt (,/m) = 1,0 pg/g = 10-12g/g

a) soluções gasosasNas soluções gasosas, se o soluto for gasoso, usam-se as mesmas expressões utilizando-se a unidade de volume como medida, em geral são partes de soluto em mL (mililitro) por partes de solução em L (litros) (v/v). Assim uma solução gasosa com um ppm de hélio significa:

1,0 ppm (v/v) = 1,0 L/L = 10-6mL/L

b) soluções líquidas

Nas soluções líquidas pode-se usar o sistema v/v como nas gasosas quando o soluto é um líquido. Quando o soluto é sólido utiliza-se expressar o soluto em massa (g=10 -6, ng=10-9 g, etc) e a solução total em volume (mL). Pode-se usar as denominações ppm, ppb, ppt, se a massa for igual ao volume, isto é, densidade igual a 1,0 g/mL.

Concentração em mol/LA concentração em mols por litro de uma solução é a razão do número de mols do

soluto (n) pelo volume total da solução em litros (L), ou o número de mols do soluto contidos num litro de solução.

C (mol/L) = número de mols do soluto (n)___ = n_ Volume total da solução em litros V(L)

Como

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n = massa (g)______ logo, C = m_____ (mol/L) massa molar (M) M. V

Diluição de soluções

Na maioria dos trabalhos de rotina de laboratório já se possui soluções estoques prontas, as quais são diluídas na concentração desejada.

A diluição de uma solução é o processo no qual mais solvente é adicionado à solução e como a quantidade de soluto é a mesma a concentração diminui.

Na prática parte-se de uma solução concentrada de concentração Cc e chega-se a uma solução diluída de uma nova concentração CD. O volume inicial da solução concentrada é Vc e o volume final da solução diluída VD> Como a quantidade de soluto não varia, tem se que:

Cc.Vc = CD.VD = constanteCom esta igualdade pode-se calcular qualquer uma das variáveis, conforme a exigência do problema.

Procedimentos Experimentais

Preparo de soluções

a) Preparar uma solução aquosa a 2% de cloreto de sódio NaCI. (massa/volume)

- Volume a ser preparado .........................mL (de acordo com o volume do balão

volumétrico disponível).

- Massa de cloreto de sódio a ser pesada .....................g

b) Preparar uma solução 0,02 % de cloreto de sódio NaCI a partir da solução à 2%

previamente preparada.

- Volume a ser preparado ......................mL (de acordo com o volume do balão

volumétrico disponível).

- Volume da solução de NaCI 2% a ser utilizado ................mL

• Precipitação.

Em um becker de 50 mL colocar cerca de 10 mL da solução de cloreto de sódio à 2%,

acima preparada. Em seguida adicionar cerca de 5 mL de uma solução aquosa de nitrato

de prata (AgN03) 1% previamente preparada. Notar a precipitação imediata de c1oreto de

prata (AgCI) - Sal branco insolúvel em água. A precipitação ocorre no momento em que

este sal insolúvel é formado.

• Decantação, filtração, lavagem do filtrado e secagem.

O precipitado em seguida será filtrado para a obtenção do sal cloreto de prata AgCl sólido

- Dobra do papel de filtro - colocação no funil - uso de bastão - filtração.

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APÊNDICE

TÉCNICAS DE FILTRAÇÃO

I -OBJETIVOS

Aprender técnicas de filtração e suas aplicações.

II- INTRODUÇÃO TEÓRICA

Filtração é a operação de separação de um sólido de um líquido ou fluido no qual está suspenso, pela passagem do líquido ou fluido através de um meio poroso capaz de reter as partículas s6lidas.

Numa filtração qualitativa e dependendo do caso, o meio poroso poderá ser uma camada de algodão, tecido, polpa de fibras quaisquer, que não contaminem os materiais, mas o caso mais freqüente é papel de filtro qualitativo.

Para as filtrações quantitativas, usa-se geralmente papel filtro quantitativo, ou placas de vidro sinterizado porcelana sinterizada.

Em qualquer dos casos indicados há uma grande gama de porosidades e esta po-rosidade deverá ser selecionada dependendo da aplicação em questão.

1. Filtrações Comuns de Laboratório: São efetuadas na aparelhagem indicada na Figura 4a, onde os elementos fundamentais são papel filtro qualitativo (comprado em rolos) e funil comum. 2. Filtração Anail'tica: É usada na análise quantitativa. O funil é o funil analítico, munido de um tubo de saída longo, que, cheio de líquido "sifona", acelerando a operação de filtração.

