APOSTILAQUIMICAGERAL_2014 - Cópia

EN

GE

NH

AR

IAS

1

CENTRO UNIVERSITRIO UNA

INSTITUTO POLITCNICO

PRTICAS DE QUMICA GERAL

Belo Horizonte - MG

Fevereiro/2014

EN

GE

NH

AR

IAS

2

Sumrio

1. CRONOGRAMA LABORATRIO -2014/I 2. ORIENTAES SOBRE O LABORATRIO 3. INSTRUES GERAIS E SUGESTES PRELIMINARES 4. PROCEDIMENTO DE LIMPEZA DE VIDRARIAS 5. ROTEIROS DE AULAS PRTICAS PRATICA 1: INTRODUO AO LABORATRIO DE QUMICA: NORMAS DE SEGURANA E EQUIPAMENTOS COMUNS CASO 1: ACIDENTE NO LABORATRIO E AGORA? PRTICA 2: CUIDADOS COM A BALANA E TCNICA DE PESAGEM CASO 2: PESANDO TOMOS DE FERRO PRATICA 3: MEDIDAS DE VOLUMES CASO 3: QUAL O VOLUME DE LCOOL NA GASOLINA? PRATICA 4: DETERMINAO DO PONTO DE FUSO PELO MTODO DO CAPILAR E DE EBULIO CASO 4: PRDIO DERRETE CARRO EM LONDRES PRATICA 5: DETERMINAO DA DENSIDADE CASO 5:PROBLEMA EM UMA INDSTRIA DE ALIMENTOS PRATICA 6 : SEPARAO DE MISTURAS

PRATICA 7: ESTEQUIOMETRIA CASO 7: COMBUSTVEL DE FOGUETE PRATICA 8: PREPARO DE SOLUES CASO 8: INDICADORES PRATICA 9 : CORROSO CASO 9: PERDAS NA MINERAO PRATICA 10: PILHA DE DANIELL CASO 10: PILHAS E BATERIAS PRATICA 11: TESTE DA CHAMA

3

1 - CRONOGRAMA LABORATRIO 2014/I O cronograma a seguir fornece datas e atividade a serem realizadas. Devido ao recesso antecipado da Copa do mundo de futebol as reposies de aula acontecero aos sbados e tero o horrio seguido conforme a informao de dia na coluna AULA.

AULA DIA/MS PROCEDIMENTO DE ENSINO

01/02 04 a 07/02 Recepo aos Calouros e Veteranos Apresentao da Disciplina

03/04 10 a 14/02 Pratica 1 - Normas de segurana em laboratrios de qumica, algarismos significativos, erros em anlises qumicas.

Reposio 5 feira

15/02 Algarismos significativos exerccios

05/06 17 a 21/02 Prtica 2 Balana: Cuidados com a balana e tcnica de pesagem

Reposio 2 feira

22/02 Prtica Teste da Chama introduo ao estudo dos tomos na viso de Dalton, Thomson, Rutherfor, Bohr

07/08 24 a 28/02 Prtica 3- Medidas de volumes

09/10 3 a 5/03 6 a 7/03

Recesso de Carnaval Exerccios

Reposio 3 - feira


11/12 10 a 14/03 Prtica 4 Determinao da Temperatura de Fuso pelo mtodo capilar para slido e determinao da temperatura de ebulio da gua

13/14 17 a 21/03 Prtica 5 Determinao da Densidade

Reposio 4 feira


15/16 24 a 28/03 Pratica 6 - Separao de Misturas

Reposio 5 feira


17/18 31/3 a 04/4 Avaliao 5,0 pontos

19/20 07 a 11/04 Prtica 7 Estequiometria Fechamento da 1Ata 07/04

21/22 14 a 16/04 17 a 20/04

Solues (diluio, mol/L, %m/v, m/m, v/v) simulador phet Feriado Semana Santa

23/24 21/04 22/4 a 23/4 24 a 25/04

Feriado Tiradentes Exerccios Solues (diluio, mol/L, %m/v, m/m, v/v) simulador phet

Reposio 6 feira


25/26 28 a 30/04 01/05 02/05

Funes inorgnicas (cidos e bases de Arrhenius, sais e xidos) Feriado Dia do trabalho Funes inorgnicas (cidos e bases de Arrhenius, sais e xidos)

4

Continuao

AULA DIA/MS PROCEDIMENTO DE ENSINO

Reposio 2 feira

03/05 Exerccios funes qumicas e solues

27/28 05 a 09/05 Prtica 8 Preparo de Solues cidas e bsicas e uso de indicadores para caracterizar pH

Reposio 4- feira


29/30 12 a 16/05 Pratica 9: Corroso

Reposio 5 feira


31/32 19 a 23/05 Prtica 10 Eletroqumica Pilha de Daniell (Avaliao Final da corroso)

