LFISQUIM_apostila_laboratório

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17a. edição: 2010

Experimentos de Química

Curso de Engenharia

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ORIENTAÇÃO PARA O LABORA TÓRIO

1. Leia minuciosamente o texto, antes de iniciar o experimento (10 minutos), para evitaracidentes e ter melhor rendimento em aula.

2. O professor pode fazer chamada oral sobre o experimento lido, caso haja necessidadee tempo de aula.

3. Atenção durante as explicações do Professor.

4. Anote todos os dados obtidos ou fornecidos pelo Professor.

5. Não se assuste quando seus resultados forem eliminados pelo Professor. Discuta comele as possíveis causas que afetaram seu mau resultado.

6. Terminado o experimento, limpe e ordene o material que seu grupo recebeu, sem oprofessor precisar pedir.

7. Não contamine os materiais.

8. Não estrague os frascos de soluções, trocando as pipetas ou devolvendo soluçõeserroneamente por falta de atenção, já que o professor dá todas as orientações antes da aula.

9. Não coma e não beba nada dentro do laboratório.

10. Sujou a bancada ou o chão, favor limpar. Caso não saiba pergunte ao professor.

11. No laboratório NÃO é permitido chinelo, bermuda, cabelos longos soltos, bonês,gorros, fumar e outras coisas que vão surgindo e que possa ocorrer acidentes.

12. É obrigatório para os alunos o uso do avental branco e óculos de segurança.

13. Os relatórios são manuscritos à tinta e entregues nas datas previstas em calendário.

14. Leia atentamente as Normas de Segurança.

15. Não trabalhe sentado, deixando o banquinho sempre debaixo da bancada, para evitaracidentes.

16. Não brinque com os equipamentos, soluções e experimentos do laboratório, pois vocêdesconhece o comportamento dos mesmos.

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NORMAS DE SEGURANÇA

1. Acidentes de qualquer natureza devem ser comunicados ao Professor.

2. Siga rigorosamente as instruções do texto e do Professor.

3. Durante a permanência no laboratório, evitar passar os dedos na boca, nariz, olhos e ouvidos.Lavar as mãos ao sair do laboratório.

4. Nunca provar as substâncias e nem tampouco aspirar gases ou vapores sem certificar-sede que não são tóxicos.

5. Não aquecer reagentes em sistemas fechados.

6. Cuidado no uso do bico-de-gás . Fechar com cuidado as torneiras de gás, evitandovazamentos.

7. Os tubos de ensaio contendo líquidos devem ser aquecidos pela parte do meio e não sópelo fundo. Eles também não devem ser virados em direção às pessoas.

8. Evite contato de qualquer substância com a pele. Cuidado com os ácidos e basesconcentrados; se algum ácido ou algum outro produto químico for derramado, limpe o localimediatamente.

9. Sempre adicione o ácido lentamente sob agitação sobre a água e não o contrário.

10. Nunca deixe frascos contendo solventes inflamáveis próximos à chama.

11. Não deixe vidro quente em lugar onde possam pegá-lo.

12. Não jogue nenhum material sólido dentro das pias ou nos ralos. Jogue o lixo na lixeiraou cesto.

13. Leia com atenção o rótulo de qualquer frasco de reagente antes de usá-lo. Segure-osempre com rótulo voltado para a palma da mão.

14. Use os materiais corretamente e cuidado com a sua manipulação.

15. Os frascos com produtos devem ficar sempre fechados após a utilização.

16. Verifique se as ligações e conexões estão seguras.

17. Durante o experimento, trabalhe de pé, com os bancos debaixo da bancada e com ocorpo afastado do equipamento, para evitar acidentes.

18. Não brinque com produtos químicos; o que você não conhece pode feri-lo.

19. Ao sair do laboratório, verifique se está tudo limpo, fechado (água, gás, luz, etc) e os bancosnos lugares.

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20. Trabalhe sempre com método, atenção e calma.

21. Não seja irresponsável; atenda às normas e avisos de segurança.

22. Use pera de sucção para pipetar substâncias perigosas, quando o professor autorizar.Preste atenção na explicação do professor quanto ao manuseio para evitar que entre soluçãona pera e a estrague.

Lembre-se:

Laboratório é lugar de pesquisa, limpeza, higiene e organização, os quais aumentama confiabilidade.

ACIDENTES MAIS COMUNS

Queimaduras: Leve: picrato de butesina

Grave: bicarbonato de sódio, NaHCO3 à 5 %

Ácido: Água corrente mais bicarbonato de sódio

Álcalis: Água corrente mais ácido acético, CH3COOH, à 1%

Olhos: Ácidos: água mais bicarbonato de sódio, 1 %

Álcalis: água mais ácido bórico, H3BO3 , à 1 %.

ANTÍDOTO UNIVERSAL

Contra ingestão de substâncias tóxicas: 1 colher de sopa do seguinte preparado:

2 partes de carvão ativo + 1 parte de óxido de magnésio + 1 parte de ácido tânico.

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APRESENTAÇÃO DOS PRINCIPAIS INSTRUMENTOS DE LABORA TÓRIO

Os experimentos exigem do aluno não só o conhecimento dos materiais mas sim a sua utilizaçãocorreta, de cada um deles. Portanto, favor ler com muita atenção as informações sobre o usodos materiais mais usados no laboratório.

ANEL OU ARGOLA:Empregado como suporte do funil na filtração.Este é preso a um suporte universal.

BALÃO DE FUNDO CHA TO:Empregado para aquecer líquidos ou soluções ou ainda fazerreações com desprendimentos gasosos. Pode receberaquecimento.

BALÃO VOLUMÉTRICO:Empregado para o preparo de soluções. Existem materiaisde várias capacidades. Recipiente calibrado, de precisão,destinado a conter um determinado volume de líquido, a umadada temperatura.

BASTÃO DE VIDRO:Bastão maciço de vidro. Serve para agitar e facilitar asdissoluções e evitar que o líquido escorra pelo exterior dobéquer.

BECKER ou béquer:Empregado para: transportar líquidos e sólidos; reações entresoluções; dissolver substâncias; efetuar reações deprecipitação e aquecer líquidos.

BICO DE BUNSEN:É a fonte de calor mais usada em laboratório. Em nossoslaboratórios, deve-se ABRIR, primeiro, o registro do Bico degás e, depois, o registro da bancada; para FECHAR, primeiroo registro da bancada e depois o registro do Bico de gás,evitando que o gás fique aprisionado na mangueira.

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BURETA:Aparelho empregado em análises volumétricas. Deve serpreenchida com o auxílio de um béquer e na posição fora dosuporte, evitando, assim, acidentes.

CADINHO:Geralmente de porcelana, é empregado para calcinarsubstâncias (aquecimento a seco e muito intenso)Pode ser levado diretamente à chama.

CÁPSULA DE PORCELANA:Empregado para recristalização, ou seja, evaporar líquidos.

CONDENSADOR:Condensação dos vapores produzidos num sistema dedestilação.

CUBA DE VIDRO OU CRISTALIZADOR:Empregado na cristalização de sais inorgânicos e orgânicos eno auxílio de alguns experimentos.

DENSÍMETRO:Aparelho de vários modelos e escalas; serve para medir adensidade de líquidos, por imersão.

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ERLENMEYER:Empregado para titulações, aquecimento de líquidos, para dissolversubstâncias e realizar reações entre soluções.

ESTANTES PARA TUBOS:Suporte para tubos de ensaios.

FUNIL:Empregado na filtração, para retenção de partículas sólidas. Não deveser aquecido.

FUNIL DE DECANTAÇÃO OU SEPARAÇÃO:Empregado na separação de líquidos imiscíveis.

KITASSATO:Filtração com sucção, ou a vácuo.

PINÇA DE MADEIRA:Empregada para prender tubos de ensaio durante o aquecimento. Nãodeve ficar perto da chama para não danificar.

PINÇA METÁLICA:Empregada para manipular objetos aquecidos.

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PINÇA SIMPLES:Empregada para segurar outros materiais como tubo de ensaio,termômetros, etc. É presa ao suporte.

PIPETA GRADUADA:Cilindro de vidro graduado, empregado para medir e transferirpequenos volumes líquidos.Não pode ser aquecido.

PIPETA VOLUMÉTRICA:Empregada para medir e transferir certa quantidade de volumede uma só vez. Possui maior precisão que a graduada.

PISSETA OU FRASCO LAVADOR:Empregado para lavagem de materiais, através de jatos deágua, álcool ou outros solventes.

PROVETA OU CILINDRO GRADUADO:Tubo graduado para medir e transferir líquidos.Não pode ser aquecido.

SUPORTE UNIVERSAL:Empregado como suporte em várias operações como: filtração,condensação, destilação, sustentação de materiais, etc.

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TELA DE AMIANTO:Suporte para materiais a serem aquecidos, possibilitando distri-buição uniforme do calor.

TERMÔMETRO:Aparelho empregado para medir a temperatura das substâncias.Nunca se deve agitá-lo.

TRIÂNGULO DE PORCELANA:Empregado como suporte para cadinho, sendo preso ao tripé,durante o aquecimento.

TRIPÉ DE FERRO:Suporte para aquecimento, empregado com tela de amianto.

TUBO DE ENSAIO:Empregado para fazer reações em pequenas escalas, testesde reações, etc. Alguns podem ser aquecidos.

VARETA DE VIDRO:Cilindro de vidro oco, de baixo ponto de fusão; serve parainterligar peças, tais como: balões, condensadores, erlenmeyer,etc.

VIDRO-RELÓGIO:Lâmina de vidro de forma côncava; serve para análise, evapo-ração, pesagem, etc.

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EXPERIMENTO NO. 01

TÍTULO: IDENTIFICAÇÃO DE SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS ATRAVÉS DE REAÇÕES

INTRODUÇÃO:

Os fenômenos podem ser podem ser classificados em físicos e químicos quanto aos seusefeitos.

Os fenômenos físicos não alteram as estruturas íntimas da matéria.Os fenômenos químicos alteram as estruturas íntimas da matéria, observando-se sempre a

formação de pelo menos uma nova substância. Esses fenômenos recebem a denominaçãogenérica de "REAÇÕES QUÍMICAS".

Tal fato pode ser evidenciado de diferentes maneiras, tais como:- formação de um precipitado (insolúvel), que pode ser de diferentes cores, aspectos ou

permanecer em suspensão;- aparecimento ou desaparecimento de uma cor (não é diluição e nem mudança de

tonalidade);- desprendimento de gás ou liquído volátil;- absorção ou desprendimento de calor.Reações Químicas possuem os REAGENTES (substâncias que sofrem o fenômeno) e

PRODUTOS (substãncias que se formam).Na experiência dada a seguir, você deverá identificar seis substãncias desconhecidas,que

se encontram dissolvidas em água, soluções aquosas. Você sabe apenas quais são assubstâncias que compôem o grupo e quais as interações que pode ser observadas entre elas.Reagindo as substâncias desconhecidas, entre si e comparando seu comportamento com o dogrupo do APÊNDICE III.

