Relatório E1 - Calibração

8/17/2019 Relatório E1 - Calibração

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Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro - UENF

Laboratório de Química Analítica

Experimento 1 – Medidas, Uso da Balança Analítica e Calibração da Pipeta

Maximiano Kanda Ferraz

Avelino dos Santos Rocha

Campos dos Goytacazes2011


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Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro2

Sumário

1. INTRODUÇÃO........................................................................................................3

2. OBJETIVOS.............................................................................................................4

3. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS............................................................5

3.1

Materiais Necessários ............................................................................................. 5

3.2 Procedimentos ......................................................................................................... 5

4. RESULTADOS E DISCUSSÕES..........................................................................8

5. CONCLUSÕES.......................................................................................................11

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................................ 12


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1. INTRODUÇÃO

As medidas são essenciais em experimentos científicos, as propriedades mais

fundamentais que podem ser medidas são comprimento, massa e tempo. Porém, as medidas

podem apresentar erros, sendo estes resultados de limitações dos equipamentos ou então por

falhas humanas. As medidas podem ser exatas, quando os valores obtidos são próximos do

real, ou serem precisas, quando o grau de variação de resultados de uma medição é pequeno.

A medição de uma grandeza é feita através da comparação dessa grandeza com um padrão

estabelecido.

Neste experimento, as medidas feitas respeitam as unidades e precisão de cada

equipamento utilizado: Balanças analítica e semi-analítica, termômetro e cronômetro. Assim,

foi determinado a massa dos béqueres e dos erlenmeyers, a temperatura da água destilada e o

tempo de escoamento da pipeta de 25 ml.

O uso da balança analítica é mais restrito, especialmente na determinação de massas

em análises químicas de determinação da quantidade absoluta ou relativa de um ou

mais constituintes de uma amostra. Usualmente apresentam um prato para colocação de

amostras protegido por portinholas de vidro corrediças, pois leves ou até imperceptíveis

correntes de ar podem levar instabilidade ao valor lido, ou até induzir a um grande erro deleitura. Devido à necessidade de extrema precisão das medidas efetuadas, estas devem ter

salas específicas para sua manipulação, com condições ambientais controladas.

A avaliação de erros, cálculo do volume, densidade, média e desvio padrão estão na

seção “Resultados e Discussões”, bem como a comparação dos dados obtidos

experimentalmente com dados ideais ou tabelados.


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2. OBJETIVOS

Os principais objetivos do experimento: “Medidas, Uso da Balança Analítica e Calibração

da Pipeta” foram, exatamente como o título afere, obter medidas específicas utilizando o

equipamento necessário, regulando-o previamente, se necessário (tarar a balança ou regular a

saída da pipeta).

O que se quer obter por meio de tais medições da massa de béqueres e erlenmeyers (secos

e com água) é analisar a precisão e a exatidão dos materiais utilizados no procedimento de

pesagem da massa de água, calculando o desvio padrão das amostragens.

Como foi o primeiro experimento feito, também houve por objetivo a ambientação

com o laboratório de química em si, manuseando os materiais corretamente e se

familiarizando a manipular objetos e equipamentos básicos, como pêra de sucção, pipetas e

balanças, de grande importância não só pra esse, como para outros testes.


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3. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS

3.1 Materiais Necessários

1 Pipeta Volumétrica de 10 ml

1 Pipeta Volumétrica de 25 ml

1 Pêra de Sucção

3 Béqueres de 250 ml

1 Proveta de 10 ml

3 Erlenmeyer de 250 ml secos

Papel Toalha

Relógio

Balança Analítica (Uso Comum)

Balança Semi-Analítica (Uso Comum)

Termômetro de 0-100 ºC (Uso Comum)

Béquer de 1000 ml

Água destilada (Uso Comum)

3.2 Procedimentos

O primeiro passo feito no procedimento experimental foi averiguar se havia o material

necessário para prosseguir. Após estar com tudo, pesa-se os 3 béqueres e os 3 erlenmeyers

secos na balança analítica, não sem antes verificar se o equipamento está calibrado (marcando0,0001g sem nada com o vidro fechado), tarando a balança se necessário (com o botão


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TARE), para que os resultados obtidos sejam muito próximos dos valores verdadeiros.

Coloca-se o recipiente no centro da balança, verificando se ela está nivelada e fecha-se o

vidro para ocorrer o mínimo de interferência possível. Ao terminar esse passo, anotar os

resultados das medidas obtidas, e repetir para todos os recipientes. O procedimento para a

balança semi-analítica é o mesmo, só que ela tem menor precisão (0,01g).