33/34 26 a 30/05 31/05

PROVA COLEGIADA Reposio de Prova colegiada

35/36 02 a 04/06 05 e 06/06

Tecnologia em Foco Apresentao de TIDIR/PA Atendimento ao aluno

Reposio 6 feira

07/06 Atendimento ao aluno

37/38 09 a 11/06 12/6 a 13/7

Atendimento ao aluno (Fechamento de 2 Ata 10/06) Recesso Copa do Mundo

39/40 14 a 18/07 Prova Alternativa

2 - ORIENTAES SOBRE O LABORATRIO 2.1 - O que vestir: Jaleco, calas compridas, sapato fechado, cabelos longos presos, no utilizar bon. OBS.: o aluno que no estiver de acordo com a vestimenta de segurana no poder assistir aula. 2.2 Material de aula: Calculadora cientfica e apostila de aulas prticas que deve ser impressa e de uso individual. . responsabilidade do aluno acompanhar o cronograma e se apresentar para a aula com o material estudado e EPI (equipamento de proteo individual) adequado.

5

2.3 Avaliaes As aulas prticas equivalem ao T1 das avaliaes da disciplina de qumica geral com total de 20 pontos conforme distribuio a seguir:

Atividade Valor da atividade

Pratica - Normas de segurana em laboratrios de qumica, algarismos significativos, erros em anlises qumicas.

0,0

Prtica - Balana: Cuidados com a balana e tcnica de pesagem

0,0

Prtica - Medidas de volumes 0,0

Prtica - Determinao da Temperatura de Fuso pelo mtodo capilar para slido e determinao da temperatura de ebulio da gua

2,0

Prtica Determinao da Densidade 2,0

Prtica - Separao de misturas 2,0

Prtica Estequiometria 2,0

Prtica Preparo de Solues cidas e bsicas e uso de indicadores para caracterizar pH

2,5

Prtica Eletroqumica Pilha de Daniell e Corroso 2,5

Pratica - Teste da chama 2,0

Prova 5,0

TOTAL 20,0

ATENO: CONTEDO DADO EM LABORATRIO TAMBM AVALIADO EM PROVA

TEORICA (P1) E PROVA COLEGIADA (P2).

2.4 Regras gerais

A) No h reposio de aulas de laboratrio.

B) Tolerncia de atraso para o laboratrio:

Turno da manh Turno da noite

07:50 (primeiro horrio) 19:10 (primeiro horrio)

09:45 (terceiro horrio) 21:05 (terceiro horrio)

O professor seguir o relgio instalado no laboratrio e na ausncia desse vale o relgio do professor. O aluno em atraso fica ciente que perde as atividades aplicadas at seu horrio de entrada.

C) A Folha de Registro Experimental se encontra no final de cada prtica e deve ser completamente preenchida conforme solicitado em cada atividade, dever ser feita e entregue no mesmo dia de realizao da prtica, dentro do horrio de aula, sendo entregue 1 (uma) Folha por grupo de trabalho. Situaes adversas sero avaliadas pelo professor.

6

3 - INSTRUES GERAIS E SUGESTES PRELIMINARES Antes de comear qualquer atividade em um laboratrio, voc deve estudar cuidadosamente todos os detalhes da experincia bem como sua respectiva teoria. O estudante logo perceber que vrias experincias dependem de um longo tempo de aquecimento ou repouso, durante os quais nem sempre necessrio voltar toda a ateno ao que ocorre. Um bom experimentador far uso deste tempo, por exemplo, para fazer anotaes, preparar o material e as condies necessrias para uma prxima etapa (se houver), limpar e secar vidrarias. Anotaes de peso, volume e outros resultados numricos devem ser feitas diretamente na Folha de Registro Experimental, no momento em que as observaes forem feitas, para no correrem o risco de ser perdidas. Uma boa indicao da tcnica do estudante ser a aparncia da sua bancada de trabalho. A parte superior da bancada deve sempre estar limpa e seca. Ao aluno: 1. Prepare-se antes de ir para o laboratrio; leia prvia e cuidadosamente o texto relacionado atividade a ser executada. 2. Confira o material recebido. Ao sair do laboratrio deixe cada coisa em seu lugar, exatamente como foi encontrado. 3. Mantenha-se atento e concentrado durante a atividade para um melhor desempenho e faa um registro cuidadoso de todas as observaes e resultados obtidos. Seja escrupuloso no registro das observaes e no altere os valores obtidos com o intuito de forar sua coerncia com os dados do problema. No forje observaes que no tenham sido feitas realmente. Se o resultado final for insatisfatrio, procure descobrir as possveis causas do erro e, somente se necessrio, refaa a experincia. 4. Siga as instrues fornecidas e em caso de algum problema, no tome nenhuma providncia sem antes consultar o professor ou o responsvel pelo laboratrio. Ao grupo: 1. Procure harmonizar-se durante a execuo da atividade de maneira a evitar acidentes. 2. Procure manter-se nos limites da bancada e com o menor ndice de barulho possvel. 3. Organize a execuo das atividades de modo a deixar a bancada sempre organizada. OBSERVAO: JAMAIS FAA MOVIMENTOS BRUSCOS PARA ELIMINAR A GUA NO INTERIOR DOS RECIPIENTES

7

4 - PROCEDIMENTO DE LIMPEZA DE VIDRARIAS A limpeza de vidrarias fundamental em laboratrio de qumica. Resduo acumulado pode gerar reaes indesejadas se em contato com outras substncias, alm de mascarar reaes invalidando suas anlises e a de outras pessoas. O procedimento para lavar vidrarias se encontra a seguir: Bqueres, elernmeyers, clices, vidros relgio, provetas - aps ter descartado lquidos ou slidos contidos nestes recipientes, sua limpeza deve ser feita como indicado:

1. Enxge o recipiente em gua de torneira. 2. Com auxlio de uma esponja ou escova, lave o recipiente com detergente. 3. Enxge abundantemente em gua de torneira. 4. Enxge por trs vezes em gua destilada.