PROCEDIMENTO:

1. Consulte o APÊNDICE III, o professor passará a cor do grupo.

2. Observe que você tem no seu grupo, uma estante com 12 tubos de ensaio, sendo seis comsoluções do grupo de trabalho e seis para você fazer as interações.

3. Anote a cor e o odor, CUIDADO, das soluções identificadas de A a F. Não cheire diretamentequalquer material desconhecido, a menos que tenha permissão para tal, para sentir o odor, movaa mão sobre o tubo de ensaio ou qualquer outro frasco, trazando até perto do nariz os vaporesque porventura possam existir.

4. Coloque cerca de 3 mL de solução A nos tubos atrás de B a F e faça reagir com 3 mL, ficandoassim: A c/ B, A c/ C, A c/ D, A c/ E e A c/ F, sempre homogeinizando e anotando na tabela obtidatudo que ocorre nos respectivos tubos.

5. Lavar bem os tubos a cada bateria e deixar um tubo de boca para baixo.

6. Repetir os processos até E c/ F.

7. Após terminado o teste, descarta o restante das soluções no DESCARTE e lave bem todos ostubos com escova e coloque-os em uma bacia.

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Tabela Chave - (Vide apêndice III)

Tabela Obtida (Laboratório)

Tabela de Interações

Tabela TabelaChave Obtida

EXPERIMENTO NO. 01

TÍTULO: IDENTIFICAÇÃO DE SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS ATRAVÉS DE REAÇÕES

NOME:______________________________________________________RA:____________

CURSO:____________________TURMA:__________________L________DATA ___/___/___

Substâncias Interações Interações

A

B

C

D

E

F

Letras

A B C D E

F

E

D

C

B

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Usando a tabela de ions (Vide apêndice II), escreva a fórmula molecular e o nome de cadasubstância identificada no experimento:

Escreva todas as reações de dupla-troca ocorridas e faça o balanceamento:_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Usando uma tabela de Solubilidade (Vide apêndice IV), identificar o precipitado de cadaequação química acima:

Regra de SolubilidadePrecipitado

Fórmula Molecular Nome

ABCDEF

Subst.

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INTRODUÇÃO:

Eletropositividade: É a propriedade pela qual o átomo apresenta maior ou menortendência em perder elétrons, oxidar (ceder elétrons a outro átomo, reduzir).

Fila de Eletropositividade Decrescente ou Reatividade

Metais: Cs, Rb, K, Na, Ba, Li, Sr, Ca, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Co, Ni, Sn, Pb, H , Sb, Bi, Cu,Hg, Ag, Pd, Pt, Au.

Eletronegatividade: É a propriedade pela qual o átomo apresenta maior ou menortendência em ganhar elétrons, reduzir (receber elétrons de outro átomo, oxidar) .

Lembrar :

Fila de Eletronegatividade Decrescente

Ametais: F, O, N, Cl, Br, I, S, C, P, H, B, metais...

Fr

H

2,1

He

-

Li

1,0

Be

1,5

B

2,0

C

2,5

N

3,0

O

3,5

F

4,0

Ne

-

Na

0,9

Mg

1,2

Al

1,5

Si

1,8

P

2,1

S

2,5

Cl

3,0

Ar

-

K

0,8

Ca

1,0

Sc

1,3

Ti

1,5

V

1,6

Cr

1,6

Mn

1,5

Fe

1,8

Co

1,8

Ni

1,8

Cu

1,9

Zn

1,6

Ga

1,6

Ge

1,8

As

2,0

Se

2,4

Br

2,8

Kr

-

Rb

0,8

Sr

1,0

Y

1,2

Zr

1,4

Nb

1,6

Mo

1,8

Tc

1,9

Ru

2,2

Rh

2,2

Pd

2,2

Ag

1,9

Cd

1,7

In

1,7

Sn

1,8

Sb

1,9

Te

2,1

I

2,5

Xe

-

Cs

0,7

Ba

0,9 -

1,1;1,2

Hf

1,3

Ta

1,5

W

1,7

Re

1,9

Os

2,2

Ir

2,2

Pt

2,2

Au

2,4

Hg

1,9

Tl

1,8

Pb

1,8

Bi

1,9

Po

2,0

At

2,2

Rn

-

Fr

0,7

Ra

0,9

-

1,1

EXPERIMENTO NO. 02

TÍTULO: REATIVIDADE OU ELETROPOSITIVIDADE DOS METAIS

H

metais

não-metais

gases nobres

semim

etais

metais

14

PROCEDIMENTO:

1. Coloque em quatro (4) tubos de ensaio aproximadamente 2 mL de solução de cloreto de sódio,NaCl, 1 mol / L.

2. Acrescente a cada tubos uma raspa pequena de:a. 1° tubo: cobre (Cu);b. 2° tubo: magnésio (Mg);c. 3° tubo: zinco (Zn);d. 4° tubo: ferro (Fe), bolinha de bombril ou prego.

3. Anote as observações na tabela que se encontra no relatório. Note que as observações devemser feitas após 5 a 10 minutos, pois algumas reações são lentas.4. Repita os itens anteriores trocando a solução e acompanhando a tabela do relatório. Presteatenção, pois alguns testes não precisam ser feitos.

Esquema: Metais: Cu, Mg, Zn e Fe

Soluções: Demonstrativo: - NaCl - cloreto de sódio,- Mg(NO3)2 - nitrato de magnésio

Fazer: - Cu(NO3)2 - nitrato de cobre (II),- HCl - ácido clorídrico,- ZnSO4 - sulfato de zinco,- FeCl3 - cloreto de ferro (III).

SOLUÇÕES PREPARADAS A 1 mol/L.

Cu Mg Zn Fe

HCl

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Reatividade Química dos Metais

1. Complete as tabelas abaixo (sim ou não) com os dados obtidos no laboratório:

2. Analisando as reações dos metais com o ácido clorídrico, coloque os metais em ordemcrescente de reatividade.

3. A reação entre Mg e Cu(NO3)2 ocorreu? E a reação inversa, entre Cu e Mg(NO3)2 ?Explique.______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Organize novamente a série de reatividade incluindo o H+ do HCl.

5. Equacionar quando houver reação:

Mg + CuSO4 NaCl + I2

Al + FeCl3 Zn + HCl

Na2S + I2 Cu + Al(NO3)3

ZnSO4 HClNaCl

Cu

Fe

Mg

Zn

Mg(NO3)2Cu(NO3)2 FeCl3

EXPERIMENTO NO. 02

TÍTULO: REATIVIDADE E ELETROPOSITIVIDADE DOS METAIS

NOME:______________________________________________________RA:____________


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INTRODUÇÃO:

MASSA ATÔMICA

Nós sabemos que um átomo de urânio, um dos elementos pesados naturais, tem uma massade 3,95.10-22g, e que um átomo de hidrogênio, o mais leve dos elementos, tem uma massa de1,674.10-24g. A massa verdadeira de um átomo é o valor desta massa em gramas, mas usaremosuma escala relativa de massas atômicas por ser mais conveniente.

As massas atômicas relativas são proporcionais às verdadeiras massas dos átomos.Um elemento é escolhido como o padrão, e assume uma dada massa atômica, e todas as demaismassas atômicas são expressas em relação ao padrão.

Entretanto, hoje sabemos que a maioria dos elementos ocorre naturalmente como umamistura de átomos com massas diferentes, chamados isótopos. Internacionalmente, foi escolhido,como padrão das massas atômicas o carbono 12, que é o mais abundante isótopo do carbono,para o qual foi atribuída a massa de exatamente 12 unidades.

As massas atômicas, dadas nas tabelas e usadas na maioria dos cálculos, são médias erefletem a composição da ocorrência isotópica da mistura de cada elemento na natureza.

Deste modo, massa atômica é agora definida como uma média das massas dos átomosda ocorrência natural do elemento em relação a 1/12 da massa de um átomo de carbono 12.

PROCEDIMENTO:

1. Tare um pedaço de papel manteiga; dobre-o em 4 (quatro), segundo suas diagonais epese nele uma amostra de zinco em pó, Zn, (m1).

2. Coloque num béquer de 100 mL um volume da solução aquosa de sulfato de cobre (II),CuSO4 (1,0 mol/L), numericamente igual a 30 vezes a massa da amostra de Zn; aqueça a soluçãoaté 80 oC (sem deixá-la entrar em ebulição) e adicione o Zn em pó, com agitação. Mantenha osistema nessa temperatura durante 15 minutos, agitando ocasionalmente com o bastão de vidro.

3. Pese um papel de filtro, seco, já dobrado e cortado junto com um vidro de relógio numerado(m4) e anote o no do vidro de relógio.

4. Coloque o papel de filtro num funil analítico raiado enquanto a reação se processa emolhe-o com água destilada para melhorar a sua fixação no funil.

5. Apague o fogo depois dos 15 minutos, coloque o béquer em cima da bancada, sobreuma tela de amianto, e deixe a solução esfriar até a temperatura ambiente. Decante a maiorparte do líquido sobrenadante através do filtro e complete a filtração transferindo todo o materialsólido (precipitado) obtido (Cu) para o funil, com auxílio de água de uma pisseta.

EXPERIMENTO NO. 03

TÍTULO: MASSA MOLAR DO COBRE

17

6. Lave o sólido com 2 porções de água destilada, deixando que cada uma seesgote totalmente antes de adicionar a seguinte; a última água de lavagem deve ser incolor.

7. Lave o sólido com 2 porções de álcool etílico, C2H5OH, procedendo como noítem anterior, retire o papel do filtro, abra-o sobre o vidro de relógio e leve-o para secar naestufa, a 70 o C.

8. Retire o vidro de relógio com o sólido avermelhado da estufa, deixe-o esfriar no dessecadoraté a temperatura ambiente e pese o conjunto (m4).

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Dados Coligidos:

Calcule:1. A massa de zinco empregada (mZn ).

mZn = m2 - m1

mZn =

2. A massa de cobre obtida (mCU).

mCu = m4 - m3

mCu =

3. Reação de simples troca ou deslocamento ou cementação.

4. A Massa Molar do cobre (estequiometria).

EXPERIMENTO NO. 03

TÍTULO: MASSA MOLAR DO COBRE

NOME:______________________________________________________RA:____________


m1

m2

m3

m4

M

Massa do papel

Massa do papel + Zn

Massa do papel de filtro + vidro de relógio

Massa do papel de filtro + vidro de relógio + Cu

Massa Molar do zinco

g

g

g

g

g

Símbolo Grandeza Valor Unidade

65,4

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5) Erro relativo percentual do experimento.

Valorexperimental - Valorteórico%E = .100

Valorteórico

%E =

Exercícios:

1. Defina Massa Atômica e Massa Molar.

2. Massa atômica e no de massa tem o mesmo significado? Justifique.

3. Qual a relação entre massa molar de um elemento químico e sua massa atômica?

4.Que é Constante de Avogadro? Qual o seu valor?