Os papéis filtro para fins quantitativos diferem dos qualitativos, principalmente por serem quase livres de cinzas (na calcinação), visto que, durante a preparação, são lavados com ácido clorídrico e fluorídrico, que dissolvem as substâncias minerais da pasta de celulose. O teor de cinza de um papel filtro qualitativo de 11 cm de diâmetro é menor que 0,0001 g. Eles existem no mercado na forma de discos (cp= 5,5; 7,0; 9,0; 11,0; 12,5; 15,0 e 18,5) e com várias porosidades.

Os da firma Schleider e Schull são especificados pelo número 589 e tem várias texturas: a) NÇl 589 - faixa preta (mole) - textura aberta e mole que filtra rapidamente. Usos: precipitados grossos e soluções gelatinosas. b) 589 - faixa branca (médio) - Usos: precipitados médios tipo BaS04 e similares. c) 589 - faixa azul (denso) - Usos: precipitados fmos como o do BaS04 formado à frio. d) 589 - faixa vermelha (extradenso) - Usos: para materiais que tendem a passar para a solução ou suspensões coloidais. e) 589 - faixa verde (extra-espesso) - Usos: no caso anterior quando exige-se dupla folha da faixa vermelha. f) 589-14 (fmo) - Usos: filtração de hidr6xidos do tipo hidr6xido de alumínio e ferro. A Figura 4b mostra a disposição do papel de filtro dentro do funil comum. Há ainda outros tipos para fins especiais. Os papéis filtro devem ser dobrados e adaptados ao funil analítico conforme mostra a Figura 4c na página seguinte.

33Figura 4aFigura 4b

(1) (2)

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Na Figura 4c, percebe-se um corte, que é efetuado para que haja uma melhor aderência do papel ao funil. A Filtração (de precipitados) é feita conforme a Figura 4d. O precipitado que fica retido no Becker, é removido conforme a Figura 4e.

3. Filtração Com Funil de Buchner: É efetuada com sucção com auxilio de uma trompa de vácuo e Kitassato (Figura 4f). No fundo do funil, sobre a placa plana perfurada é adaptado o disco de papel filtro molhado, aderido devido à sucção.

A sucção acelera a filtração, especialmente para precipitados gelatinosos. Quan-do o precipitado é francamente gelatinoso, esta operação pode ser melhorada substituindo-se o papel por polpa de papel de filtro, que pode ser misturada ao precipitado. Um esquema da trompa de vácuo é mostrado na Figura 4h. 4. Filtração Com Cadinho de Gooch: Substituindo-se o funil de Buchner (Figura 4g) por um cadinho de porcelana com fundo perfurado temos a filtração com cadinho de Gooch. l:, portanto, efetuada com sucção e o meio filtrante é polpa de papel de filtro quantitativo ou amianto. O conjunto é similar ao da Figura 4h.

Para a confecção do meio filtrante de amianto ou polpa de papel filtro, deve-se colocar o cadinho na alonga e adicionar com muito cuidado o amianto misturado com água (ou polpa de papel filtro com água). Bate-se levemente com a bagueta e deixa-se escorrer toda a água através de sucção. O meio filtrante não deve ser muito espesso. 5. Filtração em Cadinhos Com Placas Porosas de Vidro ou Porcelana: Neste caso, o cadinho já possui o meio filtrante fundido ao corpo do cadinho. Sofre via de regra, ataque das soluções alcalinas. Por isso são utilizados em aplicações diversas, evitando-se apenas soluções francamente alcalinas (Figura 4h). 6. Filtração à Quente: Quando a solubilidade permitir, a filtragem à quente é preferível,

34

(3) (4)

4d

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por reduzir a viscosidade do líquido. Nas filtrações à quente, evita-se o contato do papel de filtro com as paredes do

funil que resfriam o conjunto filtrante. Por isso, após feito o cone do papel, suas paredes são dobradas em pregas e aquece-se previamente o conjunto com água quente. Há também filtros com camisa de vapor e neste caso o papel filtro é adaptado como nos casos comuns. A Figura 4i mostra como é feita a dobra de um papel filtro para filtrações à quente.