Pipetas, buretas e bales volumtricos - aps ter descartado lquidos contidos nestes recipientes, sua limpeza deve ser feita como indicado:

1. Enxge abundantemente em gua de torneira. Aguarde que toda gua seja escoada.

2. Enxge por trs vezes em gua destilada. 3. Coloque em suporte prprio para secagem. Geralmente para anlises especficas utilizam-se normas e procedimentos

padro previstos em normas tcnicas para limpeza de vidrarias. Alguns casos envolvem uso de hipoclorito e de autoclave, por exemplo, quando h risco de contaminao biolgica. Quando h risco de contaminao qumica geralmente realiza-se limpeza com cido ntrico diludo. Os riscos so diversos e conhecer a anlise que ser realizada previamente fundamental para o uso adequado de reagentes, espao fsico e mo de obra necessria.

Limpe bem seus materiais e bom trabalho!!!

8

PRATICA 1: INTRODUO AO LABORATRIO DE QUMICA: NORMAS DE SEGURANA E

EQUIPAMENTOS COMUNS

1- OBJETIVO: Reconhecimento das regras gerais em laboratrios de qumica para um trabalho seguro.

Apresentao de equipamentos e vidrarias bsicas destinadas aos principais processos de execuo de reaes qumicas e fsicas, aquecimento, secagem entre outros comumente utilizados nos setores ligados a engenharia.

2- INTRODUO:

O trabalho em laboratrio de qumica necessita de concentrao e responsabilidade. A primeira regra geral a de que toda substncia qumica potencialmente perigosa at que se prove o contrrio.

A execuo de qualquer tarefa num laboratrio de qumica envolve geralmente uma variedade de equipamentos que devem ser empregados de modo adequado, para evitar danos pessoais e materiais. A escolha de um determinado aparelho ou material de laboratrio depende dos objetivos e das condies em que o experimento ser executado. Entretanto, na maioria dos casos, pode ser feita a associao entre equipamento e finalidade contidas neste roteiro. Neste texto as vidrarias e equipamentos sero classificados por tipos de uso de acordo com Harvey (2000).

A seguir se encontram listadas algumas regras de segurana e primeiros socorros assim como as principais vidrarias, leia, discuta e por fim resolva as questes propostas da folha de registro experimental.

A - SEGURANA NO LABORATRIO E PRIMEIROS SOCORROS 1. Qualquer acidente deve ser comunicado ao professor imediatamente. 2. Usar jaleco branco e de mangas compridas e outros acessrios de segurana exigidos para

atividade. 3. Conservar limpo o local de trabalho. 4. Somente utilizar o material perfeitamente limpo. 5. Seguir cuidadosamente o roteiro da atividade. 6. Registrar os dados de cada etapa da atividade inclusive com desenhos e representaes

esquemticas. 7. Enxugar os frascos antes de aquec-los. 8. Colocar o material no local de origem, na medida em que for sendo liberado, respeitando os

critrios de limpeza. 9. No jogar material slido nas pias e, quando fizer uso da pia para descartar substncias,

manter a torneira aberta. 10. Cuidar para que os restos de reagentes sejam devidamente descartados conforme instrues

contidas nos roteiros das prticas ou fornecidas pelo professor. 11. Conservar os frascos sempre fechados. 12. No recolocar nos frascos de origem substncias deles retiradas que sobraram ou foram

recuperadas, sem a autorizao do professor. 13. No misturar substncias ao acaso. 14. Evitar levar as mos boca ou aos olhos. 15. Quantidades pequenas de lquidos txicos no devem ser pipetadas sem a ajuda de uma pra

de suco. Na ausncia desta utilize pequenas provetas. Nunca faa uso da boca para pipetar. 16. Para perceber odores ou vapores, puxar com a mo um pouco do vapor em direo ao nariz. 17. Trabalhar com solventes, substncias corrosivas ou gases txicos dentro da capela ligada.

9

18. Para introduzir tubos de vidro ou termmetros em orifcios de rolhas, lubrificar com glicerina

o orifcio e a pea a ser introduzida, segurar com um pano ou material absorvente e introduzir com movimentos circulares.

