Universidade Federal do MaranhãoColégio Universitário

Curso Técnico de Meio AmbienteDisciplina: Química Experimental

Atividade Avaliativa: Relatório de Aprendizagem apresentado ao Curso Técnico de Meio Ambiente do Colégio Universitário - COLUN, como requisito para a avaliação da Disciplina Química Experimental ata obtenção e atribuição de nota da Atividade Avaliativa.

Lente: José Alberto Pestana ChavesAprendizes: Roosevelt Ferreira Abrantes

1

São Luis – Ma2011

Titulo: Preparo de Soluções

Introdução

Na natureza, raramente encontramos substâncias puras. O mundo que nos rodeia é constituído por sistemas formados por mais de uma substância: as misturas. Às misturas homogêneas dá-se o nome de soluções. Logo, podemos dizer que, soluções são misturas de duas ou mais substâncias que apresentam aspecto uniforme. As ligas metálicas, por exemplo, são soluções sólidas; o ar que envolve a Terra é uma solução gasosa formada, principalmente, pelos gases N2 e O2; a água dos oceanos é uma solução líquida na qual encontramos vários sais dissolvidos, além de gases; o guaraná também é uma solução aquosa, contendo açúcar, extratos de plantas e vários aditivos.

Nos exemplos acima descritos, podemos perceber que as soluções são sistemas homogêneos formados por uma ou mais substâncias dissolvidas (soluto) em outra substância presente em maior proporção na mistura (solvente). Nos laboratórios, nas indústrias e no nosso dia-a-dia; as soluções de sólidos em líquidos são as mais comuns. Um exemplo muito conhecido é o soro fisiológico (água + NaCl). Nesses tipos de soluções, a água é o solvente mais utilizado (Não importa se na solução existir mais de um solvente. Se a água estiver presente, ela será o solvente da solução, independente de sua quantidade), sendo conhecida por solvente universal. Essas soluções são chamadas soluções aquosas.

Objetivo:

Aprender métodos de preparação de diferentes tipos de soluções de uso comum em laboratórios, bem como identificar unidades de concentração.

Fundamento Teórico:

Determinado material é denominado solução quando é uma mistura homogênea de duas ou mais substâncias. São exemplos de soluções a água do mar, o bronze, o latão, o aço, etc. Numa solução, a substância dissolvida

2

denomina-se soluto e aquela em que este (ou estes) se dissolvem denomina-se solvente. Considere duas soluções: água-sal de cozinha e água-álcool. Quando se adiciona uma pequena quantidade de sal de cozinha a um copo com água, o sal se dissolve, formando uma solução diluída. Aumentando-se a quantidade de sal, a solução vai-se tornando cada vez mais concentrada, até saturar-se, isto é, até atingir a capacidade máxima de dissolução. A partir desse ponto, todo sal adicionado deposita-se no fundo, não se dissolvendo. Portanto, por mais sal que se adicione, a concentração da solução permanece constante (desde que a temperatura também não se altere). Soluções nessas condições são denominadas saturadas. Soluções são misturas homogêneas, o componente que se encontra em maior quantidade (volume) numa solução e chamado de solvente e o componente que se encontra em menor quantidade é chamado de soluto. Em uma solução, o solvente e o soluto sempre formam um sistema monofásico. Neste exemplo, a água é o solvente e o sal é o soluto.

Considere agora soluções de álcool e água. Estas jamais atingem a saturação: os dois líquidos são miscíveis, independentemente da quantidade relativa de cada um. Neste caso, qual o soluto? Qual o solvente? As respostas requerem bom-senso: numa solução onde a quantidade de água excede a de álcool, diz-se que o solvente é a água; no caso inverso, o solvente seria o álcool. E quando ambos existem em quantidades iguais? Neste caso, tem-se liberdade de escolher e qualquer resposta será válida.

Quando dizemos que uma solução é diluída ou concentrada, estamos expressando a concentração de modo vago, meramente qualitativo. Entretanto, para muitos experimentos, precisamos utilizar soluções com concentração bem definida, expressa quantitativamente em percentagem ou em molaridade. As soluções podem ser encontradas em qualquer fase de agregação: solida, liquida e gasosa, a fase de agregação de uma solução é determinada pela fase de agregação do solvente.

