Como proceder para preparar uma solução?FÍSICA E QUÍMICA A 10º ANO

1. Problema a resolver

O objetivo da atividade experimental realizada é preparar soluções de diferentes concentrações de 2 formas diferentes: por dissolução de um soluto sólido (permanganato de potássio - ) e por diluição de uma solução concentrada.

2. Fundamentação Teórica Em Química é normal que a composição quantitativa (e, algumas vezes, qualitativa) de uma solução aquosa já se apresente bem definida (segundo valores tabelados), fazendo com que seja poupado aos cientistas o trabalho de determinar da composição quantitativa das soluções e de pôr em prática os métodos de preparação de soluções (aquosas).

Através da realização da atividade experimental em causa, exemplifica-se a aplicação dessas técnicas para resolver o problema. Para a determinação da concentração de uma solução é necessário, antes de mais, conhecer com exatidão a quantidade de soluto a utilizar o volume de solução necessário para preparar uma solução aquosa desse soluto.

De forma a obter um volume preciso, deve-se medir o volume da solução com de um balão volumétrico cuja capacidade se adeque aos valores requeridos. A esmagadora maioria dos solutos sólidos são medidos, num laboratório de química, com recurso a balanças digitais, sendo que foi esse o processo mais prático.

2. Fundamentação Teórica Os materiais utilizados na medição do volume das diferentes soluções preparadas foram sempre balões volumétricos e copos de precipitação, sendo que a exceção foi na medição do volume da solução concentrada, que se fez através de uma pipeta volumétrica.

Após a preparação das diferentes soluções, estas foram sempre homogeneizadas de forma a obter melhores resultados aquando da determinação da composição quantitativa (concentração e concentração mássica) das mesmas.

3. Protocolo – Representação esquemática do procedimento

Permanganato de potássio

(soluto)

Adição do solvente (água) Dissolução Solução aquosa

de

Parte 1: Preparação de uma solução a partir de um soluto sólido

Parte 2: Preparação diluída a partir de outra concentrada

Solução aquosa de

Transferência da solução aquosa de

para utensílios de

menor capacidade

Solução concentrada

de Diluição Solução

diluída de

4. Material utilizado (1ª Parte) Os componentes da solução são:

Soluto: permanganato de potássio – (sólido)

Solvente: água -

4. Material utilizado (1ª Parte)

Papel de limpeza

1 copo de precipitação de 250 mL

1 balança digital (não representado na imagem)

1 espátula (não representado na imagem)

1 vareta de vidro

1 funil de vidro

1 esguicho com água destilada

1 balão volumétrico de 250 mL

5. Procedimento (1ª Parte)

Primeiro pesa-se, com a balança digital, 1,0 g do soluto sólido, permanganato de potássio, colocando com o auxílio da espátula a quantidade de soluto correspondente num vidro de relógio.

De seguida transfere-se o permanganato de potássio para um copo de precipitação de 250 mL e adiciona-se água destilada com o esguicho até perfazer 100 mL de solução.

5. Procedimento (1ª Parte) O passo seguinte é dissolver completamente o permanganato e transferi-lo, para o balão volumétrico de 250 mL, com o auxílio de um funil e da vareta de vidro. As águas da lavagem do copo de precipitação, da vareta e do funil devem ser usadas para encher o balão volumétrico.

Após a lavagem do material e da transferência das águas de lavagem para o balão volumétrico, enche-se-lho com água destilada até ser atingida a marca dos 250 mL. Depois de tapar o balão volumétrico homogeneíza-se a solução.

Antes de prosseguir para a 2ª parte da atividade laboratorial, deve-se lavar todo o material e arrumar a bancada para a fase seguinte da experiência.

6. Material utilizado (2ª Parte)

1 esguicho com água destilada

1 copo de precipitação de 250 mL

1 pompete

1 pipeta volumétrica de 5 mL (não representado na imagem)

1 balão volumétrico de 100 mL

1 solução concentrada de (permanganato de potássio)

Papel de limpeza

7. Procedimento (2ª Parte) Depois de preparada a solução concentrada de permanganato de potássio (1ª parte da atividade experimental), transfere-se a mesma do balão volumétrico para o copo de precipitação de 250 mL.

Após ajustar-se a pompete à pipeta volumétrica, mede-se 5 mL da solução de permanganato de potássio, obtendo assim uma solução de concentração elevada. De seguida, esvazia-se a pipeta para dentro do balão volumétrico de 100 mL.

7. Procedimento (2ª parte)

Tal como foi feito na preparação da solução anterior, enche-se o balão volumétrico com água destilada até ser atingida a marca dos 100 mL. Depois de tapá-lo homogeneíza-se a solução, obtendo assim uma solução mais diluída.

Mais uma vez, e para finalizar, lava-se todo o material utilizado, limpam-se e arruma-se a bancada.

solução concentrada de solução diluída de

8. Observações O reagente utilizado é nocivo / perigoso para a saúde, conforme ilustram os pictogramas de perigo seguintes.

Descrição qualitativa da solução:

Aspeto

Solução de

Pó de coloração

roxa

Antes de homogeneizar Depois de homogeneizar

Solução turva com partículas em

suspensãoSolução homogénea e com

aspeto uniforme

Aspeto

Solução de

Concentrada Diluída

Solução com cor mais escura (roxo escuro)

Solução com cor mais clara (roxo claro)

9. Medições (1ª Parte) Cálculo da concentração mássica da solução inicial

Cálculo da concentração da solução inicial

1 mol ______________________ 158,04 g

mol ______________________ 1,00 g

9. Medições (2ª parte) Cálculo da concentração da solução diluída

Cálculo da concentração mássica da solução diluída

10. Conclusões e críticas Pode-se concluir que, de um modo geral, consegue-se responder ao problema inicial, que era aplicar os métodos de preparação de soluções aquosas padrão à preparação de duas soluções, uma diluída e outra concentrada, de permanganato de potássio, o único soluto sólido utilizado), aplicando os processo anteriormente descritos.

O manuseamento dos diferentes materiais pode até ser o adequado, contudo quando algo falha, o processo deve ser repetido. Por exemplo, se houver defeito na pompete na pipeta volumétrica de 5 mL ou se esta for mal enchida, essa fase da experiência deve ser repetida.

O mesmo pode acontecer na medição do permanganato, sendo que, para os resultados serem precisos, não de deve medir mais do que 1,0 gramas do reagente, devendo retirar-se o excesso.

Devem-se tomar as precauções necessárias com o reagente, pois este é nocivo / perigoso para a saúde, sendo necessário usar luvas e bata aquando do seu manuseamento, como medida de proteção.

11. Bibliografia Magalhães, Jorge. (2007). Química A: Caderno de Actividades Laboratoriais. (1ª edição).Carnaxide: Santillana-Constância.