19. Lavar as mos com gua e sabo antes de sair do laboratrio. B - PRIMEIROS SOCORROS 1. Comunique imediatamente seu professor se qualquer substncia cair na sua pele. 2. Cortes ou ferimentos leves devem ser logo desinfetados e protegidos com gaze e esparadrapo. 3. Queimaduras: 3.1 Por calor: Cobrir a queimadura com vaselina. 3.2 - Por cidos: Devem ser lavadas, primeiro com uma soluo saturada de bicarbonato de sdio

e em seguida com gua. 3.3 - Por bases: Devem ser lavadas, primeiro com uma soluo a 1% de cido actico e depois

com gua. 3.4 - Por lcoois e fenis: Devem ser lavadas com etanol. 4. Intoxicaes: Procurar local com ar puro para respirar. Nas intoxicaes com cidos, beber

leite de magnsia ou soluo de bicarbonato de sdio. 5. Se os olhos forem atingidos por qualquer substncia, lav-los com bastante gua. 6. Se derramar cido ou base concentrados na prpria veste, lavar imediatamente no chuveiro

de emergncia a parte afetada. 7. Fogo: - Sobre bancadas deve ser controlado com areia ou extintor de incndio. - Sobre vestes deve ser abafado com panos, de preferncia molhados. C - EQUIPAMENTOS E VIDRARIAS DE LABORATRIO. C.1 - INSTRUMENTAO DE MEDIDAS DE MASSA

Equipamento Funo

Balana Analtica

usada para se obter massas com alta exatido. Balanas semi-analticas so tambm usadas para medidas nas quais a necessidade de resultados confiveis no crtica.

C.2 - VIDRARIAS

Vidraria Funo

Bquer

Utilizado para dissoluo ou preparao de solues quente, devendo ser protegido do fogo direto pelo uso, por exemplo, de tela de amianto ou aquecimento em banho-maria.

10

Pipetas

So usadas para transferir volumes conhecidos

de lquidos. Existem no mercado vrios tipos de pipetas, mas as mais populares so as pipetas graduadas (1) e as pipetas volumtricas(2).

Pipeta Graduada - Usada para transferir volumes variveis, como 10,5 mL.

Pipeta volumtrica - usada para transferir um volume fixo. A ltima gota no drenada, NO se deve assoprar a pipeta

Buretas

Bureta um tubo de vidro com escala gravada, que possibilita a medida do volume do lquido colocado em seu interior, escoado por meio de uma torneira ou vlvula localizada na parte inferior (Harris, 2007). A preciso alcanvel com uma bureta substancialmente maior que a preciso de uma pipeta.

Balo volumtrico

Os frascos volumtricos so fabricados com capacidades que variam de 5mL a 5L e so geralmente calibrados para conter um volume especfico quando preenchidos at uma linha gravada no gargalo do frasco. Eles so utilizados para a preparao de solues-padro e para a diluio de amostras, a volumes fixos.

Proveta Frasco destinado a medidas aproximadas de volume. So encontradas no comrcio provetas com volume nominal variando de cinco mililitros a alguns litros.

Elenmeyer

Recipiente largamente utilizado na anlise titulomtrica, no aquecimento de lquidos e na dissoluo de substncias. Por possuir forma cnica, muitas vezes utilizado para conter solues durante reaes conduzidas sob agitao.

Kitassato

(1) (2)

Frasco cnico de paredes reforadas, munido de sada lateral(1). usado em filtraes sob suco usando uma bomba a vcuo (2).

Funil

Empregado na transferncia de lquidos e em filtraes simples, com utilizao papel de filtro adequado.

11

Funil de separao

Recipiente de vidro em forma de pera, que

possui uma torneira. Utilizado para separar lquidos imiscveis.

Tubo de ensaio

Geralmente utilizado em reaes tipo teste e em ensaios de precipitao, cristalizao e solubilidade. Pode ser aquecido, com cuidado, diretamente sobre a chama do bico de gs.

Balo de fundo chato

Utilizado como recipiente para conter lquidos ou solues, ou mesmo, fazer reaes com desprendimento de gases. Pode ser aquecido sobre o trip e a manta aquecedora.

Balo de fundo redondo

Muito usado em destilaes, para colocao do lquido a ser destilado ou para a coleta do liquido aps a condensao do vapor. Pode se apresentar tambm na forma de balo de destilao, que possui gargalo longo e provido de sada lateral por onde passam os gases e vapores.

Vidro relgio

Utilizado no recolhimento de sublimados, na pesagem de substncias slidas, em evaporaes e na secagem de slidos no-higroscpicos.

Condensador

1 2 3

Equipamento destinado condensao de vapores, utilizado em destilaes ou aquecimentos sob refluxo. Os mais comuns so:

1) condensador reto: apresenta uma superfcie de condensao pequena e por isso no apropriado para o resfriamento de lquidos de baixo ponto de ebulio.

2) condensador de bolas: empregado em refluxos. Contribui para que os vapores condensados retornem ao balo de origem.

3) condensador de serpentina: proporciona maior superfcie de condensao e usado principalmente no resfriamento de vapores de lquidos de baixo ponto de ebulio.

12

Dessecador

O dessecador um recipiente que contm um

agente de secagem de objetos chamado dessecante. Usado no armazenamento de substncias que devem ser mantidas sob presso reduzida ou em condies de umidade baixa.