O coeficiente de solubilidade é a máxima quantidade de soluto capaz de se dissolver totalmente numa quantidade padrão de solvente, a solubilidade não é função apenas da concentração do soluto, mas também é variável com as mudanças de temperatura e de pressão. Podemos expressar as quantidades de soluto dissolvido no solvente através de unidades de concentração. As soluções podem ser: Moleculares: as moléculas dispersas são moléculas não dissolvidas. Ex: sacarose + água. Iônicas ou eletrolíticas: as moléculas dispersas formam íons. Ex: NaCl + água. Insaturadas: quando a quantidade de soluto é inferior ao coeficiente de solubilidade. Saturadas: quando a

3

quantidade de soluto é igual ao coeficiente de solubilidade. Supersaturadas: quando a quantidade de soluto é superior ao coeficiente de solubilidade.

Método de Determinação:

Material Necessário:

Bureta de 25 ml

Goblé de 250 ml

Funil

Pompete

Conta-gotas

Balão Erlenmeyer

Bastões de vidro

Pissetas

Balança de precisão

Balões volumétricos de 50 e 100 mL

Vidro de relógio

Espátula

Papel de filtro

Proveta de 50 mL

Pipetas graduadas de 10, 20 mL

Pêra de borracha

Agitador magnético

Béckers de 50, 25 ml

Reagentes necessários:

Água destilada

Cloreto de Sódio

4

Hidróxido de Cálcio

Nitrato de Prata

Acido Clorídrico

Álcool Etílico

Fenolftaleína

Carbonato de amônia

Procedimento Experimental:

No laboratório todos os cálculos dos solutos e solução, antecedem o início das práticas e experimentos.

Preparo de Soluções

Solução 1: Foi pesado 0,10g de NaCl na balança de precisão, devidamente condicionado dentro de um béquer de vidro, transferido para um outro béquer, é adicionado por volta de 25 mL de solvente sendo misturado continuamente, com o bastão de vidro até estar totalmente solubilizado, após isto a solução foi transferida para um balão volumétrico e foi adicionado o restante de água destilada até completar 50 mL de solução, depois a solução foi transferida para um recipiente de armazenagem e a mesma foi devidamente etiquetada.

Solução 2: Repetiu a mesma operação feita com a solução 1, mas dessa vez utilizamos a volumação em vez da pesagem das substancias, foram feitos os preparos de 0,5 mol/L de NaCl (cloreto de sódio), cujo volume final é de 250mL. A massa do sódio (Na = 23), e a massa do cloro (Cl = 35,5); também o preparo de 0,2 mol/L de Hcl (acido clorídrico), cujo volume final é de 500ml, a solução de (Nh4)Co3 (carbonato de amônia), cujo volume final é 1 litro, após vários cálculos estas substancia foram submetidas a solubilização, transferidas para um recipiente de armazenagem e a mesmas foram devidamente etiquetadas e condicionadas.

5

Resultados e Discussões

Preparo de soluções

Solução 1

Após ter sido calculado a massa necessária de NaCl (como mostra os cálculos abaixo), foram pesados 0,10g de NaCl na balança de precisão, dentro de um béquer de vidro, transferido para um outro béquer, é adicionado por volta de 25 mL de solvente sendo misturado continuamente, com o bastão de vidro, após isto a solução foi transferida para um balão volumétrico e foi adicionado o restante de água destilada até completar 50 mL de solução, resultando numa solução de 0,5g/L.

A Etiquetagem Configurou Desta Forma:

1) nome da solução: solução de cloreto de sódio (0,5g/L de NaCl); data: 05/10/2011; usuário: Roosevelt Ferreira Abrantes.

Calculo da Solução 1:

10 _____1000

x _____ 50 ml

x = 5 0 = 0,5 g/l

1000

x = 0,5 g/l

A solução obtida apresentava coloração transparente que quando agitada não deixava uma boa passagem para luz, alterando seu caminho.

Solução 2

a) (como mostra os cálculos abaixo) para o preparo de solução de 0,5 mol/L de NaCl (cloreto de sódio), com volume final de 250 ml; 0,2 mol/L de acido clorídrico (Hcl), com volume final é de 500 ml; 0,1 de carbonato de amônia (Nh4)Co3, com volume final de 1 litro. Após vários cálculos, as substancias foram volumadas dentro de um béquer de vidro, depois transferidos para balões volumétricos, de medidas entre, 50ml, 150ml e 250ml, gerando os

6

seguintes resultados; a primeira solução 7,3g, a segunda 3,65 g e a terceira 3,2g de solução cada uma.