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AULA PRÁTICA Nº. 05

Propriedades Físicas das Substâncias

Ao realizar um experimento é importante saber identificar e reconhecer os diferentes materiais que participam de uma transformação. Esses materiais podem apresentar um aspecto uniforme em toda sua extensão e propriedades constantes ou não.

Uma substância pode ser identificada por um conjunto de propriedades classificadas como: extensivas e intensivas. As propriedades extensivas são aquelas que dependem da quantidade de matéria presente na amostra como, por exemplo, a massa e o volume. As propriedades intensivas são aquelas que independem da quantidade de matéria e sim da natureza da substância como, por exemplo, a temperatura, a pressão e a entalpia molar. Por isso são muitas vezes chamadas de propriedades características de uma substância, utilizadas freqüentemente na determinação do grau de pureza.

Algumas dessas propriedades estão listadas a seguir: Ponto de fusão: o ponto de fusão é a temperatura na qual uma substância sólida,

em condições de equilíbrio, passa para o estado líquido. No caso de uma "substância pura", o intervalo de temperatura desde o momento inicial da fusão (aparecimento de uma fase líquida) até a sua completa fusão não deve exceder a 0,5°C. Substâncias contendo impurezas, não possuem um ponto de fusão definido; elas possuem um intervalo com vários graus de temperatura.

Ponto de ebulição: o ponto de ebulição é, por definição, a temperatura na qual a pressão de vapor de um líquido toma-se igual à pressão atmosférica, quando essa é de 760 mm Hg.

Densidade: a densidade pode ser classificada de duas maneiras, densidade absoluta e relativa. A densidade absoluta também chamada de massa específica é a razão entre a massa de um corpo e seu volume. A densidade relativa é a razão entre duas massas específicas em que o denominador é a massa específica de uma substância tomada como padrão ou referência. Ela é expressa geralmente em g/cm3 4.1. Determinação das propriedades físicas das substâncias

Objetivos Estudar as propriedades físicas das substâncias. Aprender as técnicas de caracterização de substâncias Assuntos envolvidos

Ponto de fusão, ponto de ebulição, densidade.

Procedimento (tempo previsto 3 h) Determinação do ponto de fusão

Encha cerca de 1/4 de um tubo capilar, fechado numa das extremidades, com naftaleno em pó e amarre-o junto ao bulbo de um termômetro, como mostrado na figura 4.l. Mergulhe o bulbo do termômetro num béquer contendo água e aqueça lentamente. Observe e anote as temperaturas inicial e final de fusão.

Figura 4.1. Aparelho para determinação do ponto de fusão

Temperatura de ebulição

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Num tubo de ensaio limpo e seco, com capacidade de 10 mL, coloque 3-4 mL de tetracloreto de carbono ou clorofórmio. Em outro tubo coloque a mesma quantidade de água destilada. Adapte um termômetro, perfurado por uma rolha com ranhura, na saída de cada tubo de ensaio e fixe-os a um suporte universal, de modo a formar um ângulo de 30° com a barra do suporte (figura 4.2). Aqueça o sistema levemente com o bico de Bunsen, até a fervura e anote a temperatura.

Densidade Para obter a densidade de um objeto basta determinar a sua massa e o seu

volume. A massa é obtida por meio da pesagem do objetivo em balança adequada. O volume, por sua vez, pode ser determinado pelo deslocamento de uma coluna de líquido em um cilindro graduado. Assim sendo, determine a densidade dos sólidos recebidos usando os instrumentos do laboratório.

Relatório Discuta os conceitos de substância e mistura; as várias técnicas de caracterização

de substâncias e suas aplicação para os vários sistemas. Apresente seus resultados e compare com a literatura.

Bibliografia

A.J.L.O. Pombeiro, Técnicas e operações unitárias em química laboratorial O' ed., Fund.

Calouste Gulbenkian), 1983

V. Semishin, Laboratory exercises in general chemistry (Peace

Publishers Moscow) J.B.Russell, Química Geral (2ª ed., Mac Grall-Hill)

vol. 1, 1981

JE. Brady, Química Geral (3' ed, LTC) voI. 1,

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3.AULA PRÁTICA Nº. 06

Métodos de Purificação de uma Substância

Introdução

A maioria dos materiais encontrados na natureza, ou preparados em laboratório não é "substância pura", mas misturas de várias substâncias.