Basto de vidro

Usado na agitao e na transferncia de lquidos. Quando envolvido em uma das extremidades por um tubo de ltex chamado de "policial" e empregado na remoo quantitativa de precipitados.

C.3 MATERIAL DE PORCELANA

Material Funo

Cpsula de porcelana

Usada na evaporao de solues, na sublimao e secagem de slidos e na preparao de misturas.

Cadinho

Os cadinhos simples servem apenas como frascos. Os cadinhos de porcelana, de xido de alumnio, de silicatos e de platina mantm massa constante dentro dos limites do erro experimental e so utilizados, principalmente, para converter precipitados em uma forma adequada para a pesagem.

Almofariz e pistilo

Destinados pulverizao e homogeneizao de slidos, bem como na macerao de amostras que devem ser preparadas para posterior extrao. Podem ser feitos de porcelana, gata, vidro ou metal.

Funil de Buchner

Utilizado em filtraes por suco (ou sob presso reduzida), devendo ser acoplado a um frasco Kitassato.

13

C.4 - EQUIPAMENTO DE SECAGEM A massa de muitos slidos varia com a umidade, devido sua tendncia em absorver apreciveis

quantidades de gua. Esse efeito especialmente pronunciado quando uma grande rea superficial fica exposta, como em reagentes qumicos ou em uma amostra que tenha sido triturada at se tornar um p fino. A primeira etapa em uma anlise tpica, ento, envolve a secagem da amostra para que os resultados no sejam afetados pela umidade da atmosfera do ambiente.

Equipamento Funo

Estufa de secagem

um equipamento empregado na secagem de materiais por aquecimento. Atinge, em geral, temperaturas de at 200oC. Aps a secagem o material encaminhado ao dessecador.

C.5 - EQUIPAMENTO DE IGNIO

Equipamento Funo

Mufla

um aparelho que produz altas temperaturas. utilizada na calcinao de substncias por aquecimento at 1800oC.

C.6 - EQUIPAMENTOS DE AQUECIMENTO

Equipamento Funo

Bicos de bnsen

http://www2.fc.unesp.br/lvq/exp

01.htm

Fonte de calor destinada ao aquecimento de materiais no inflamveis. A chama de um bico de gs pode atingir temperatura de at 1500oC. Existem vrios tipos de bicos de gs, mas todos obedecem a um mesmo princpio bsico de funcionamento: o gs combustvel introduzido numa haste vertical, em cuja parte inferior h uma entrada de ar para suprimento de oxignio, o gs queimado no extremo superior da haste.

14

Tela de amianto

Tela metlica, contendo amianto, utilizada

para distribuir uniformemente o calor durante o aquecimento de recipientes de vidro ou metal expostos chama do bico de gs.

Trip

Apoio para efetuar aquecimentos de solues em vidrarias diversas de laboratrio. utilizado em conjunto com a manta aquecedora

Chapas eltricas

Utilizadas para solubilizao de substncias por aquecimento. As temperaturas podem atingir 250 oC

Banho maria

Equipamento utilizado para aquecimento e incubao de lquidos a temperaturas inferiores a 100oC.

Manta aquecedora

Utilizada no aquecimento de lquidos contidos em bales de fundo redondo

C.7 - OUTROS EQUIPAMENTOS

Equipamento Funo

Pisseta ou garrafa lavadeira

Frasco prprio para armazenamento de pequenas quantidades de gua destilada, lcool ou outros solventes. usado para efetuar a lavagem de recipientes ou precipitados com jatos do lquido nele contido.

Estante para tubos de ensaio

Utilizado para tubos de ensaio. Pode ser feita de metal, acrlico ou madeira.

15

Pinas

Usadas para o manuseio de materiais

aquecidos.

Esptulas

Usadas para transferir substncias slidas, especialmente em pesagens. Podem ser fabricadas em ao inoxidvel, porcelana e plstico.

Suporte universal

Sustenta equipamentos em geral.

Argola

Usada como suporte para funis.

Garras

So feitas de alumnio ou ferro, podendo ou no ser dotadas de mufas. Ligam-se ao suporte universal por meio de parafusos e destinam-se sustentao de utenslios com buretas, condensadores, frascos Kitassato e bales de fundo redondo.

Pra

Acoplado a uma pipeta ajuda a puxar e a expelir pequenos volumes de lquidos.

3. MATERIAIS: Vidrarias e equipamentos que estiverem disponveis no laboratrio. Uma pea de cada no

mnimo para observao. Fsforos e gs ligado para a demonstrao do uso de aquecimento em laboratrio.

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL As regras sero apresentadas pelo professor e a os alunos devem manusear equipamentos para

familiarizao com o laboratrio. Em seguida responda as questes para entrega da folha de registro experimental.