A Etiquetagem Configurou Desta Forma:

1) nome da solução: solução de cloreto de sódio (7,3g de NaCl); data: 13/10/2011; usuário: Roosevelt Ferreira Abrantes;

2) nome da solução: solução de acido clorídrico (3,65g de Hcl); data: 13/10/2011; usuário: Roosevelt Ferreira Abrantes;

3) nome da solução: solução de carbonato de amônia (3,2g de (Nh4)Co3); data: 13/10/2011; usuário: Roosevelt Ferreira Abrantes;

Calculo da Solução 2:

a) preparo de solução de 0,5 mol/L de NaCl (cloreto de sódio), com volume final de 250 ml;

Mol/L = 0,5

Na = 23

Cl = 35,5

Vol = 250 Ml

M= m1

p . m . v( l )

0,5 = m1

58,5 x 250 ml

0,5 = m1

58,5 x 0,25

0,5 = m1

14, 625

m1= 7,3g

7

b) preparo de solução 0,2 Mol/L de acido clorídrico (Hcl) cujo volume final é 500Ml?

Dados da solução:

Mol/L: 0,2

Cl: 35,5

H = 1

Vol = 500ml

M = m1

p . m . v( l )

0,2 = m1

36,5 x 0,5

m1 = 3,65g

d = m

v

1,19 = 5,65

V

V = 5,65

1,19

obs: calculo de pureza do acido clorídrico.

v = 3,06 ml

3,06 ml_____37%

x______100%

37x = 3,06

x = 3,06

8

37

x = 8,27 ml de Hcl

c) preparo de solução 0,1 mol/L de carbonato de amônia, cujo volume final é de 1 litro?

Dados da solução:

(NH4) CO3

14N = 28

1H = 8

12C = 12

16O = 48

96g

0,1 = m1

96 . 1

m1 = 9,6

30%______9,6g

x______100

x = 9,6 . 10 0

30

x = 96

3

x= 3,2 g

Novamente a solução obtida apresentava coloração transparente que quando agitada não deixava uma boa passagem para luz, alterando seu caminho.

9

Concentração de Soluções

Tabela 1. Concentração das soluções preparadas

Solução Massa (g) Soluções Concentração

1 0,0 25 mL 0,5g/L

2 0,5 mol/L 250 mL 7,3g

5 0,2 mol/L 500 mL 3,65 g/L

4 0,0 0,1 mol/L 3,2 mol/L

Observações Importantes:

No preparo de uma solução, deve-se sempre usar água destilada.

A concentração molar (mol.L-1) que indica o numero de mols do soluto(n1) que se encontra dissolvida num volume de 1 litro de solução(V) é a mais utilizada em laboratórios.

O PPM, que é a quantidade de massa do soluto(mg) dissolvida em 1 milhão de partes de solvente(L) também é a mais usual.

10

Conclusão

            Depois de fazer todos os cálculos, produzir todas as soluções, o objetivo da prática foi alcançado. As soluções foram feitas conforme os cálculos e as técnicas ensinadas teoricamente. Os materiais estavam em boas condições e havia tudo que era necessário para a prática. A prática foi totalmente produtiva. Através desta titulação pode-se concluir que a concentração do ácido era aproximadamente 0.1063 mol.dm-3. O resultado final poderá apresentar alguma margem de erro (um desvio aproximado a 0.1 mol.dm-3). Através da interpretação dos dados obtidos no procedimento experimental pode-se concluir que a titulação em análise irá ter uma curva de titulação do tipo apresentado, uma vez que a titulação foi efectuada usando um ácido forte e uma base forte.

11

Referências bibliográficas

USBERCO, João e SALVADOR, Edgard. Química, volume único. São Paulo: Saraiva, 2002.

ATKINS, Peter e JONES, Loretta. Princípios de Química, 3ª edição. Porto Alegre: Bookman, 2006.

KOTZ, J.C. e TREICHEL Jr.,P., Química e reações químicas, Volume 1, 3ª edição. Rio de Janeiro: LTC Editora, 1998.

12