5. Qual a relação entre Constante de Avogadro e Massa Molar de um elemento químico?

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EXPERIMENTO NO. 04

TÍTULO: VOLUME MOLAR DO GÁS HIDROGÊNIO, NA CNTP

INTRODUÇÃO:

A lei de Avogadro conduz à conclusão de que são iguais os volumes ocupados pelasmoléculas grama dos diferentes gases nas mesmas condições de temperatura e pressão.

Volume molar é o volume ocupado por um mol de qualquer gás nas condições normais detemperatura e pressão (CNTP). Chama-se CNTP a temperatura de 273 K à pressão de 1atm ou760 Torr ou 760 mmHg.

O Volume Molar de qualquer gás na CNTP é constante e mede 22,4 L / mol.

PROCEDIMENTO:

1. Meça o comprimento da fita de magnésio (l), dobre a fita ao meio, tendo o cordão preso aomeio da mesma.

2. Feche o registro da Bureta e coloque água destilada até a marca do 50.

3. Transfira essa quantidade de água (até a parte superior do registro - NÃO É PARA ESCOARTODA A ÁGUA DA BURETA); para uma proveta de 10 mL. Leia o volume "morto" (Vm). Despejea água na pia.

4. Meça 10 mL de ácido clorídrico diluído(5,0mol/L) e transfira para a bureta.

soluçãode HCl

água

gás hidrogênio misturado com vaporde água

fita de magnésio presa poruma linha, para facilitar areação

Leitura de volume, sem erro de paralaxe; alinha visual deve ser horizontal e tangenciaro menisco, na sua parte inferior (vértice).

errado

certo

21

5. Incline a bureta e acrescente cuidadosamente água no seu interior, sem misturar com ácido,enchendo-a completamente, arrolhe a bureta deixando a fita de magnésio na água (NÃO DEIXEAR).

6. Em um Bequer de 250 mL, coloque 200mL de água da torneira, inverta a bureta fechando oorifício da rolha com o dedo indicador. Prenda-a na garra e espere a reação cessar completamente.

7. Bata levemente na bureta para remover as bolhas de gás hidrogênio presas à superfície docordão ou parede do vidro.

8. Vede o orifício da rolha, remova a bureta do béquer e coloque-a na proveta de 2 L com água.

9. Ajuste o nível da solução com o da água. Anote o volume de solução (Vf), (CUIDADO - ESCALAINVERTIDA).

10. Lave bem o material e coloque a bureta de cabeça para baixo na garra.

22

Dados Coligidos:

Calcule:

1. A massa de magnésio:mMg = l . µ l

2. O volume de gás hidrogênio recolhido:VH2

= 50 + Vm - Vf

3. A pressão de vapor (interpolação):

4. A pressão exercida pelo gás:PH2

= Patm - Pvapor

EXPERIMENTO NO. 04

TÍTULO: VOLUME MOLAR DO GÁS HIDROGÊNIO

NOME:______________________________________________________RA:____________


l

Vm

VF

Tamb

P

µ l

Pvapor

Comprimento da fita

Volume "morto"

Volume final da solução

Temperatura ambiente

Pressão atmosférica

Densidade linear

Pressão de vapor-interpolação

m

mL

mLoC

atm

g / m

mmHg

Valor Grandeza Unidade Símbolo

23

5. A temperatura absoluta da solução:TH2

= To + Tamb

6. Utilizando a equação geral dos gases, calcule o volume molar de H2 convertendo-o na CNTP:

PO . VO = PH2 . VH2______ ________

TO TH2

VO = litros

7. O volume molar experimental do gás hidrogênio na CNTP, sabendo que Mg=24,3 u.mMg ________________

VO

24,3g ___________ Vmolar H2

Vmolar H2= litros

8. O Erro relativo percentual (% E) do Volume molar: Valorexperimental - Valorteórico

%E = ________________________ . 100Valorteórico

%EH2=

Exercícios:1. Escreva a equação que ocorre no processo.

2. Qual a finalidade de determinar o volume "morto" da bureta?

3. Porque devemos igualar os níveis externos e internos na determinação do volume final desolução existente na bureta?

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INTRODUÇÃO:A obtenção e o emprego da cal viva ou cal virgem, CaO, podem ser observados desde as

civilizações egípcia, grega e romana. Desta última obteve-se a primeira informação escrita douso da cal na argamassa para a contrução de cais, pavimentos e edificações.

Atualmente a cal viva é uma das substâncias mais importantes na indústria, obtidanormalmente através da decomposição térmica a 900 ° C do carbonato de cálcio, CaCO 3:

CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) ; ∆H = 118 kcal / mol equação (1)

Cal viva participa na obtenção do carbureto de cálcio, CaC2 , acetileno, C2H2 , e entra nacomposição do cimento comum (~63%). Na obtenção da argamassa a cal viva é tratada comágua resultando a cal apagada ou extinta (equação 2)

CaO(s) + H2O(l) Ca(OH)2(s); ∆H = - 15,9 kcal / mol equação (2)

Em seguida, adiciona-se areia e água e a mistura pastosa resultante é utilizada noacabamento de paredes de tijolos. Com o tempo, devido à absorção do dióxido de carbono,CO2, do ar e pela perda de água, a argamassa endurece resultando no carbonato de cálcio,CaCO3, que é mais insolúvel e menos cáustico:

Ca(OH)2(s) + CO2(g) CaCO3(s) + H2O(l) ; ∆H = - 15,9 kcal / mol equação (3)

Apesar das impurezas que também possam reagir com ácido, esse experimento possibilitaestimar o teor de CaO presente na cal, utilizando uma titulação de neutralização por retorno.

PROCEDIMENTO:

PARTE 1: Análise Quantit ativaDeterminação do teor de CaO na cal viva.

1. Pese 0,25 g de cal viva (CaO ímpuro) e transfira para um erlenmeyer de 125 mL.

2. Adicione 25 mL de uma solução padronizada de ácido clorídrico, HCl, 0,45 mol / L e aqueçabrandamente até dissolução total da amostra, de acordo com a equação abaixo:

CaO(s) + 2 HCl (aq) CaCl 2(aq) + H2O(l) equação (4)

3. Após resfriamento da solução adicione 2 gotas do indicador fenoftaleína.

4.Preencha uma bureta de 50 mL com solução aquosa padronizada de hidróxido de sódio, NaOH,0,1 mol / L e titule até o aparecimento de uma coloração rósea, segundo equação (5). Anote ovolume gasto na titulação.

EXPERIMENTO NO. 05

TÍTULO: DETERMINAÇÃO DO TEOR DE CaO EM CAL VIVA

25

NaOH(aq) + HCl(aq) NaCl(aq) + H2O(l) equação (5)

PARTE 2: Análise Qualit ativa

Verificação da alcalinidade da cal viva.

1. Enumere os tubos de ensaio de 1 a 4.

2. Adicione 1 mL de água destilada ao tubo 1; 1 mL de solução aquosa de hidróxido de sódio,NaOH 0,1 mol / L ao tubo 2 e 0,5 mL de solução aquosa de ácido clorídrico, HCl, 0,45 mol/ L aotubo 3. Iguale o volume dos 3 tubos com água destilada.

3. No tubo 4 adicione uma ponta de espátula de cal viva e 2 mL de água destilada. Homogenize.

4. Adicione 2 gotas de indicador fenolftaleína em cada tubo e anote a cor originada.

26

PARTE 1: Análise Quantit ativa

Dados Coligidos:

1.Calcule:a. O volume da solução de HCl 0,45 mol / L que não reagiu com CaO. (equação 5)

b. O volume de solução de HCl 0,45 mol / L que reagiu com CaO.

c. A massa de óxido de cálcio que reagiu com solução de HCl. (equação 4)

d. A massa de óxido de cálcio presente na cal virgem (em %).

EXPERIMENTO NO. 05

TÍTULO: DETERMINAÇÃO DO TEOR DE CaO EM CAL VIVA

NOME:______________________________________________________RA:____________


Símbolo

mcal

Mbase

Mácido

Vtotal ácido

Vbase

Grandeza

Massa de cal viva usada

Concentração de NaOH

Concentração de HCI

Volume total de HCI adicionado

Volume de NaOH gasto na titulação

Valor Unidade

g

mol / L

mol / L

mL

mL

27

2. Compare seu resultado com o valor médio obtido pela classe e justifique as possíveisdiferenças.

3. Conclua sobre o comportamento ácido-base da cal com os dados do experimento da PARTE2.

4. Cite três aplicações industriais da cal viva.

Grupos

% CaO

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Média

28

Zn

Zn2+

Cu

Cu2+

íons em movimento

+

K ClZnSO4 CuSO4

e

e

e

ee

e

cátodo reduz

ânodo oxida

+

voltímetro

INTRODUÇÃO:

Quando se ligam dois elétrodos químicos (metal mergulhado numa solução iônica), atravésde um circuito metálico externo, obtém-se uma pilha.

Os elétrodos podem estar em recipientes separados ou não. No primeiro caso, paraestabelecer a condutância iônica, usa-se uma ponte salina, unindo as duas soluções eletrolíticas.No segundo caso, usa-se uma parede porosa separando os dois recipientes. A ponte salina e aparede porosa têm ainda por finalidade diminuir a difusão de um eletrólito no outro.

As pilhas ou células galvânicas são dispositivos que permitem a transformação de energiaquímica, liberada pelas reações do tipo redox em energia elétrica.

Uma pilha ou cela eletroquímica apresenta os seguintes componentes:

a) Ânodo: eletrodo em que há oxidação (corrói); ions metálicos positivos vão para a solução;b) Cátodo: eletrodo onde ocorre redução (protegido); íons metálicos vão para a lâmina;c) Eletrólito: líquido contendo íons que transportam a corrente elétrica do ânodo para o cátodo;d) Circuito metálico: ligação metálica entre o ânodo e o cátodo por onde escoam os elétrons,no sentido ânodo-cátodo.

O exemplo abaixo é formado pelo eletrodo de zinco, ligado ao elétrodo de cobre.

A equação de oxi-redução da pilha será escrita a partir das semi-reações, nos sentidos deredução da Cu2+

(aq) e de oxidação do Zn(s).

EXPERIMENTO NO. 06 a

TÍTULO: PILHA OU CÉLULA GALVÂNCIA

29

Cátodo: pólo Cu2+(aq) + 2 e- Cu (S) Eº = + 0,34 v

Ânodo: pólo Zn(s) Zn2+(aq) + 2 e- Eº = + 0,76 v

____________________________________________________________________

Reação Global: Cu2+(aq) + Zn(s) Cu(s) + Zn2+

(aq); Eº = + 1,10 v.

O elétrodo de zinco libera elétrons, que vão para o elétrodo de cobre. Consequentemente,o pólo negativo (-) da pilha é o elétrodo de zinco e o pólo positivo (+) é o elétrodo de cobre(recebe elétrons).