16

FOLHA DE REGISTRO EXPERIMENTAL

PRTICA 1:

PROFESSOR: DATA:

CURSO: TURMA:

INTEGRANTES DO GRUPO:

DISCUTA COM SEU GRUPO AS QUESTES A SEGUIR E REGISTRE A RESPOSTA NO VERSO DA FOLHA OU FOLHA ADICIONAL QUANDO NECESSRIO:

1.Quais so os instrumentos de vidro usados para medir volume? Classifique-os em graduados e volumtricos.

2. Desenhe os seguintes materiais e descreva sua utilidade: a) tubo de ensaio b) pisseta c) bquer d) erlenmeyer e) funil f) kitassato 3. Um lquido desconhecido est sob uma bancada, voc deseja conhecer seu volume para iniciar a

caracterizao. Qual instrumento de medida se usa para esta determinao com preciso? Por que no devemos usar um bquer, para medidas de volume de uma soluo?

4. Quando se usa um dessecador? Qual o modo correto de uso? 5. Por que se deve trabalhar de avental (jaleco, guarda p) no laboratrio? 6. Por que importante conhecer as instalaes e as normas de funcionamento de um laboratrio? 7. O que uma capela? Qual a sua utilidade? 8. Por que as sobras de reagentes devem ser armazenadas e no jogadas na pia ou no lixo?

CASO 1: ACIDENTE NO LABORATRIO E AGORA? Uma mineradora possui laboratrio de anlises qumicas para certificao de amostras recebidas

afim de que o ao produzido a partir do minrio extrado esteja dentro das especificaes internacionais. Entre equipamentos importantes que analisam traos (quantidades muito pequenas) de ons cromo, por exemplo, encontram-se ali armrios com cidos fortes e algumas outras substncias com potencial para causar incndio. Um incndio iniciado em equipamento prximo a sada de gs combustvel. Qual o procedimento correto a ser tomado por tcnicos e pesquisadores presentes?

17

PRTICA 2: CUIDADOS COM A BALANA E TCNICA DE PESAGEM

1- OBJETIVO Aprender a manusear a balana analtica por meio de realizao de pesagens de diferentes

materiais. Reconhecer um POP Procedimento Operacional Padro de uso de equipamento em laboratrio de qumica.

2- INTRODUO A balana um dos instrumentos mais importantes do laboratrio. So instrumentos delicados,

em sua maior parte importados e, por isso, de preo bastante elevado. Alguns tipos de balana nos do resultados pouco precisos enquanto outros nos do resultados mais rigorosos. Este segundo tipo de balana dado seu grande emprego em qumica analtica, chamada balana analtica.

Quando vamos usar uma balana devemos, antes de tudo, verificar qual a capacidade mxima da mesma. A balana, sendo um aparelho de preciso delicado, no pode suportar carga excessivas, o que acarretaria estragos na mesma. A carga mxima da balana vem impressa na prpria balana. Normalmente, a capacidade mxima das balanas analticas est em torno de 100 a 200g e em alguns casos permite pesagens de at 1.000g. O mximo de cuidado requerido no manuseio das balanas. Um cuidado, imprescndivel, o nivelamento da balana, observando atravs de um nvel em forma de bolha e conseguido girando-se os ps localizados na parte frontal da balana.

No modelo em que se utiliza a balana em aula, aps nivelar a balana, deve-se ajustar as escalas, isto , deixar a mesma indicando zero grama (esta operao comumente chamada zerar ou tarar a balana).

Procedimento operacional padro (POP) um documento de instruo que descreve como uma tarefa deve ser executada. Um POP pode definir um processo de reao qumica para sntese de uma substncia qumica, um protocolo de segurana ou a calibrao de um equipamento. Quando, porm nos encontramos em um ambiente de estudo o POP pode ser um relato de uma experincia a ser desenvolvida pelo estudante ou documento desenvolvido pelo prprio estudante por meio de realizao de pesquisa.

3- MATERIAIS Bquer, vidro de relgio, esptula metlica, sacarose e cloreto de sdio (NaCl).

4- PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Sero realizadas pesagens de recipientes e de determinadas quantidades de substncias

qumicas conforme indicao do POP a seguir. Registre suas medidas em local fornecido na Folha de Registro Experimental.

18

PROCEDIMENTO OPERACIONAL PADRO UNA n 01.01.2014

LABORATORIO DE QUIMICA GERAL TTULO: Balana Eletrnica OBJETIVO/TEMA: Pesar e exibir com preciso a quantidade correta de uma substncia dada.

A. CONDIES DA BALANA: A balana deve ser colocada em um lugar em que no seja afetada por temperatura, correntes

de vento, luz solar ou outros fatores externos que possa alterar sua preciso.

B. OPERAO DA BALANA: 1. Se possvel, a balana dever ser mantida ligada o tempo todo. Se ela tiver de ser

desligada, aguarde 30 minutos para seu aquecimento. 2. Coloque o recipiente de pesagem no meio do prato e feche as portas (quando

houver). Deixe a balana estabilizar. 3. Tare a balana de acordo com as instrues do fabricante. 4. Pesagem:

a) Quando houver portas, manter aberta apenas o tempo suficiente para adicionar o material a ser utilizado.

b) Com cuidado, transfira o material a ser pesado para o recipiente de pesagem. No devolver material em excesso para a embalagem original para evitar a contaminao.

c) Remova, com cuidado, qualquer material que possa ter cado sobre o prato antes de anotar o peso final.

d) Aps o uso, limpe a balana com pano limpo, seco e sem fiapos ou escova macia. Feche as portas, quando houver.

e) A documentao da balana utilizada pode ser feita por meio do nmero de identificao, marca e modelo em caderno de laboratrio.