As misturas podem ser classificadas como homogêneas ou heterogêneas, em função do número de fases que apresentarem. Separar os componentes de uma mistura é um dos problemas com que normalmente um químico se depara em seu trabalho. A escolha do método de separação deverá ser feita em função do tipo de mistura a ser separada (homogênea e heterogênea) e do estado físico de seus componentes.

Os métodos de separação dos componentes de misturas heterogêneas, normalmente, envolvem operações mecânicas, tais como:

Decantação: utilizada para separar misturas cujos componentes se separam espontaneamente pela ação da gravidade. O funil de decantação pode ser utilizado na separação de misturas formadas por dois líquidos imiscíveis.

Centrifugação: método que acelera a decantação através de um forte movimento giratório, forçando a parte sólida a se depositar no fundo do recipiente.

Filtração: método utilizado para separar sólidos de líquidos. Nos laboratórios realiza-se com freqüência a filtração através de papel de filtro, convenientemente dobrado, e adaptado num funil. A filtração é possível quando o tamanho das partículas sólidas é maior que os poros do papel de filtro. Quando se deseja apressar a filtração ou quando o sólido a ser filtrado tem aspecto gelatinoso costuma-se realizar a filtração a vácuo.

Sublimação: a sublimação tem por definição a separação e purificação de sólidos que vaporizam em baixas temperaturas. O método é efetuado pela combinação sucessiva dos processos de vaporização e condensação.

Destilação: a destilação tem por finalidade a separação e purificação de líquidos e é efetuada pela combinação sucessiva dos processos de vaporização e condensação. Mistura de líquidos onde as diferenças nas temperaturas de ebulição são maiores que 10°C, são destilados usando-se um aparelho de destilação simples. Mistura de líquidos com diferenças de temperatura menores que essa, são separadas usando-se o aparelho de destilação fracionada. .

Cristalização: a técnica de cristalização se baseia na diferença de solubilidade de uma substância em diferentes temperaturas. A cristalização, geralmente, exige a dissolução do material impuro em um solvente adequado a quente (próximo a sua temperatura de ebulição). Evidentemente, deve-se cuidar para que o solvente seja inerte, isto é, não reaja com a substância dissolvida. Outro cuidado a tomar diz respeito à temperatura, uma vez que muitas substâncias se decompõem com o aumento da temperatura. Esse método é utilizado extensivamente no isolamento e na purificação de sólidos inorgânicos e orgânicos.

5.1 Métodos de purificação de misturas heterogêneas

Objetivos

Reconhecer misturas heterogêneas. Aprender técnicas de purificação de misturas heterogêneas.

Assuntos envolvidos Filtração. Centrifugação. Decantação. Miscibilidade de substâncias

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Procedimento (tempo previsto 1h) 1. Num béquer, com capacidade para 100 mL, coloque 25 mL de uma solução saturada

de hidróxido de bário (água de barita). Sobre essa solução, adicione, lentamente, 25 mL de sulfato de sódio 0,4 mol/L. Após a adição agite a solução e deixe repousar por 5 minutos e observe. Filtre a mistura em papel de filtro devidamente adaptado em um funil de vidro e observe o resultado.

2. Num béquer, com capacidade para 100 mL, dissolva com 25 mL de água destilada, cerca de 0,5 g de cloreto de ferro(IlI). Adicione 10 mL de uma solução de NaOH 1,0 mol/L, deixe repousar por 5 minutos e proceda uma filtração conforme o item anterior. Anote suas observações.

3. Discuta com seu grupo uma maneira de separar o sólido da solução, no item anterior. 4. Numere três tubos de ensaio com uma caneta para vidro de laboratório e adicione no

tubo 1, 3rnL de óleo vegetal; no tubo 2, 3 mL de água destilada e no tubo 3, 3 mL de tetracloreto de carbono ou clorofórmio e observe o aspecto de cada solvente. Em seguida, adicione ao tubo 1, 3 rnL de água destilada, ao 2, 3 mL de clorofórmio e ao 3, 3 mL de óleo vegetal. Agite vigorosamente cada tubo, deixe em repouso por 3 minutos e anote suas observações. Discuta com seu grupo um método de separação das substâncias contidas nos tubo 1 e 2.

Relatório Discuta as várias técnicas de caracterização de substâncias e suas aplicação para

os vários sistemas. Apresente os resultados obtidos na extração do álcool etílico da gasolina e discuta seu resultado sabendo que a legislação brasileira permite um teor 22%.