Convenção para representar uma pilha: indica-se primeiro o pólo negativo, colocando-se os componentes do elétrodo no sentido em que a reação ocorre. Em seguida, representa-seo pólo positivo com seus componentes no sentido em que a reação ocorre, separados do pólonegativo por uma barra tracejada . Ao lado das soluções, anota-se sua concentração.

A (s) / A x+(aq) (1 mol/L) // B y+

(aq) (1 mol/L) / B (s)

PROCEDIMENTO:

PARTE 1:Célula Galvânica: Zn(s) / Zn2+(aq) (1 mol/L) // Cu2+

(aq) (1 mol/L) / Cu(s)

1. Coloque na proveta 40 mL de solução aquosa de sulfato de zinco,ZnSO4 ,1 mol / L, e transfirapara um béquer de 50 mL. Em outra proveta, coloque 40 mL de solução aquosa de sulfato decobre (II), CuSO4, 1 mol / L, e transfira para outro béquer de 50 ml.

2. Lixe as lâminas de zinco e de cobre e limpe com um pedaço de papel toalha.

3. Ligue o elétrodo de zinco ao terminal negativo e o elétrodo de cobre ao terminal positivo dovoltímetro.

4. Mergulhe as lâminas nas soluções correspondentes, formando par galvânico. Coloque aponte salina (solução aquosa de KCl ou KNO3 em agar-agar) e efetue a leitura.

5. Terminada a leitura, retire os elétrodos e a ponte das soluções. Lave as placas, ponte e,enxugue com um pedaço de papel toalha.

+

_

30

1. Esquematize a pilha construída no experimento.

2. Qual a função da ponte salina?

3. Entre Cu e Zn, qual apresenta maior potencial de redução? O que isto significa?

4. Qual dos metais tem maior facilidade em ceder elétrons?

5. Escreva a reação de oxidação do Zn e de redução do Cu2+(aq) . Indique o cátodo e o ânodo

bem como o fluxo de elétrons.

6. Como ficam as lâminas de Zn e Cu depois de desmontada a pilha?

7. Qual seria a equação global da pilha se, em lugar do elétrodo de Zn, colocássemos um elétrodode Ag, com a respectiva solução?

EXPERIMENTO NO. 06 a

TÍTULO: PILHA OU CÉLULA GALVÂNICA

NOME:______________________________________________________RA:____________


31

INTRODUÇÃO:

O acumulador ou bateria mais comum possui um eletrodo de Pb esponjoso (ânodo) e o outrode PbO2 (cátodo), imersos em uma solução aquosa de ácido sulfúrico de densidade 1,28 g/mL,que atua como eletrólito. A bateria comum, utilizada em automóvel, é constituída por várias pilhasde Pb interligadas para fornecer a d.d.p necessária. Como se trata de uma série de pilhas, ela échamada de bateria.

Um acumulador de 6 V possui três (3) pilhas ligadas em série, enquanto que de 12 V possuiseis (6) pilhas ligadas em série.

Quando a bateria está descarregada temos:

pólo (+) = cátodo

PbO2s + 2 e- + 4 H+(aq) Pb2+

(aq) + 2 H2O(l)

Pb2+(aq) + SO4

2-(aq) PbSO4(s)

pólo (-) = ânodo

Pb(s) Pb2+(aq)

+ 2 e-

Pb2+(aq) + SO4

2-(aq) PbSO4(S)

O chumbo das placas do ânodo oxida-se a íons Pb2+, que precipitam com os íons SO42-

provenientes do ácido sulfúrico, formando uma substância branca, o sulfato de chumbo (II), que sedeposita sobre as placas de chumbo. No cátodo, o dióxido de chumbo sofre redução, formandoíons Pb2+, que reagem com os íons SO4

2-, depositando-se também sobre as placas de chumbona forma de sulfato de chumbo (II).

A bateria também funciona como um receptor de corrente elétrica, pois, quando o veículoestá em movimento, ela é carregada eletricamente, recebendo energia elétrica do alternador oudínamo. Isso faz com que o sulfato de chumbo (II) acumulado sobre as placas volte a formar ochumbo e o dióxido de chumbo, ou seja, a corrente elétrica fornecida pelo alternador força arealização da reação inversa da pilha:

descarga2 PbSO4(s) + 2 H2O(l) Pb(s) + PbO2(s) + 4 H+

(aq) + 2 SO42-

(aq)

carga

A recarga da bateria é feita pela aplicação de uma d.d.p de uma outra fonte (alternador),invertendo-se os pólos. Desse modo, grande parte do H2SO4

consumido na descarga seráregenerado, o que é feito pelo dínamo ou alternador do automóvel.

EXPERIMENTO NO. 06 b

TÍTULO: ACUMULADOR ou BATERIA

32

Um dos problemas técnicos das constantes recargas efetuadas pelo alternador, consistena decomposição da água da solução.

Durante o funcionamento da bateria, pode ocorrer evaporação da água, o que altera aconcentração do eletrólito, descarregando parcialmente a bateria. Daí, a importância de mantero nível do eletrólito com adição periódica de água destilada.

Para se poder estimar o grau de descarga de uma bateria, mede-se a densidade da soluçãoácida. Caso a bateria esteja descarregada, essa solução apresentará uma densidade inferior a1,20 g/mL. A medida da densidade pode ser feita com a utilização de um densímetro.Normalmente, a concentração do ácido sulfúrico utilizado é da ordem de 37 % em massa, o quecorresponde a uma densidade de 1,28 g/cm3.

PROCEDIMENTO:

1. Lave as lâminas com água destilada (frasco lavador) dentro da cuba da pia.

Lâmina cinza = chumbo esponjoso ou Pb.Lâmina parda = óxido de chumbo (IV) ou dióxido de chumbo ou PbO2.

2. Coloque no béquer de 100 mL, 40 mL de solução 3,0 mol/L de ácido sulfúrico.

3. Prenda o eletrodo de chumbo esponjoso ao terminal negativo (jacaré preto) e o eletrodo dechumbo com dióxido de chumbo ao terminal positivo (jacaré vermelho) do voltímetro.

4. Efetue a leitura (1,6 a 2,0 V). Deixe os eletrodos ligados por 10 minutos. Observe se ocorrealgum fenômeno químico.

5. Inverta a polaridade e ligue uma fonte de corrente contínua (pilha, transformador). Deixe oseletrodos ligados por 15 segundos. Observe se ocorre algum outro fenômeno químico.

6. Volte os polos ao estado inicial e observe se ocorre algum outro fenômeno químico.

7. Terminada as observações, retire os eletrodos e devolva as soluções para um frasco coletor(descarte).

+

_

33

Dados Coligidos:

Calcule1. Potencial-padrão de redução do chumbo:

EoPb = - d.d.p + Eo

PbO2

2. Esquematize a pilha construída no experimento.

3. Sentido da corrente e fluxo de elétrons no circuito metálico.

4. O ânodo e o cátodo.

EXPERIMENTO NO. 06 b

TÍTULO: ACUMULADOR OU BATERIA

NOME:______________________________________________________RA:____________


d.d.p

Eo1

Eo2

Diferença de potencial ou f.e.m da bateria

Potencial padrão de redução do PbO2 (teórico)

Potencial padrão de redução do Pb (teórico)

V

V

V

1,63 ou 1,695

- 0,300 ou - 0,36

Símbolo Grandeza Valor Unidade

34

5. No projeto de um reservatório para armazenar solução aquosa de Cd(NO3)2 , o engenheirodispõe dos metais:

(X) folhas de flanders (Y) chapas galvanizadas (Z) chapas de cobre

Dados os potenciais de redução:

Eo do Cd = - 0,403 VEo do Sn = - 0,136 VEo do Cu = 0,337 VEo do Zn = -0,763 V

A fim de evitar contaminação da solução com cátions provenientes das paredes do recipiente,pode ser empregado o material: Justificar a resposta.

a) apenas (X) b) apenas (Y) c) apenas (Z) d) apenas (X) e (Z)e) todas as chapas citadas.

A alternativa correta é: .....................................................................

6.Escreva as equações fundamentais de corrosão que ocorriam, caso se efetuassearmazenamento empregando-se material incorreto.

7) É dada a d.d.p da pilha formada pelos metais A e B no meio S:

EB - EA = + 690 mV.

A d.d.p ou f.e.m indica que o metal .................. é o ânodo, e o metal ............... é o cátodo. Ometal .................. corrói e o metal ............. fica protegido (não corrói). B tem maior potencial de............................................que A, e A tem maior potencial de .....................................................que B.

35

EXPERIMENTO NO. 07

TÍTULO: ELETRÓLISE DA ÁGUA

INTRODUÇÃO:

No caso da água pura, as moléculas, não se eletrolisam, mas na presença de um elétrólitoforte, elas se decompõem devido aos dois dipolos elétricos.

Pólo positivo: a água cede elétrons (negativos), liberando gás oxigênio (elementoeletronegativo) e cátions hidrogênio; ânodo, oxidação:

H2O(l) 2e- + 2H+(aq) + ½O2 (g)

Pólo negativo: a água recebe elétrons, liberando gás hidrogênio (elemento eletropositivo)e ânions hidróxido; cátodo, redução: 2 H2O(l) + 2e- 2 OH -(aq) + H2 (g)

Na solução: 2 H+(aq)

+ 2 OH -(aq) 2 H2O(l)

______________________________________________________________________ Na2SO4(aq)Reação: H2O(l) H2(g) + ½ O2(g)

Corrente Contínua

Para sabermos quando a água atinge em primeiro lugar o pólo elétrico, seguimos asseguintes regras de ordem de descarga de ânions e cátions:

Em relação aos ânions: concentração 1 mol / L.halogenetos > água > Nitratos ou Sulfatos

X- > H2O > NO3- > SO4

2-

diminui a eletropositividade logo aumenta o potencial de redução.

Em relação aos cátions: concentração 1 mol / L.metais nobres > H+ > 4A > 3B a 8B > H2O > 3A > 2A >1Adiminui a eletronegatividade logo diminui o potencial de redução.

A lei de Faraday equaciona quantitativamente as eletrólises, fornecendo as massas dassubstâncias pela equação:

I. t . Mm = ________

96500 . e

m = massa da substância eletrolizada ou obtida (g)I = intensidade de corrente elétrica (ampère = A)t = tempo de eletrólise (s)M = massa molar da substância simplesF = constante de Faraday = 96500 C / mole = quantidade ou número de mols de elétrons

+_

36

e

e

fonte

Esquema:

PROCEDIMENTO:

1. Coloque no béquer 200 mL de Na2SO

4 a 0,25 mol/L.

2. Coloque a solução de sulfato de sódio nas provetas, enchendo-as totalmente. Coloque sobrecada proveta um pedaço de papel e NÃO DEIXE ENTRAR AR, vire-as de cabeça para baixodentro do béquer e retire os pedaços de papéis.Obs: Não use o polegar para virar a proveta, evite entrar em contato com a solução, não crievícios.