C. MANUTENO E CALIBRAO: 1. A preciso da balana verificada e registrada por pessoal interno autorizado duas

vezes por ano, ou sempre que necessrio, se a balana for trocada de lugar. 2. A balana ser vistoriada a cada ano por assistncia tcnica contratada.

19


TTULO DA PRTICA:

PROFESSOR: DATA:

CURSO: TURMA:


Os slidos fornecidos possuem nome qumico, geralmente so utilizados em nosso laboratrio o sal de cozinha e o acar. Identifique as substncias a seguir com o nome qumico, e utilize quantidades que representem 0,1% do peso mximo que a balana utilizada capaz de suportar.

1. Identificao da balana (marca, modelo, nmero de identificao, carga suportada):

2. Clculo da massa dos slidos que sero pesados:

3. Agora realize as medidas dos slidos e vidrarias indicados pelo seu professor em triplicata (trs vezes) e anote com as unidades corretas na tabela a seguir com o resultado do seu clculo de mdia entre as medidas.

Nome da vidraria:

Medida nmero 1:

Medida nmero 2

Medida nmero 3

Mdia

Material qumico (nome)

Medida nmero 1:

Medida nmero 2

Medida nmero 3

Mdia

Questes para discusso:

1) Qual a definio de preciso e exatido em clculos qumicos? 2) Como se utiliza corretamente a balana analtica? 3) Por que no se deve utilizar a balana analtica desnivelada? 4) Por que no se deve utilizar a balana analtica com as portas abertas, quando a balana possuir portas? 5) Pode-se expressar a grandeza medida em uma balana analtica desconsiderando as casas decimais? 6) Por que no se deve pesar diretamente sobre o prato da balana analtica? 7) Pare e pense: se voc somar a massa da vidraria com a massa do sal pesado, a soma das massas ser igual a massa do conjunto pesado novamente? Observe e discuta.

20

CASO 2: PESANDO TOMOS DE FERRO O Ferro um elemento qumico de extrema importncia mundial. Quando se descreve que um

metal como alumnio ou titnio leve ou resistente corroso, est se comparando estes elementos ao ferro porque, at hoje, sob a forma de ao, o ferro permanece como o metal de referncia da indstria. A sua facilidade de formar ligas pode resultar em materiais super duros, com extrema fora de tenso, que suporta altas vibraes entre outras qualidades deste material. O ao que conhecemos atualmente , na verdade, ferro com adio de tomos de carbono e outros elementos qumicos que ajudam a dar a resistncia qumica e fsica a este material. Para se chegar a materiais de ferro cada vez mais resistente foi necessrio muito estudo das quantidades ideais, modo de extrao, caracterizao de condies trabalho como temperatura entre outros.

Vamos ento trabalhar com quantidades de ferro bem pequenas. Voc j deve ter visto que na tabela peridica dos elementos qumicos o tomo de ferro tem smbolo Fe e possui massa atmica igual a 55,8u (unidades de massa atmica). Para os qumicos h facilidade em trabalhar com uma grande quantidade destes tomos, por isso considerasse que 6,02 x 1023 tomos de ferro juntos possuem massa igual 55,8g. Sabendo disso voc seria capaz de medir, por meio de clculos, a massa de um tomo de ferro sozinho em gramas? possvel medir este valor na balana que voc utilizou no laboratrio?

21

PRATICA 3: MEDIDAS DE VOLUMES

1- OBJETIVO Realizar medidas de volume em vidrarias comuns aos laboratrios de qumica para

observao de medidas com preciso e tcnicas de medida.

2- INTRODUO A medida correta de volumes fundamental para o sucesso do trabalho no laboratrio de

qumica. Para a medida de volumes, h dois tipos de instrumentos, os graduados e os aferidos (volumtricos). Os aferidos medem um nico volume e so em geral, mais precisos. Os graduados, porm, permitem medir vrios volumes, e um deles, a bureta de alta preciso.

De um modo geral, para medidas aproximadas de volumes de lquidos, usam-se provetas, enquanto, para medidas precisas, usam-se pipetas, buretas e bales volumtricos, que constituem o chamado material volumtrico.

Aparelhos volumtricos so calibrados pelo fabricante e a temperatura padro de calibrao 20C. A vidraria calibrada deve estar adequadamente limpa e no deve ser seca em estufa para que no fique descalibrada, pois o coeficiente de dilatao volumtrico do vidro diferente do coeficiente de contrao.

A medida de volume do lquido feita, comparando-se o nvel do mesmo, com os traos marcados na parede do recipiente. A leitura do nvel para lquidos transparentes deve ser feita na parte inferior do menisco, estando a linha de viso do operador, perpendicular escala graduada como pode ser visto a seguir.