Bibliografia

AJ.L.O. Pombeiro, Técnicas e operações unitárias em química laboratorial (1' ed., Fund. Calouste Gulbenkian) 1983

V.Semishin, Laboratory exercises in general chemistry (Peace publishers)

5.2. Purificação do ácido benzóico

Objetivos Estudar o método de cristalização e recristalização

Assuntos envolvidos Solubilidade. Cristalização.

Procedimento (tempo previsto 2 h) Cristalização

Em um erlenmeyer, faça uma solução com 2,5g de ácido benzóico impuro em 100 rnL de água.

Adicione à mistura uma pequena quantidade de carvão ativado e aqueça no bico de Bunsen até completa dissolução do ácido benzóico. Filtre a solução a quente e divida o filtrado em dois béqueres. Deixe um dos recipientes em repouso (cristalização espontânea), em outro, induza a cristalização por agitação e resfriamento. Filtre as duas porções, separadamente, à pressão reduzida (figura 5.1). Compare os tipos de cristais obtidos. Determinar o ponto de fusão do produto cristalizado e o da substância impura.

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AULA PRÁTICA Nº. 07

Condutividade Elétrica das Soluções (DEMONSTRATIVA)

Introdução

Os tipos de ligações presentes em uma substância são responsáveis pelas suas propriedades físicas e químicas. Em condições ambientes, os compostos iônicos são sólidos, devido às forças elétricas de atração existentes entre seus cátions e ânions. Do mesmo modo, os metais são quase todos sólidos, devido à forte união que a ligação metálica exerce sobre seus átomos. Já as substâncias covalentes podem ser sólidas, líquidas ou gasosas. Isso depende, em parte, do tamanho (e consequentemente da massa) das moléculas: substâncias sólidas são, em geral, formadas por moléculas com alta massa molar (exemplo: S2); substâncias líquidas, por moléculas de massa intermediária (exemplo: Br2 ); e substâncias gasosas, por moléculas com massas menores (exemplo: O2). No entanto, as forças intermoleculares são as grandes responsáveis pelas propriedades físicas das substâncias.

1. Propriedades de substâncias iônicas e moleculares

Objetivos

Verificar a diferença de propriedades das substâncias iônicas e moleculares. Verificar a condutividade elétrica de suas soluções.

Assuntos envolvidos Propriedades das substâncias iônicas e moleculares. Condutividade de suas soluções.

Procedimento Verificação da natureza elétrica de espécies puras e em solução Transfira cerca de 30 mL de água destilada e deionizada para um béquer de 100

mL. Mergulhe dois eletrodos de cobre, previamente limpos, lavados e secos, e conecte a fonte de corrente, como mostrado na figura 6.2. Verifique a condutividade elétrica da água. Obs.: A condutividade elétrica da solução é medida pela intensidade da luz emitida pela lâmpada. Supondo que a luminosidade da lâmpada quando os eletrodos estão em curto circuito seja igual a um valor de condutividade igual a 10, estime os valores dessa propriedade para cada caso.

Figura 1. Arranjo a ser utilizado nas medidas de condutividade das soluções.

a ) Adicione, ao béquer contendo água, uma ponta de espátula de sacarose, agite até haver a dissolução completa do sólido e meça a condutividade da solução.

b) Transfira cerca de 30 mL de solução 1,0 mol/L de ácido acético para um béquer de 100 mL e meça a condutividade da mesma, guarde essa solução. c) Repita o procedimento acima utilizando uma solução de hidróxido de amônio 1,0

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mol/L.

d) Misture as soluções utilizadas em b e c e verifique a luminosidade da lâmpada. Compare com os resultados obtidos acima. e) Repita o procedimento utilizando uma solução de cloreto de sódio 0,1 mol/L. f) Lave o béquer com água, seque e transfira um volume de ácido acético glacial (ácido acético anidro) suficiente para cobrir cerca de 0,5 cm da extremidade dos eletrodos de cobre. Meça a condutividade. g) Em seguida, faça medidas durante a adição de água destilada, porções de 5 mL com agitação. Compare com o resultado em b. (cuidado: ácido acético glacial é corrosivo)

2. Verificação do andamento de uma reação utilizando medida de condutividade Transfira para um béquer 30 mL de uma solução saturada de hidróxido de bário (água de barita).