3. Coloque os eletrodos de Pb dentro de cada proveta.

4. A eletrólise só ocorre dentro de cada proveta.

5. Retire um pouco de água do béquer sem deixar entrar ar, para que não transborde.

6. Conecte os jacarés e ligue a fonte de corrente contínua e marque o tempo. Os volumes dosgases não podem ultrapassar a parte graduada de cada proveta, 25 mL.

7. Desligue a corrente elétrica e anote o tempo. Tire os eletrodos e anote o volume dos gasesproduzidos.

8. Meça a temperatura da solução, considere esta temperatura dos gases hidrogênio e oxigênio.

9. Lave bem as mãos.

37

Dados Coligidos:

1. Reação da eletrólise por etapas:

1°. Dissociação iônica ou ionização :

2°. Semi-reação anódica = pólo :

3°. Semi-reação catódica = pólo :

4°. Regeneração da Água:

____________________________________________

5°. Reação final :

EXPERIMENTO NO. 07

TÍTULO: ELETRÓLISE DA ÁGUA

NOME:______________________________________________________RA:____________


+

-

interpolaçãoverso da folha

Símbolo Grandeza ValorValor UnidadeUnidade

VH2

VO2

T

I

t

Pvap

Patm

M

R

F

e

Volume de gás hidrogênio

Volume de gás oxigênio

Temperatura da solução

Corrente

Tempo da eletrólise

Pressão de vapor

Pressão atmosférica

Massa molar do H2

Constante dos gases

Constante de Faraday

número de mol de elétrons

litros

litros

K

A

s

cm3

cm3

oC

mA

min

Torr

Torr

g/mol

Torr.L/K.mol

C / mol

mol

2,0

62,3

96500

2,0

38

Calcule:1. A massa de hidrogênio obtida na eletrólise:

m m . R . TP . V = n . R . T onde n = ____ logo P.V =_________M M

Se PH2 = Patm - Pvapor

P . V . MmH2

=_______ mH2=

R . T

2. A massa de H2 que deveria ter sido obtida na eletrólise, usando a Lei de Faraday:

I . t . M mH2=____________

96500 . e

mH2=

3. O erro relativo percentual cometido, considerando 100% a massa téorica de H2:

mexperimental - mteórica% E = ___________________ . 100mteórica

% E =

4. Quais gases são formados na eletrólise da água?

5. Aproxime um palito de fósforo aceso da boca da proveta que contém o maior volume de gás.Observar.

39

INTRODUÇÃO:

A termoquímica é um ramo da química que estuda as trocas de calor entre um sistema eo meio ambiente, desenvolvidas durante uma reação química. Todo sistema possui um determinadoconteúdo energético e as reações químicas estão relacionadas com as variações deste conteúdoenergético.

Calor de reação: é o calor liberado ou absorvido em uma reação química à pressãoconstante.

Em Química, o calor de reação é usualmente expresso pela grandeza variação de entalpia(∆H). A entalpia (∆H) é a medida do conteúdo térmico potencial de um mol de uma substância.Pelo princípio da conservação da energia resulta:

∆H = ∑Hfinal - ∑Hinicial Unidades: joule (J)calorias (cal)

(produtos) (reagentes) 1 cal = 4,18 J

Reações endotérmicas: são as reações químicas que absorvem energia na forma decalor (prefixo endo = para dentro). Nesse caso:

∆H> O, pois Hf>Hi (o sistema absorveu calor do meio ambiente)

Reações exotérmicas: são as reações químicas que liberam energia na forma de calor(prefixo exo = para fora). Nesse caso:

∆H< O, pois Hf<Hi (o sistema liberou calor para o meio ambiente)

Uma equação termoquímica completa inclui, além da reação estequiométrica, a variaçãode entalpia (∆H) e a indicação do estado físico das substâncias envolvidas.

Ex.: sólido (s), líquido (l), gás (g).

Os calores de reação são classificados de acordo com os tipos das reações. Ex.: ∆H decombustão, ∆H de neutralização (reações ácido-base), ∆H de dissolução e ∆H de formação.

Este experimento tem por objetivo mostrar que o calor de reação pode ser medidoexperimentalmente e, através de três exemplos de reações (uma endotérmica e duas exotérmicas),como se pode calcular a variação de entalpia de um sistema.

PROCEDIMENTO:

PARTE I: Calor de dissolução exotérmica (CaCl2 em água)

1. Pese um erlenmeyer de 250 mL.

EXPERIMENTO NO. 08

TÍTULO: TERMOQUÍMICA

40

2. Coloque no erlenmeyer 50 mL de água destilada medidos com auxílio de uma proveta.

3. Meça a temperatura da água.

4. Pese 5,0 g de cloreto de cálcio anidro, CaCl2, e adicione no erlenmeyer. Agite o sistema(erlenmeyer + termômetro).

5. Meça a temperatura máxima observada.

CaCl2(s) Ca2+(aq)+ 2 Cl -(aq); ∆H < 0

H2O

PARTE II: Calor de dissolução endotérmica (dissolução do NH4NO3 em água):

1. Pese um erlenmeyer de 250 mL.

2. Coloque no erlenmeyer 50 mL de água destilada.

3. Meça a temperatura da água.

4. Pese 5,0 g de nitrato de amônio, NH4NO3 , e adicione no erlenmeyer. Agite o sistema(erlenmeyer + termômetro).

5. Meça a temperatura máxima observada.

NH4NO3(s) NH4+

(aq) + NO3-(aq) ; ∆H > 0

H2O

41

Dados Coligidos: Parte I - Calor de dissolução (CaCl 2 anidro em água)

Calcule:1. A variação da temperatura para a solução e o vidro :

∆ t = tfinal - tinicial

solução = vidro =

2. A massa de água e o número de mol de CaCl2 anidro (nsal). Considere a massa específicada água (µ) = 1,00 g / mL.

3. A quantidade de calor absorvida pelo erlenmeyer (Q1):Q = m erlenmeyer . cvidro. ∆ t

4. A quantidade de calor absorvida pela água com adição do soluto (Q2):

Q2 = mH2O . cH2O . ∆ t

5. O calor total absorvido (Q3):

Q3 = Q1+ Q2

Q3 = cal

Q3 = _________________ kcal; Q3 = _______________ kJ.

EXPERIMENTO NO. 08

TÍTULO: TERMOQUÍMICA

NOME:______________________________________________________RA:____________


Símbolo

m1

ti

tfm2

c1

c2

Grandeza

Massa do erlenmeyer vazio

Temperatura inicial da água

Temperatura após a mistura

Massa da solução

Calor específico da água

Calor específico do vidro

Valor

55

1,0

0,2

Unidade

g

°C

°C

g

cal / g. ° C

cal / g. ° C

42

6. O calor total desprendido por mol de CaCl2 anidro, que é o calor de dissolução do CaCl2:

nsal ____________Q3

1 mol __________QT

QT = kJ

7. Expresse a quantidade de calor liberada como ∆H e coloque-a na reação (∆H = - QT).

Dados Coligidos: Parte II - Calor de dissolução (NH 4NO3 em água)

Calcule:1. A variação da temperatura para a solução e o vidro :

∆ t = tfinal - tinicial

solução = vidro =

2. A massa de água e o número de mol de NH4NOV3 (nsal). Considere a massa específica da

água (µ) = 1,00 g / mL.

3. A quantidade de calor retirada do erlenmeyer (vidro) (Q1):Q1 = merlenmeyer . c vidro . ∆t

4. A quantidade de calor retirada da água pela adição do soluto (Q2):Q2 = mH2O . cH2O . ∆ t

5. O calor total retirado (Q3):

Q3 = Q1 + Q2

Q3 = cal

Símbolo

m1

titf

m2

c1

c2

Grandeza

Massa do erlenmeyer vazio

Temperatura inicial da água

Temperatura após a mistura

Massa da solução

Calor específico da água

Calor específico do vidro

Valor

55

1,0

0,2

Unidade

g

°C

°C

g

cal / g. ° C

cal / g. ° C

43

Q3 = _________________ kcal; Q3 = _______________ kJ

6. O calor total absorvido por mol de NH4NO3, que é o calor de dissolução do NH4NO3:

nsal _________ Q3

1mol _________ QT

QT = kJ

7. Expresse a quantidade de calor absorvida como ∆H e coloque-a na reação(∆H = - QT).

44

INTRODUÇÃO:

A composição básica de uma graxa inclue um lubrificante líquido, (óleo mineral ou sintético)e um agente espessante, normalmente um sabão metálico entre 3 a 40% em peso, e, àsvezes,determinadas argilas. A introdução de outras substâncias como inibidores de oxidação ede corrosão, agentes de oleosidade, untuosidade, adesividade, modificadores de estrutura,corantes, produtos odoríferos, etc., transferem outras propriedades ao produto final.

Para a fabricação industrial de uma graxa, utilizam-se dois processos básicos:

a) O sabão, preparado anteriormente, é dispersado a quente no óleo apropriado, de acordocom a proporção desejada. Este processo é usualmente empregado na fabricação das graxas àbase de sabão de alumínio e de lítio.

b) O sabão é preparado a quente ou a frio, na presença de óleo lubrificante. Aqui, adiciona--se o álcali em concentração adequada para total neutralização do ácido graxo ou das gorduras(saponificação), previamente fundidos e misturados com parte do óleo lubrificante. Em seguidaincorpora-se o restante do óleo lubrificante.

Além disso, o produto final dependerá da qualidade das matérias-primas empregadas e doprocesso de fabricação. O óleo lubrificante pode ser leve, como os empregados paratransformadores, ou pesado como os óleos residuais para cilindros.

Industrialmente, as graxas são preparadas em autoclaves, a pressões e temperaturaselevadas, em processos automáticos ou semi-automáticos, o que foge ao nosso estudo.

Este experimento, destina-se ao conhecimento da composição química de uma graxa assimcomo a possibilidade de sua obtenção, nas condições laboratoriais.

PROCEDIMENTO:

1. Pese aproximadamente 6 g de ácido esteárico C17H35COOH em um copo descartável (300mL). Transferir esse conjunto para um banho-maria.

2. Após a fusão do ácido esteárico, adicione aos poucos e sob agit ação const ante , 10mL desolução alcoólica de KOH sobre a solução fundida.

3.Continue com a agitação até a graxa adquirir uma consistência pastosa.

4. Espere esfriar e acrescente aos poucos óleo SAE, homogeneizando completamente.

5. Adicionar uma pequena porção de grafite.

EXPERIMENTO NO. 09

TÍTULO: GRAXAS LUBRIFICANTES

45

1. Defina graxa lubrificante, cite quais são os seus componentes básicos e coadjuvantes.

2. O que é uma reação de saponificação?

3. Qual é a equação de obtenção do sabão?

4. Descreva qual o tipo de processo utilizado para obtenção da graxa nesse experimento.

5. Qual a função do grafite, Cgraf , na graxa produzida?

6. Necessita-se produzir 500 kg de uma dada graxa lubrificante industrial com 20% em peso deum sabão de estearato de sódio. Dispondo de ácido esteárico, C17H35-COOH, e hidróxido dosódio, NaOH, calcule a quantidade de ácido e de base que devem ser utilizados, supondorendimento de 100%. Dados: C = 12u; H = 1u; O = 16u e Na = 23u.

