Série: 2ª Turma: Ensino Médio Data: /08/2014

ATIVIDADE COMPLEMENTAR DO LABORATÓRIO

2ª ETAPA - RESOLUÇÃO

Valor Nota

Prof: Géssy e Luciane

PREPARO DE SOLUÇÕES

INTRODUÇÃO

Uma solução, no sentido amplo, é uma dispersão homogênea de duas ou mais substâncias. Nas

soluções, as partículas do soluto não se separam do solvente sob a ação de ultracentrífugas, não são retidas por ultrafiltros e não são vistas através de microscópios potentes.

Para indicar a relação entre a quantidade do soluto e a quantidade do solvente ou da solução, utilizamos a concentração. Uma vez que as quantidades de solvente e soluto podem ser dadas em massa, volume ou quantidade de matéria, há diversas formas de se expressar a concentração de soluções. As relações mais utilizadas são mostradas no quadro:

Quadro 1. Alguns tipos de concentração.

Tipo Notação Fórmula Unidade

Concentração C

g/L, g/mL

Molaridade M

M, molar

ou mol/L

Título T

sem

unidade

Porcentagem P

%

Partes por

milhão ppm

ppm

Onde:

m1 = massa do soluto

m2 = massa do solvente

m1 + m2 = m (massa da solução).

v = volume da solução

v1 = volume do soluto, no caso de um líquido ou um

gás

Mol = massa molar

GRUPO: SUBTURMA:

1

O preparo de soluções é uma atividade corriqueira no laboratório de química. Para preparar uma solução, primeiramente, deve-se definir a quantidade de solução que se quer preparar e a sua concentração. A partir dessas informações, é calculada a quantidade de soluto que será medida. Veja o exemplo da figura 1, preenchendo as informações que estão faltando nos retângulos:

Figura 1. Esquema para a preparação de uma solução de cloreto de cálcio.

Cálculos:

1mol CaC2 ------------- 111 g

X ----------------------- 20g

X = 0,18 mol

20 g ------------- 100 mL 0,18 mol ----------- 100 mL

X ----------------1000 mL X -------------------1000 mL

X= 200g X = 1,8 mol

C= 200g/L C= 1,8 mol/L

20,000g

0,18 mol

20,000g

20,000g

200

0,18 mol 0,18 mol

1,8

2

1. Objetivo

Preparar soluções de sulfato de cobre (solubilidade CuSO4.5H2O =223g/L) com concentrações

diferentes de acordo com o seu grupo de laboratório (quadro 1).

Quadro 1. Concentração das soluções a serem preparadas.

grupo Concentração/

(mol/L)

grupo Concentração/ (mol/L)

1 0,10 5 0,60

2 0,20 6 0,70

3 0,40 7 0,80

4 0,50

2. Instrumentos e materiais

Liste todos os instrumentos e materiais a serem usados para se preparar 100 mL da solução

indicada no quadro 1

Pisseta com água destilada

Sulfato de cobre pentahidratado

Balança

Funil

Balão volumétrico de 100 mL

Béquer de 100 mL

Espátula

Papel manteiga

Bastão de polipropileno

3. Procedimento

a. Determinar a massa molar do sulfato de cobrepentahidratado.

63,5 + 32 + 4x16 + 5 x (16+2x2) = 249,5 g/mol

Concentração X Coloração Atividade realizada em___/___

3

b. Calcular a massa de sulfato de cobrepentahidratadonecessária para se preparar 100 mL da solução indicada no quadro 1 (conforme o seu grupo de laboratório)

Exemplo = grupo 1

0,10 mol ------ 1000 mL 1 mol ----------- 249,5 g

X ----------------- 100 mL 0,010 mol ----- x

X = 0,010 mol x = 2,5 g de sulfato de cobre pentahidratado

As massas para os outros grupos estão mostradas no quadro abaixo:

Concentração/ (mol/L)

massa de CuSO4.5H2O / g

0,1 2,5

0,2 5,0

0,4 10,0

0,5 12,5

0,6 15,0

0,7 17,5

0,8 20,0

c. Medir a massa de sulfato de cobre, calculada no item anterior, em um papel manteiga.