Com auxílio da pipeta de 10 ml retirou-se 10 ml água destilada do béquer de 1 litro e

adicionou-se na proveta de 10 ml, despejando a água contida na proveta em cada um dos

béqueres. No caso dos erlenmeyers, a água é despejada diretamente da pipeta.

Agora é necessário repetir os mesmos procedimentos de pesagem e anotação anterior.

Em seguida descarta-se a água dos béqueres, secando-os com papel toalha para serem

utilizados novamente, pesando-os secos na balança analítica.

Posteriormente, utilizou-se a pipeta de 25 ml para adicionar 25 ml de água destilada

aos béqueres, com o auxílio de um relógio marcou-se o tempo de escoamento da pipeta (em

segundos) em cada um dos três béqueres, levando-os para serem pesados somente na balança

analítica. A temperatura da água foi medida em todos os procedimentos. Com os dados

anotados e registrados na tabela a seguir, podemos calcular o desvio padrão das massas de

água.

Tabela 1 – Massas dos Recipientes Vazios

M assa BéqueresVazios na Balança

Analítica (g)

M assa BéqueresVazios na Balança

Semi-Analítica (g)

M assa ErlenmeyersVazios na Balança

Analítica (g)

M assa ErlenmeyersVazios na Balança

Semi-Analítica (g)

B1 – 74,0216 B1 – 73,88 E1 – 72,0445 E1 – 71,97

B2 – 58,5003 B2 – 58,41 E2 – 50,9050 E2 – 50,85

B3 – 80,4147 B3 – 80,30 E3 – 69,4903 E3 – 69,42


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Tabela 2 – Massas dos Recipientes com 10 ml de Água Destilada

Massa Béqueres com

Água (10ml) Balança

Analítica (g)

Massa Béqueres com

Água (10ml) Balança

Semi-Analítica (g)

Massa Erlenmeyers

com Água (10ml)

Balança Analítica (g)

Massa Erlenmeyers

com Água (10ml)

Balança Semi-

Analítica (g)

B1 – 83,6966 B1 – 83,60 E1 – 81,9015 E1 – 81,77

B2 – 68,2796 B2 – 68,17 E2 – 60,6284 E2 – 60,54

B3 – 89,9696 B3 – 89,80 E3 – 79,0964 E3 – 78,96

Tabela 3 – Massa dos Béqueres Secos, com 25 ml de água e o tempo de escoamento da pipeta

Massa Béquer Seco (g) Massa Béqueres com Água

(25ml) Balança Analítica

Tempo de Escoamento da

Pipeta (s)

B1 – 73,9347 B1 – 97,3618 1 – 35,32

B2 – 58,4333 B2 – 83,3795 2 – 31,92

B3 – 80,3206 B3 – 105,3402 3 – 34,41


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4. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Fórmulas Utilizadas:

Densidade: m V

Média: X=(x1+x2+...xn) /N Erro do Desvio Padrão: Δx = S /N

Desvio-padrão = s =

A densidade é uma propriedade da matéria que relaciona massa e volume. Em outras

palavras, ela define a quantidade de massa de uma substância contida por unidade de volume.

O conceito de densidade pode ser facilmente entendido na prática comparando objetos feitos a

partir de diferentes substâncias, mas de mesmo volume.

Portanto, sólidos com o mesmo volume, porém feitos de diferentes materiais, terão

massas distintas, ou seja, materiais diferentes têm densidades diferentes. Essa relação entre

massa e volume é expressa pela seguinte fórmula: ρ =M/V, onde ρ é a densidade, M a massa

e V o volume do material. A seguir, encontra-se uma tabela com a densidade de alguns

materiais.

Tabela 4 - Valores para densidade da água (g/cm3), em diferentes temperaturas (°C).

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

15 0.999099 0.999084 0.999069 0.999054 0.999038 0.999023 0.999007 0.998991 0.998975 0.998959

16 0.998943 0.998926 0.998910 0.998893 0.998877 0.998860 0.998843 0.998826 0.998809 0.998792

17 0.998774 0.998757 0.998739 0.998722 0.998704 0.998686 0.998668 0.998650 0.998632 0.998613

18 0.998595 0.998576 0.998558 0.998539 0.998520 0.998501 0.998482 0.998463 0.998444 0.998424

19 0.998405 0.998385 0.998365 0.998345 0.998325 0.998305 0.998285 0.998265 0.998244 0.998224 20 0.998203 0.998183 0.998162 0.998141 0.998120 0.998099 0.998078 0.998056 0.998035 0.998013