EXPERIMENTO NO. 09

TÍTULO: GRAXAS LUBRIFICANTES

NOME:______________________________________________________RA:____________


46

INTRODUÇÃO:

Macromoléculas são moléculas que apresentam um número muito grande de átomosquimicamente interligados. Algumas delas podem ser encontradas na natureza (ex: amido, seda,lã), enquanto outras denominadas de sintéticas (ex: nylon, poliestireno, PVC) são produzidasindustrialmente. A estas últimas damos o nome genérico de plásticos, que na verdade sãopolímeros orgânicos sintéticos e que podem ser moldados em algum estágio de sua obtenção.

O termo polímero tem origem grega, significa "muitas partes" e foi criado por J.J. Berzeliusem 1832. Na polimerização por adição a interação dos monômeros resulta no polímero comoúnico produto e na polimerização por condensação forma-se o polímero e um subproduto. Naindústria parte-se normalmente do monômero e durante sua obtenção participam substânciasque desempenham funções específicas como plastificantes, catalisadores, estabilizantes,corantes, cargas, etc.

Os compostos que sofrem polimerização possuem ligações múltiplas reativas (C=C, C=O),moléculas polifuncionais (glicóis, hidroxiácidos, diaminas) ou ainda compostos cíclicos capazesde permitir a abertura do anel (óxidos de alcoilenos, lactonas, anidridos,etc.).

Decorrente do tipo de polimerização (adição ou condensação) os plásticos podem serdivididos de acordo com seu comportamento frente à ação do calor em termoplásticos (polietileno,polipropileno) e termorígidos (baquelite, plaskon). Os primeiros apresentam maior resistênciaquando aquecidos e normalmente podem ser reprocessados, mas os últimos costumam degradar.

A maior parte da matéria-prima para a produção de polímeros provém do petróleo. Ospolímeros possuem uma enorme variedade de aplicações, pois suas propriedades os tornamfuncionais sob as mais diversas condições. Por este motivo, desempenham importante papel naengenharia, bem como embalagens, tintas, adesivos, etc.

PROCEDIMENTO:

PARTE I: POLÍMERO "URÉIA - FORMALDEÍDO" (Polop ax, Plaskon ou Beetle)1. Pese 3 gramas de uréia em um copinho descartável de 50 mL (café).

2. Acrescente 5 mL de formol vagarosamente e dissolva totalmente a uréia com o auxílio dobastão de vidro.

3. Dentro da capela, adicione 1 gota de HCl concentrado (conta-gotas) e mexa com o bastão devidro rapidamente. Limpe imediatamente o bastão com papel toalha (CUIDADO para nãopolimerizar no vidro), acrescente mais 1 gota.

4. Não balance o copinho, pois a polimerização ocorrerá uniformemente, formando um produtosólido.

EXPERIMENTO NO. 10

TÍTULO: POLÍMEROS

47

5. Após 10 minutos, o sólido formado deverá ser lavado com água corrente.

6. Rasgue o copinho e verifique as propriedades físicas do sólido. Jogue os restos da resina e ocopinho utilizado no lixo.

OUTRAS FUNÇÕES ORGÂNICAS

O NH2 OC O = C H2C = 0 ou C = 0 C

NH2 NH2 H

Uréia (amidas) diamida de Metanal (IUPAC) aldeido (al) ác. Carbônico aldeido fórmico

formaldeído

H - N - H ... - N - ... | | C=O C=O | |

H - N - H CH2 H - N - H ...- N - CH2 - N -... | || + |

C=O + O + H - N - H C=O + n H2O | + | |H - N - H CH2 C=O ...- N - CH2 - N -...

|| | |O H - N - H C=O

|Uréia Formaldeído ... - N - ...

Polímero uréia-formaldeídoREAÇÕES DE PREPARAÇÃO:

PARTE II - POLICLORET O DE VINILA (PVC)

1. Pese 5 g da resina de PVC em um copo descartável (300 mL) e adicione, aos poucos, sobintensa agitação,o plastificante DOP (C24H38O4 P.M.= 390,57; dioctil ftalato), bata bem, atéadquirir um aspecto homogêneo e viscoso.

2. Transfira aproximadamente metade dessa mistura para uma placa de Petri numerada limpa eseca. Espalhe o material com auxílio do bastão de vidro, para obter uma fina camada (polimerizaçãomais rápida na estufa).

3. À outra metade, ainda no copinho, adicione uma colher rasa de CaCO3 que atua como carga,

bata bem, ate o homogeneizar. Coloque a massa em outra placa numerada e espalhe-a.

4. Coloque-as na estufa a 120 oC por aproximadamente 15 minutos.

5. Após a polimerização retire as placas da estufa, espere esfriar e retire os plásticos, compareas propriedades fisicas (cor, dureza,resistência, etc).

48

Exercício:

1. Cite três componentes coadjuvantes na fabricação de um plástico de engenharia.

2. Em relação à obtenção do Beetle, o que se pode dizer sobre a dureza do material obtido?

3. Escreva as principais diferenças entre as polimerizações realizadas nesse experimento?

4. Esquematize e classifique a reação de polimerização do Etileno (H2C=CH2).

5. Classifique os plásticos em função da sua termoestabilidade. Dê um exemplo de cada.

6. O monômero de estireno, C8H8, é um hidrocarboneto líquido (µ = 1,3 g / mL) utilizado para aobtenção do poliestireno, (C8H8)n , através de uma polimerização por adição. Calcule o volume,em litros, do monômero que deve ser utilizado para obtenção de 10,4 kg de polímero.

EXPERIMENTO NO. 10

TÍTULO: POLÍMEROS

NOME:______________________________________________________RA:____________


49

INTRODUÇÃO:

Comparemos dois fatos: a "explosão" de um "flash" fotográfico e o enferrujamento de umprego de ferro. Ambos envolvem reações químicas, mas estas reações diferem em suasvelocidades.

Enquanto uma se processa rapidamente, outra se processa mais vagarosamente, podendodurar semanas, meses e até anos.

A finalidade dessa reação é mostrar a influência da concentração do reagente, de umcatalisador e da temperatura na velocidade de uma reação.

PROCEDIMENTO:O experimento consta de quatro partes :

PARTE I - MEDIDA DO TEMPO DE UMA REAÇÃO - PADRÃO

1. Pipete 5 mL de solução aquosa de ácido oxálico,H2C2O4, 0,25 mol / L em um tubo de ensaio.

2. Adicione 1 mL de solução aquosa de ácido sulfúrico, H2SO4, 4 mol / L.

3. Prepare um cronômetro ou um relógio para marcar tempo (deve marcar segundos).

4. Acrescente à mistura do tubo de ensaio,4 mL de solução aquosa de permanganato depotássio, KMnO4, 0,008 mol / L e agite o tubo de ensaio.

5. Controle com o relógio o tempo gasto até a solução mudar de coloração (padrão). Anote otempo de reação na tabela.

PARTE II - VARIAÇÃO DE VELOCIDADE DA REAÇÃO QUANDOA CONCENTRAÇÃO DIMINUI

1. Pipete 5 mL de solução aquosa de ácido oxálico 0,25 mol / L.

2. Adicione 1 mL de solução aquosa de ácido sulfúrico 4mol / L.

3. Acrescente 10 mL de água destilada e agite o tubo de ensaio.

4. Prepare o relógio para fazer a leitura do tempo de reação.

5. Acrescente à mistura do tubo de ensaio, 4 mL de KMnO4 0,008 mol / L e agite o tubo de ensaio.

6. Controle com o relógio o tempo gasto até a solução mudar de coloração (igual ao padrão).Anote o tempo de reação na tabela.

EXPERIMENTO NO. 11

TÍTULO: VELOCIDADE DE REAÇÃO

50

PARTE III - EFEITO DE UM CATALISADOR NA VELOCIDADE DE UMA REAÇÃO


2. Adicione 1 mL de solução aquosa de ácido sulfúrico 4 mol / L.

3. Adicione 5 gotas de solução de sulfato de manganês (II),MnSO4, 0,1mol / L.

4. Adicione 4 mL de solução aquosa de KMnO4 0,008 mol / L e agite o tubo de ensaio. Observe otubo de ensaio até mudança de coloração (igual ao padrão).

5. Anote o tempo de reação na tabela.

PARTE IV - EFEITO DA TEMPERATURA SOBRE A VELOCIDADE DA REAÇÃO


2. Pipete 1 mL de solução aquosa de ácido sulfúrico 4 mol / L.

3. Adicione 4 mL de solução aquosa de KMnO4 0,008 mol / L e agite o tubo de ensaio.

4. Em seguida, introduza o tubo de ensaio num banho-maria. Observe o tubo de ensaio até mudançade coloração.

5. Anote o tempo de reação na tabela.

51

Tabela em segundos (s):

Exercício:1) O tempo de reação na Parte II deve ser maior ou menor do que o observado na Parte I?

2) Qual a diferença, em termos de substâncias reagentes, da Parte I em relação a Parte II?

3) Qual é o volume total das substâncias que participam na reação da Parte II?

4) Quanto mais dispersas ou afastadas entre si as substâncias que reagem, mais lenta éa reação. Então, qual das reações é de se esperar uma menor velocidade de reação?

5) Os dados do experimento, estão de acordo com as deduções teóricas?

6) Na parte III da experimento, como age o Sulfato de Manganês (II)?

7) Depois de feita a Parte IV do experimento, o que podemos concluir sobre o efeito da temperatura navelocidade de uma reação?

EXPERIMENTO NO. 11

TÍTULO: VELOCIDADE DE REAÇÃO

NOME:______________________________________________________RA:____________


Grupos

Padrão

Parte II

Parte III

Parte IV

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 Média

52

solução óleo + álcool

1 gota

bacia com giz

D

D

DD

1

2

3

4

bacia vista em planta

INTRODUÇÃO:

A massa molar de qualquer substância, quando submetida às condições normais detemperatura e pressão, contém 6,02 . 1023 moléculas. Esse número recebe o nome de Constantede Avogadro.