d. Transferir o soluto para um béquer de 50 mL, com o máximo de cuidado, e adicionar um pouco de água destilada (aproximadamente 20 mL). Agitar com o bastão de polipropileno.

e. Transferir esta solução para um balão volumétrico de 100 mL. Esta transferência deve ser realizada com muito cuidado para não se perder nenhum material. Ela pode ser feita utilizando um funil sem filtro e um bastão de vidro;

f. Colocar mais água destilada no béquer a fim de remover alguma quantidade de substância que porventura, tenha-se fixado nas paredes do béquer. Transferir todo o líquido para o balão volumétrico.

g. Completar o volume do balão com auxílio de uma pisseta, até que o nível do líquido fique sobre o menisco. Cuidado com o erro de PARALAXE (figura 2).

4

Figura 2. Medição do volume no balão volumétrico.

h. Tampar o balão e agitar cuidadosamente para que haja a homogeneização.

i. Observar o aspecto da solução e anotar no quadro 2.

j. Colocar a solução preparada na mesa do professor.

4. Resultados

Quadro 2. Observações efetuadas na atividade.

Características do

soluto

Cristais azul com brilho

Aspecto da solução

Azul, transparente, homogênea

É hora de organizar a bancada...

Lave o béquer com água corrente e seque-o, por fora, com papel toalha; Coloque os instrumentos e materiais dentro da bandeja; Se a bancada estiver molhada, seque-a com papel toalha.

5

5. Discussão e conclusão

a. COMPARE a solução que você preparou com a dos outros grupos, colocando em ordem crescente a coloração das soluções.

A figura abaixo mostra as soluções preparadas pelos grupos:

Visualmente, percebe-se que a solução 1 tem coloração azul menos intensa que a

solução 7.

b. Por que a coloração da solução preparada pelo grupo 5 é mais intensa que a do grupo 4?

A solução do grupo 5 é mais concentrada , ou seja, há maior quantidade do

soluto azul, para um mesmo volume de solução. Quanto menor a concentração

do soluto azul, menor a concentração.

c. Por que se deve ter cuidado com a transferência de material numa preparação de uma solução?

A transferência deve ser feita com o cuidado de garantir que todo o soluto

calculado esteja dentro do balão volumétrico. Se houver perda de soluto, a

solução ficará menos concentrada do que o desejado.

d. O que acontece com a concentração da solução, se o aluno, ao completar o volume do balão, ultrapassa o traço de aferição?

Se o aluno ultrapassar o traço de aferição do balão, a quantidade de solvente será

maior do que o necessário. Dessa forma, a solução ficará mais diluída.

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e. Quais as espécies químicas (íons e moléculas) presentes na solução que você preparou?

Sendo o sulfato de cobre pentahidratado uma substância iônica, haverá os íons

Cu2+, SO42-, além das moléculas de água provenientes do sal hidratado e do

solvente.

f. A solução preparada é eletrolítica? JUSTIFIQUE.

A solução é eletrolítica porque há íons com mobilidade, uma vez que o retículo

cristalino iônico foi desfeito em solução

g. Proponha, por meio de desenhos, modelos que representem, microscopicamente, as soluções preparadas pelos grupos 1 e 7. FAÇA uma legenda.

Modelo para a solução do

grupo 1

Modelo para a solução do

grupo 7

Legenda

= cátion Cu2+

= ânion SO42-

= molécula de água

h. CALCULE a concentração de íons, em mol/L, na solução preparada pelo grupo 2. EXPLICITE o raciocínio.

CuSO4.5H2O Cu2+ + SO42- + 5H2O

1 mol 1mol 1 mol 5 mol

Portanto, para 1 mol de soluto, haverá 2 mol de íons.

Para o grupo 2, a concentração de soluto é 0,20 mol/L

Então

1 mol soluto ----------- 2 mol de íons

0,20 mol/L de soluto – x

X= 0,40 mol/L

ATENÇÃO: alguns alunos calcularam a quantidade de íons em solução, ao invés

da concentração de íons.

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