Mergulhe os eletrodos na solução, faça as conexões como indicadas na figura 6.2 e estime a condutividade da solução. Então, titule a solução (bureta de 20 mL) de água de barita com ácido sulfúrico 0,5 mol/L, adicionando lentamente alíquotas por meio da uma bureta (figura 6.3). Observe que a intensidade da lâmpada se reduz lentamente até um determinado volume de ácido adicionado e depois volta a aumentar de intensidade. É possível que a lâmpada chegue a se apagar e com a adição de mais um alíquota de ácido volte a se acender. Após esse ponto a intensidade passa a aumentar gradualmente.

Obs : Faça uma tabela da condutividade estimada da solução titulada em função do volume de ácido.

Temperatura de fusão de substâncias iônicas e moleculares

Transfira para um tubo de ensaio limpo e seco uma ponta de espátula de NaCl sólido e aqueça na chama de um bico de Bunsen. Observe o que ocorre. Transfira para outro tubo de ensaio limpo e seco uma ponta de espátula de ácido benzóico sólido e aqueça na chama de um bico de Bunsen. Observe o que ocorre.

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AULA PRÁTICA Nº. 08 - REAÇÕES QUÍMICAS

Introdução

A matéria sob a ação de agentes físicos e/ou químicos encontra-se em permanente transformação. Certas transformações conduzem a variações drásticas na composição química das espécies, por meio de ruptura e formação de ligações interatômicas, quase sempre acompanhadas de trocas energéticas com o ambiente. São transformações geralmente descritas através de equações químicas e recebem a denominação específica de reações químicas.

Transformações de estado, como, por exemplo, fusão, ebulição, sublimação, condensação e solidificação, também envolvem ruptura e formação de ligações, porém não alteram a composição química das espécies. Nesse caso, as ligações rompidas ou formadas são ligações do tipo intermoleculares ou, mais genericamente, interpartículas. (partículas, no caso, podem ser moléculas ou íons).

A estequiometria de uma reação química relaciona-se com as informações quantitativas que podem ser tiradas da mesma. Os cálculos estequiométricos baseiam-se nas proporções fixas existentes entre as espécies envolvidas nas reações químicas.

De modo geral, numa reação química, a massa, os átomos e as cargas se conservam. Assim, uma equação química "balanceada ou equilibrada" mostrará as quantidades relativas de reagentes e produtos envolvidos na reação. Os coeficientes numéricos da equação se referem à proporção de mols envolvidos entre as espécies na reação. 1. Tipos de reações

Objetivos Desenvolver a capacidade de observação de experimentos, correlacionando-os.

Utilizar tabelas na resolução de problemas de laboratório.

Assuntos envolvidos Reações onde se formam produtos pouco solúveis, pouco dissociados, complexos

e onde ocorre transferência de elétrons.

Procedimento Reações onde se formam produtos pouco solúveis.

a. Coloque num tubo de ensaio, 4-5 gotas de solução de cloreto de sódio 0,1 mol/L e

observe o seu aspecto. Adicione 1 gota de solução de nitrato de prata. Anote a sua

observação e fundamente-a examinando as Tabelas 2, 3 e 4 do Apêndice. Guarde

esse tubo e examine-o após 30 minutos.

b. Adicione num tubo de ensaio, os mesmos reagentes usados no item anterior. Após

isso, coloque, gota a gota, solução de hidróxido de amônio 30%, agitando o tubo

após cada adição. Deixe de adicionar hidróxido de amônio quando observar

mudança do sistema. Não despreze o conteúdo desse tubo. Anote as suas

observações e tente justificá-Ias através da explicação dada e lendo as tabelas do

Apêndice.

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c. Coloque num tubo de ensaio, algumas gotas de solução de cloreto de bário e

adicione gotas de solução de sulfato de sódio. Observe e interprete.