Ácido Oleico: C17H33COOH

PROCEDIMENTO:

1. Coloque água na bacia até 2 cm de sua borda e deixe a água estabilizar.

2. Conte 4 vezes o número de gotas existente em 1 mL de solução alcoólica de ácido oleico a2,24g/L (pipeta volumétrica de 1 mL);

3. Faça a média dos números de gotas, arredonde para no. inteiro;

4. Aplique uma finíssima camada de talco ou pó de giz sobre a água;

5. Com a mesma pipeta deixe cair 1 gota da solução no centro da superfície da água, na bacia,de uma altura de 3 cm;

6. Meça em 4 direções diferentes o diâmetro da mancha de óleo (película) formada.

Esquema:

EXPERIMENTO NO. 12

TÍTULO: CONSTANTE DE AVOGADRO - MÉTODO DA PELÍCULA DE ÓLEO

53

Dados Coligidos:

Calcule:1. O volume de 1 gota de solução

1Vg= ___

Ng

2. A massa de ácido oleico em 1 gota

mác.= C . Vg

3. O volume de ácido oleico em 1 gota mác.Vác.= ____

µ

4. A área da película média de óleo (considerada circular).

π. (D)2

A= ______ 4

5. A espessura da película de óleo. Vác

.E= ____

A

6. O volume de uma só molécula de óleo na película (considerar cúbica)

Vmolécula = E3

EXPERIMENTO NO. 12

TÍTULO: CONSTANTE DE AVOGADRO - MÉTODO DA PELÍCULA DE ÓLEO

NOME:______________________________________________________RA:____________


Símbolo

Ng

D

C

µ

M

Grandeza

número de gotas em 1mL

diâmetro médio da película

concentração da solução alcoólica de ácido oleico

densidade do ácido oleico concentrado (puro)

Massa molar do ácido oleico

Valor

2,24

0,895

282,5

Unidade

gotas

cm

g / L

g /mL

g / mol

54

7. O número de moléculas na mancha de óleo

Vácido.N moléculas= _________

Vmolécula

8. Constante de Avogadro (NAvogadro = NA):

M . NmoléculasNA =

___________

mácido.

N A =

Exercício:

1. Calcular o número de moléculas que estão contidas em 0,5 L de água, sabendo-se que aµH2O = 1g/mL.

2. Quantas moléculas há em 100 µg de carbonato de cálcio, CaCO3?

3. Quantas moléculas estão contidas em 0,112 L de gás amoníaco, NH3, na CNTP?

4. 80 mg de uma substância, no estado de vapor, contém 3,01 . 1020 moléculas. Calcular amassa molar aproximada da substância.

55

INTRODUÇÃO:

Observar não consiste apenas em estar presente a um fato. É preciso ter atenção e observarpacientemente o fato sabendo anotar os pontos mais importantes.

Tente descrever, por exemplo, uma vela, uma caneta com tampa, uma caixa de fósforo,uma borracha, etc, com todos os detalhes importantes pertencentes ao objeto. As informaçõesque você pode citar a respeito do mesmo de modo que o torne reconhecível por qualquer outrapessoa que jamais o tenha visto.

Situações que carecem de significados:

- Origem do objeto;- Sua localização;- O nome ou marca do fabricante, etc.

Condições que podem ser importantes:- Local de uso;- Condições atmosféricas;- Horário de uso, etc.

São Irrelevantes:

- O valor monetário ou intríseco do objeto;- Os materiais empregados na elaboração do instrumento;- Dificuldade na sua manufatura, etc.Procure não fazer interpretações de fatos, mas apenas descreva-os em forma de ítens e

não de frases.

PROCEDIMENTO:

1. Examine atentamente o instrumento em estudo antes de colocá-lo em condições de uso.

2. Numere o máximo de ítens observados.

3. Se necessário coloque o objeto em uso e observe atentamente seu comportamento.

EXPERIMENTO NO. 13

TÍTULO: DESCRIÇÃO DE UM INSTRUMENTO

56

Anote as observações:

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

EXERCÍCIO:

1.Que é um fato empírico? E uma teoria?

2. Que é aspecto qualitativo? E quantitativo?

3. Que é uma investigação? E um experimento?

4. Que é uma interpretação? E uma observação?

EXPERIMENTO NO. 13

TÍTULO: DESCRIÇÃO DE UM INSTRUMENTO

NOME:______________________________________________________RA:____________


57

REFERÊNCIAS

1. ARGENTIÉRE, R. Novíssimo receituário industrial : enciclopédia de fórmulasreceitas para pequenas, médias e grandes indústrias. 5.ed. São Paulo: Ícone,1996.

2. BENN, F.R.; McAULIFFE, C. A. Química e poluição. Rio de Janeiro: LivrosTécnicos e Científicos , 1981.

3. BRASIL .Segurança e medicina do trabalho. São Paulo: Atlas, 1990.

4. FELTRE, R. Química: química geral. 4.ed. São Paulo Moderna, 1996. v.1

5. FELTRE, R. Química: físico-química. 4.ed. São Paulo Moderna, 1996. v.2

6. FELTRE, R. Química: química orgânica. 4.ed. São Paulo Moderna, 1996. v.3

7. FERRREIRA, P.C.P. Técnicas de armazenagem . Rio de Janeiro: Qualitymark,1994.

8. GUEDES, B.; FILKAUSKAS, M.E. O plástico. São Paulo: Érica, 1997.

9. MORITA, T.; ASSUMPÇÃO, R. M. V. Manual de soluções, reagentes &solventes: padronização, preparação, purificação. 2.ed. São Paulo: EdgardBlucher, 1976.

10. NUNES , L. P.; LOBO, A. C. O. Pintura industrial na proteção anticorrosiva.Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1990.

11. ROCHA FILHO, R.C. Grandezas e unidades de medida: o sistemainternacional de unidades. São Paulo: Atlas,1988.

58

APÊNDICE I : Massas Atômicas aproximandas, Princip ais Elementos:

APÊNDICE II: Tabela de Cátions e Ânions:

Cátions

Observação: Os asteriscos indicam os números de oxidação (Nox) mais comuns.

ElementoAlumínio

AntimônioArgônioArsênioBárioBerílio

BismutoBoro

BromoCádmioCálcio

CarbonoChumbo

CloroCobreCrômioEnxofreEstanho

EstrôncioFerroFlúor

FósforoHélio

SímboloAlSbArAsBaBeBiBBrCdCaCPbClCuCrSSnSrFeFP

He

M.A.(µ)27

1224075

1379

20911801124012

20735,563,5523211988561931

4

N.A.13511833564

835

3548206

82172924165038269

152

ElementoHidrogênio

IodoLítio

MagnésioManganêsMercúrio

MolibdênioNeônioNíquel

NitrogênioOuro

OxigênioPlatina

PotássioPrata

RubídioSelênioSilícioSódio

TungstênioUrânio

VanádioZinco

SímboloHI

LiMgMnHgMoNeNiNAuOPtK

AgRbSeSiNaWUVZn

M.A.(µ)1

1277

24,355

20196205914

19716

19539

10885,5792823

183,8523851

65,4

N.A.1

533

1225804210287

798

7819473734141174922330

Lítio ( Li+ )Sódio ( Na+ )

Potássio ( K+ )Rubidio ( Rb+ )Césio ( Cs+ )

Hidrogênio ( H+ )Hidroxônio ou

Hidrônio ( H3O+ )Prata ( Ag+ )

Amônio ( NH4+ )

Magnésio ( Mg2+ )Cálcio ( Ca2+ )

Estrôncio ( Sr2+ )Bário ( Ba2+ )

Zinco ( Zn2+ )Aluminio ( Al3+ )Bismuto ( Bi3+ )Cuproso ( Cu+ )Cuprico* ( Cu2+ )

Auroso ( Au+ )Áurico * ( Au3+ )

Mercuroso ( Hg22+ )

Mercúrico * ( Hg2+ )Niqueloso * ( Ni2- )Niquélico ( Ni3+ )Ferroso ( Fe2+ )Férrico * ( Fe3+ )

Cobaltoso* ( Co2+ )Cobáltico ( Co3+ )Cromoso ( Cr2+ )Crômico* ( Cr3+ )

Manganoso ( Mn2+ )Mangânico ( Mn4+ )Estanoso ( Sn2+ )Estânico* ( Sn4+ )

Plumboso* ( Pb2+ )Plúmbico ( Pb4+ )

Titânio ( Ti4+ )Cádmio ( Cd2+ )

59

Ânions com sufixos ato e ito

Observação: Os asteriscos indicam os mais importantes.

Ânions com sufixos eto(Não-oxigenados)

APÊNDICE III: Tabela de Interações (Observe a cor de sua solução)

Grupo: AZUL - Total de interações: 16

Brometo ( Br- )Carboneto ( C4- )Cianeto ( CN- )Cloreto ( CI- )

Ferrocianeto [Fe(CN)6]4-

Ferricianeto [Fe(CN)6]3-

Fluoreto ( F- )Fosfeto ( P3- )

Hidreto ( H- )Iodeto ( I- )

Nitreto ( N3- )Sulfeto ( S2- )

Acetato ( CH3-COO- )Aluminato ( AlO2

- )Antimoniato ( SbO4

3- ) Antimonito ( SbO3

3- )Arseniato ( AsO4

3- )Arsenito ( AsO3

3- )Borato* ( BO3

3- )Carbonato* ( CO3

2- )Cianato* ( CNO- )Bromato ( BrO3

- )Bromito ( BrO- )Clorato* ( CIO3

- )Clorito* ( CIO2

- )Cromato ( CrO4

2- )Dicromato* ( Cr2O7

2- )Fosfato* ( PO4

3- )Fosfito*( HPO3

2 - )Hidróxido / Hidroxila ( OH- )

Hipobromito ( BrO- )Hipoclorito* ( CIO- )

Hipoiodito ( IO- )Hipofosfito ( H2PO2

- )Iodato ( IO3

- )Iodito ( IO2

- )Manganato* ( MnO4

2- )Metafosfato ( PO3

- )Metassilicato* ( SiO3

2- )Nitrato* ( NO3

- )Nitrito* ( NO2

- )Ortossilicato* ( SiO4

4- )Oxalato ( C2O4

2- )Óxido* ( O2- )

Perbromato ( BrO4- )

Perclorato*( CIO4- )

Periodato ( IO4- )

Permanganato* ( MnO4- )

Peróxido* ( O22- )

Persulfato ( S2O82- )

Piroantimoniato( Sb2O74- )

Piroarseniato ( As2O74- )

Pirofosfato* ( P2O74- )

Pirossilicato ( Si2O76- )

Pirossulfato ( S2O72- )

Sulfato* ( SO42- )

Sulfito* ( SO32- )

Tetraborato ( B4O2- )Tetrationato ( S4O6

2- )Tiocianato* ( CNS- )

Tiossulfato* ( S2O32- )

Zincato ( ZnO22- )

Bicarbonato*( HCO3- )

Superóxido ( O42- )

NaHCO3

HCl

BaCl2AgNO3

Cu(NO3)2

CuSO4

ppto. azul

ppto. branco

Cu(NO3)2ppto. azul

AgNO3

ppto. branco

ppto. branco

ppto. branco

BaCl2ppto. branco

HCldesprendimento

de gás

60

Grupo: VERMELHO - Total de interações: 16

Grupo: AMARELO - Total de interações:14

Grupo: INCOLOR - Total de interações:16

(Hg2)+2 (NO

3)-

2

Hg2+2=+1

Hg+2 (NO3)-

2

Hg+2=+2

NaOH

Na2CO3

Pb(NO3)2Ba(NO3)2MgSO4

K4[Fe(CN)6]

ppto. branco

MgSO4

ppto. branco

ppto. branco

ppto. branco

ppto. branco

Ba(NO3)2

ppto. branco

Pb(NO3)2

ppto. branco

ppto. branco

Na2CO3

NaCl

Pb(NO3)2Ba(NO3)2

FeCl3K4[Fe(CN)6]

K2CrO4

ppto. amarelo

ppto. amarelo

ppto. tijolo

K4[Fe(CN)6]

ppto. branco

ppto. azul

FeCl3

ppto. branco

Ba(NO3)2 Pb(NO3)2ppto. branco

KCl

NaCH3COO

Na2CO3

CaCl2

Hg2(NO3)2

HCl

odor de vinagre

desprendimentode gás

ppto. branco

Hg2(NO3)2

ppto. branco

ppto. branco

ppto. amarelo

ppto. branco

CaCl2

ppto. branco

Na2CO3 NaCH3COO

61

APÊNDICE IV: Tabela de Solubilidade dos Sais:

APÊNDICE V: Pressão Máxima de V apor de Água em Diferentes T emperaturasOs valores de pressão máxima de vapor estão afetados de uma incerteza de + 0,1 Torr;

assim por exemplo, a pressão de vapor saturante da água, a 20 oC, é igual (17,5 + 0,1) Torr.