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21 0.997992 0.997970 0.997948 0.997926 0.997904 0.997882 0.997860 0.997837 0.997815 0.997792

22 0.997770 0.997747 0.997724 0.997701 0.997678 0.997655 0.997632 0.997608 0.997585 0.997561

23 0.997538 0.997514 0.997490 0.997466 0.997442 0.997418 0.997394 0.997369 0.997345 0.997320

24 0.997296 0.997271 0.997246 0.997221 0.997196 0.997171 0.997146 0.997120 0.997095 0.997069 25 0.997044 0.997018 0.996992 0.996967 0.996941 0.996914 0.996888 0.996862 0.996836 0.996809

26 0.996783 0.996756 0.996729 0.996703 0.996676 0.996649 0.996621 0.996594 0.996567 0.996540

27 0.996512 0.996485 0.996457 0.996429 0.996401 0.996373 0.996345 0.996317 0.996289 0.996261

28 0.996232 0.996204 0.996175 0.996147 0.996118 0.996089 0.996060 0.996031 0.996002 0.995973

29 0.995944 0.995914 0.995885 0.995855 0.995826 0.995796 0.995766 0.995736 0.995706 0.995676

30 0.995646 0.995616 0.995586 0.995555 0.995525 0.995494 0.995464 0.995433 0.995402 0.995371

Como a temperatura da água destilada utilizada nas medições foi de 22,5 oC, a sua

densidade (conforme a tabela acima) é de 0,997665 g/cm3. O cálculo dos volumes (feito

apenas aplicando a fórmula da densidade), a média das medidas e o desvio padrão dos valores

estão especificados nas tabelas a seguir.

Tabela 5 – Resultados com 10 ml de água na balança analítica

Massa de 10 ml de água (g) Volume Real (cm )

B1 – 9,6750 9,6978

B2 – 9,7793 9,8023

B3 – 9,5549 9,5774

Média = 9,6697 9,6925

S(x) = 0,11229 S(x) = 0.11254

E1 – 9,8570 9,8802

E2 – 9,7234 9,7463

E3 – 9,6061 9,6287

Média = 9,7288 9,7517

S(x) = 0.12554 S(x) = 0.12584


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Tabela 6 - Resultados com 10 ml de água na balança semi-analítica

Massa de 10 ml de água (g) Volume Real (cm )

B1 – 9,72 9,74

B2 – 9,76 9,78

B3 – 9,50 9,52

Média = 9,66 9,68

S(x) = 0.14 S(x) = 0.14

E1 – 9,80 9,82

E2 – 9,69 9,71

E3 – 9,54 9,56

Média = 9,68 9,70

S(x) = 0.13051 S(x) = 0.13051

Tabela 7 – Resultados com 25 ml de água na balança analítica

Massa de 25ml de água (g) Volume Real (cm )

B1 – 23,4301 23,4853

B2 – 24,9412 24,9999

B3 – 25,0196 25,0785

Média = 24,4636 24,5212

S(x) = 0.89592 S(x) = 0.898


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5. CONCLUSÕES

Com a observação das medições, experimentos, aplicações dos teoremas e fórmulas,

pôde-se concluir que os resultados foram satisfatórios e o experimento bem sucedido no seu

próposito.

A principal razão deste experimento está na análise das medidas (se é exata ou

precisa). E nisso o experimento foi bem sucedido, podendo-se alcançar o objetivo, utilizando

de forma correta as balanças (analítica e semi-analítica) e as pipetas (de 10 e 25 ml).

Ou seja, mesmo que as medições feitas sejam submetidas a erros humanos e

experimentais, minimizados pelo manuseio correto e pelas regras de conduta no laboratório de

química, elas cumprem seu propósito em gerar dados próximos ao real, podendo-se calcular o

necessário, nesse caso os volumes, e analisar estatisticamente os dados.


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6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] M. T. Holtzapple, W. D. Reece, Introdução à Engenharia. Rio de Janeiro: LTC –

Livros Técnicos e Científicos, 2006, pág. 159 e 160.

[2] Disponível em: http://web.ccead.puc-rio.br/condigital/mvsl/Sala%20de%20Leitura/

conteudos/SL_ densidade.pdf. Acesso em 10/07/2011.

[3] Policani, André. Introdução a Probabilidade e Estatística. Campos dos Goytacazes,:Uenf, 2010, pág. 15-35.

[4] Disponível em: http://www2.volstate.edu/CHEM/Density_of_Water.htm. Acesso em10/07/2011.

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