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Reações onde se formam produtos pouco dissociados

a. Coloque 5 gotas de ácido nítrico 1 mol/L tubo de ensaio. Dobre o volume obtido com

água destilada e agite a solução com o auxílio de um bastão de vidro. Determine,

através de um papel indicador, o caráter ácido-básico da solução. Marque o valor

obtido e conserve o conteúdo do tubo.

b. À solução obtida no item anterior adicione o conteúdo de uma "ponta de espátula" de

acetato de sódio. Agite bem o tubo até dissolver o sal e determine novamente o

caráter ácido-base desta mistura. Compare com o resultado obtido na experiência

anterior, procurando sentir o odor que deve se desprender da mistura recentemente

preparada. Anote as suas observações. Use as tabelas do Apêndice para justificar,

teoricamente, a formação do produto.

c. Coloque algumas gotas de solução de carbonato de sódio 5 mol/L, num tubo de

ensaio, adicione gotas de ácido nítrico 1 mol/L e agite. Observe e interprete.

Reações em que se formam produtos complexos

a. Coloque num tubo de ensaio 10 gotas de solução de sulfato de cobre 0,1 mol/L.

Adicione aos poucos e agitando, hidróxido de amônio 30 %. Anote a mudança no

aspecto da solução antes e depois da adição da base. Use as tabelas 2, 3 e 4 do

Apêndice para justificar, teoricamente, a formação do produto.

b. Coloque num tubo de ensaio 4 gotas de solução de nitrato de ferro(III) 1 mol/L e

dobre o volume com água destilada. Junto 2 gotas de tiocianato de potássio 1 M e

agite. Observe o que ocorre.

Reações onde ocorrem transferências de elétrons

a. Coloque no tubo de ensaio um pouco de solução de sulfato de cobre e um prego

previamente lixado. Observe após algum tempo.

b. Apanhe uma fita de Mg, previamente lixada, de aproximadamente 3 cm de

comprimento e coloque sobre a tela de amianto de forma que cerca de 1 cm fique

fora do amianto. Acenda o bico de Bunsen e aproxime a chama da fita. Ao se iniciar a

reação, apague o bico. Observe o que ocorre. (Cuidado: não se aproxime da tela,

pois, a temperatura proveniente da reação é bastante alta)

c. Coloque num tubo de ensaio 5 gotas de solução de ácido oxálico 1 mol/L. Dobre o

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volume obtido com água destilada. Adicione gotas de solução de permanganato de

potássio 1 mol/L e agite. Observe e interprete.

d. Coloque num tubo de ensaio 5 gotas de solução de peróxido de hidrogênio 10%,

adicione gotas de solução de permanganato de potássio 1 mol/L e agite. Observe e

interprete.

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AULA PRÁTICA Nº 09 FUNÇÕES INORGÂNICAS

Indicadores ácido-base e medidas de pH.

PARTE I - Medições de pH de Várias Soluções

A - USO DE PAPEL INDICADOR

1. Colocar 2 gotas de HCI 0,1 mol.L-1 num dos orifícios de uma placa de toque e mergulhar um pequeno pedaço de papel indicador universal de pH. Retirar o papel e comparar a cor do mesmo com a escala de cores dada. Anotar o valor de pH na tabela fornecida a seguir.

2. Repetir o mesmo procedimento com ácido acético 0,1 mol.L-1; acetato de sódio 0,1 mol.L-1; bicarbonato de sódio 0,1 mol.L-1; hidróxido de amônia 0,1 mol.L-1 e NaOH 0,1 mol.L-1. Usar para cada solução, um orifício da placa de toque. Anotar os valores de pH na tabela fornecida a seguir.

B - USO do pHmetro

3. .Medir o pH dessas mesmas soluções utilizando o pHmetro; conforme instruções a seguir. Anotar os valores de pH na tabela fornecida a seguir e comparar com os valores obtidos com o papel indicador.

PARTE II: Obtenção de um Indicador Ácido-Base Natural.O suco do repolho roxo será utilizado como indicador ácido-base.

a) Procedimento para obtenção do suco de repolho - Método de extração com etanol comercial

Pique alguns pedaços do repolho e coloque num filtro de vidro contendo papel de filtro pregueado, contido sobre um erlenmeyer. Adicione sobre os pedaços de repolho, etanol comercial e obtenha o indicador ácido-base roxo.

b)Teste do indicador ácido-base roxo com diversas soluções de pH fornecidos pelo professor.

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Coloque em sete tubos de ensaio, devidamente numerados, cerca de 5 mL de cada uma das soluções de pH determinados na Parte I desta experiência. Adicione, em seguida, a cada tubo de ensaio algumas gotas do indicador ácido-base roxo e observe as colorações obtidas. Compare-as com as demais na figura abaixo.

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