Para os valores de temperaturas não inteiros, proceda a uma interpolação usando o menorintervalo possível, isto é, intervalo de 1 oC, para obter uma maior precisão no valor da pressãomáxima de vapor.

INTERPOLAÇÃO:Ex.: Calcular a pressão máxima de vapor para 22,6 oC.

______ 21,1 - 19,8 P - 19,822 ___ 19,8 ____ _________ = ________ 1,3 x 0,6 = P - 19,822,6 __ P ____| 23 - 22 22,6 - 2223 ___21,1 ______ 0,78 = P - 19,8

1,3 P - 19,8___ = ______ P = 20,58 Torr 1 0,6

Sais

Nitratos NO3-

Sulfatos SO42-

Halogenetos Cl-,Br -, I-

Acetato CH3COO-

Sulfetos S2-

Fluoretos F

Hidróxido OH-

Cromato CrO42-

Carbonatos CO32-

Bicarbonatos HCO-3

Dicromatos Cr2O72-

Ferricianetos [Fe(CN)6]3-

Ferrocianetos [Fe(CN)6]4-

Fosfatos PO43-

Arseniato AsO43-

Arsenito AsO33-

Cianetos CN-

Oxalatos C2O42-

Sulfitos SO32-

Silicatos SiO44-

Regra

solúveis

solúveis

solúveis

solúveis

insolúveis

insolúveis

insolúveis

insolúveis

insolúveis

Exceções

nenhuma

Ba2+,Sr2+, Pb2+

Ag+,Hg22+,Pb2+, Cu+

Ag+, Hg2+

Alcalinos, Alc. Terrosos e NH4+

Alcalinos, NH4+, Ag+

Alcalinos, Ba2+,Sr2+, NH4+

Alcalinos, NH4+, Ca2+, Cu2+,Mn

Alcalinos e NH4+

(oC)p (Torr)

(oC)p (Torr)

119,8

2118,7

1210,5

2219,8

1311,2

2321,1

1412,0

2422,4

1512,8

2523,8

1613,6

2625,2

1714,5

2726,7

1815,5

2828,3

1916,5

2930,0

2017,5

3031,8

O

O

62

APÊNDICE VI: Percentagem de sal numa solução aquosa em função da sua densidade

APÊNDICE VII:

µ (g / mL)p2 (%)

µ (g / mL)p

2 (%)

1,0051

1,0568

1,0132

1,0639

1,0203

1,07110

1,0274

1,07811

1,0345

1,08612

1,0416

1,09313

1,0497

1,10114

Potenciais padrões de eletrodos* em solução aquosa a 25ºC.

Par Redox

Li+/ Li

K+/ K

Ba +/ Ba

Ca +/ Ca

Na+/ Na

Mg +/ Mg

Al +/ Al

H O / H / Pt

Zn +/ Zn

Cr +/ Cr

Fe +/ Fe

Cd +/ Cd

Ni + / Ni

Sn +/ Sn

Pb +/ Pb

H+/ H / Pt

Cu +/ Cu

Fe +,Fe +/ Pt

Ag+ / Ag

H+,NO- / NO / Pt

O / H+,H O / Pt

Au +/ Au

2

2

2

3

2 2 2

3

2

2

2

2

2

2 2

3 2

3

2 23

Eº/v

-3,04

-2,92

-2,90

-2,76

-2,71

-2,38

-1,71

-0,83

-0,76

-0,74

-0,41

-0,40

-0,23

-0,14

-0,13

0

0,34

0,77

0,80

0,94

1,23

1,42

Reação de eletrodo

Li+ + e Li

K

-

+ + e- K

Ba + + 2e- Ba

Ca + + 2e- Ca

Na+ + e- Na

Mg + + 2e- Mg

Al + + 3e- Al

2H O + 2e- 2 OH- + H

Zn ++ 2e- Zn

Cr + + 3e- Cr

Fe ++ 2e- Fe

Cd ++ 2e- Cd

Ni ++ 2e- Ni

Sn ++ 2e- Sn

Pb ++ 2e- Pb

2H++ 2e- H

Cu ++ 2e- Cu

Fe ++ e- Fe +

Ag++ e- Ag

NO- + 4H++ 3e- NO + 2H O

O + 4H++ 4e- 2H O

Au ++ 3e- Au

2

2

2

3

2 22

3

2

2

2

2

2

22

3 2

3 2

2 23

63

APÊNDICE VIII: Unidades Básicas , Constantes Fundamentais , Fatores de Conversão ,Unidades com Nomes Especiais.

1. Unidades Básicas

2. Constantes Fundamentais

GRANDEZACNTP:Condições Normais deTemperatura e Pressão

Contantes de Gases

Elétron Volt

Carga de ElétronMassa de Elétron em repousoMassa de Neutron em repousoMassa de Próton em repousoAceleração Normal de GravidadeConstante de Planck

Constante de AvogradoUnidade de Massa Atômica UnificadaVelocidade da LuzConstante de Faraday

SÍMBOLOVoPoTo

R

eVe

me

mn

mp

ghNucF

UNIDADE22,4 L

760 Torr = 1atm273,2K = 0ºC

0,082 atm.L / K.mol62,3 Torr.L / K.mol

8,314 J / K.mol82,06 cm3.atm/ K.mol83,14 cm3.bar/ K.mol

1,602.10 -19J = 1,602.10 -12erg1,60.10 -19C9,109.10 -28g

1,674.10 -24g1,674.10 -24g

9,80 m/s2 = 980cm/s2

6,63.10 -34J.s = 6,63.10 -27erg.s6,023.10 23 moléculas / mol

1,6605.10 -27kg

3,0.10 10 m/s96487 C/mol

GRANDEZAVelocidadeTempoComprimentoMassaIntensidade de Corrente EletricaFrança (1775-1836)Temperatura Inglaterra (1824-1907)Suécia (1701-1744)Quantidade de matériaIntensidade LuminosaÀreaVolume (ml=cm3)

SÍMBOLOvtl

m

i

T

ncdAV

UNIDADEm/ssm

mg, g, kg, t

A (ampere)

K (Kenvin)ºC (graus Celsius)

molcandela

m2

dm3, m3, mL, L

64

3. Fatores de Conversão

Volume

massa

1kg

1 polegada

1 pé

1 palmo

1 vara

1 libra

1 ângtron

1 arroba

1 bar

1 hectare

1 milha

1 milha marítima

1 milha marítima aérea

1 nó (velocidade)

1 dina

1kgf

1 kWh

1 b.t.u.(unidade term. Britânica

1 onça troy

1 libra troy

1 galão (EUA)

1 galão (RU)

1 barril (EUA)

1 barril (RU)

1 atm

1 Torr = 1 mmHg

1 hora

1 dia

1 ano sideral

1 cal

1 Cal (nutricional)

dm3 = 10-3m3 =103ml = 1L

1t = 103kg =106g = 109mg

103g = 2,205 lb

2,54 cm

12 pol = 30,48 cm

22 cm

11 dcm = 1,10 m = 5 palmos

453,59 g

10-10m

14,688 kg

105 Pa ; 0ºC=1,013.105 Pa

1 ha = 104m2

1760 jardas = 1609,34m

0,8690 milhas

1852 m

1852 m / 3600 s (milha/hora)

10-5 N

9,80665 N

3,6 . 106 J

1055,87 J

480 grãos = 31,10348 g

12 onças = 373,24g

3,786 L

4,546 L

158,983 L

163,65 L

760 Torr = 101325 Pa

133,32 Pa

60 min = 3600 s

24h = 86400 s

52,179 semanas = 3,1558.107s

4,184 J

4,184 kJ

65

Continuação dos Fatores de Conversão

4. Unidades com Nomes Especiais

1 erg

1 micron (µ)

1 micrograma (µg)

1 µg / mL

1 µg / L

1000 ppm de M

10-7 J

10-6 m

10-6 g

1 ppm (parte por milhão)

1 ppb (parte por bilhão)

1 g de M / L = 0,1% de M

GRANDEZA

Newton / Força

Inglaterra (1642-1727)

Joule / Energia e Trabalho


Watt / Potência / Fluxo Energético

Escócia (1736-1806)

Coulomb / Carga Elétrica

França (1736-1806)

Siemens / Condutância Elétrica


Faraday / Capacidade Elétrica


Ohm / Resistência Elétrica

Alemanha (1787-1853)

ddp / volt / fem / Tensão Elétrica

Itália (1745-1827)

Henry / Indutância

EUA (1979-1878)

Weber / Fluxo Magnético


Hertz / Frequência


Pascal / Pressão / Tensão Mecânica

França (1623-1662)

EXPRESSÃO

m . Kg . s-2

m2. Kg . s-2 = N . m

m2.Kg.s-3 = J / s

A . s

m2. Kg . s-3 . A-2 = -1

A2. s4 . m-2. Kg-1 = C / V

m2. Kg . s-3. A-2 = V / A

m2. Kg . s-3. A-1 = W / A

m2. Kg . s-2. A-2 = Wb / A

m2. Kg . s-2. A-1 = Vs

s-1

Kg . m-1. s-2 = N / m2

SÍMBOLO

N

J

w

C

S

F

V

H

Wb

Hz

Pa

66

APÊNDICE IX: Indicadores

Fenolftaleína

Alaranjado de metila

Azul de Bromotimol

Tornassol

Verde de Bromocresol

Vermelho de metila

Azul de timol

Vermelho do congo

Timolftaleína

Ácido

incolor

vermelho

amarelo

vermelho

amarelo

vermelho

vermelho

azul

incolor

Base

vermelho

amarelo

azul

azul

azul

amarelo

amarelo

vermelho

azul

pHviragem

8,2 - 10,0

3,2 - 4,2

6,0 - 7,6

-

3,8 - 5,4

4,8 - 6,0

1,2 - 2,8

3,0 - 5,0

10,0 - 12,0

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