Figura 1: proveta com lquido transparente onde se l o menisco.

A preciso de um instrumento e a incerteza de uma medio pode ser averiguada pelo

limite de erro do instrumento. O limite de erro pode ser informado pelo fabricante ou calculado. O clculo em vidrarias graduadas feito da seguinte maneira:

Limite de erro =

2

3 MATERIAIS Provetas de diferentes volumes, pipeta volumtrica de diferentes volumes, pipeta graduada de

diferentes volumes, bureta, balo volumtrico, bquer, pra. (Sugesto: as vidrarias podem ser de pequenos volumes como 25mL e 50mL ou de outros

volumes conforme disponibilidade do laboratrio).

4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Seguir orientaes do POP para a realizao de medidas de volume de lquidos fornecidos pelo

seu professor no laboratrio. Preencher a folha de registro experimental .

22


LABORATORIO DE QUIMICA GERAL TTULO: Vidrarias OBJETIVO/TEMA: Medir volumes de lquidos em vidrarias comuns em laboratrios de qumica.

A. CONDIES DA VIDRARIA: As vidrarias devem estar limpas e secas antes da utilizao. O menisco e a temperatura de

trabalho da vidraria, geralmente 20C, devem ser observados para no acarretar em erros de medida. As vidrarias no devem ser secas em estufa para no perder a calibrao.

B. OPERAO DAS VIDRARIAS:

1. A vidraria deve ser manuseada com cuidado para evitar quedas e quebras. 2. Todas as vidrarias devem ser identificadas com os lquidos aos quais se faz o uso para evitar misturas desconhecidas de reagentes perigosos e contaminao. 3. A vidraria deve ser colocada em lugar reto sem declives e na altura do olho do operador para observao do menisco. 4. Equipamentos que necessitam de tara como a bureta por exemplo devem seguir a instruo:

a) Fixar a bureta em suporte universal de modo que fique alinhada para nivelamento do lquido. b) Com cuidado, transfira o material lquido para a bureta com torneira fechada. c) Coloque um bquer em baixo da torneira e abra a mesma para que o lquido escoe at preencher totalmente a parte inferior da bureta. d) Tare a bureta completando o lquido at que o menisco da marca inicial de medida. e) Aps o uso, escoe todo o lquido. Lave com gua abundante e deixe secar em local apropriado.

5. Outras vidrarias que realizaro medidas de lquidos indeterminados devem ter a escolha fundamentada no volume de lquido que se deseja medir e na preciso do equipamento. 6. Todas as medidas devem ser anotadas no ato da realizao para evitar trocas de reagentes e esquecimento de valores.

C. MANUTENO E CALIBRAO: 1. A preciso das vidrarias verificada e registrada por pessoal interno autorizado

uma vez por ano, ou sempre que necessrio. 2. Em caso de uso para pesquisa o prprio pesquisador deve aferir vidrarias antes de

iniciar seus trabalhos para garantir a confiabilidade dos resultados. 3. Vidrarias quebradas devem ser descartadas em lixo prprio para materiais

cortantes e sua quebra registrada em documentao prpria para a devida reposio.

23


TTULO DA PRTICA:

PROFESSOR: DATA:

CURSO: TURMA:


As vidrarias que seu grupo receber devem ter o nome identificado e anotado na tabela a seguir. O objetivo que voc e seu grupo realizem vrias medidas de forma correta e que os dados sejam transcritos com a unidade utilizada.

Tabela 1:Volumes medidos e vidrarias utilizadas

Vidraria Volume medido (mL)

Menor Diviso

Volume medido em litros (L)

Substncia


1) Qual a vidraria mais precisa para medidas de volumes? Explique. 2) importante saber utilizar corretamente as diversas vidrarias que esto disponveis no

laboratrio? Por qu? 3) Considere os seguintes aparelhos, com 25 mL de capacidade: balo volumtrico,

bquer, bureta, pipeta graduada, pipeta volumtrica e proveta. a) escolha aquele que no indicado para medir lquidos com boa exatido. b) escolha aqueles que medem o lquido vertido (lquido que escoa da vidraria e voc capaz de

registrar a marca de onde o lquido parou). c) quais so os adequados para medir um volume desconhecido de substncia deixada em um

laboratrio? d) Qual (is) seria (am) indicado (s) para coletar uma amostra de 10mL?

24

CASO 3: QUAL O VOLUME DE LCOOL NA GASOLINA? A gasolina um produto combustvel derivado intermedirio do petrleo, que uma mistura

de substncias com 5 a 20 tomos de carbono. Uma das propriedades mais importantes da gasolina a octanagem. A octanagem mede a

capacidade da gasolina de resistir detonao, ou sua capacidade de resistir s exigncias do motor sem entrar em autoignio, antes do momento programado. A detonao, antes do momento programado, leva perda de potncia e pode causar srios danos ao motor. Existe um ndice mnimo permitido de octanagem para a gasolina comercializada no Brasil, que varia conforme o seu tipo.

O lcool etlico uma das substncias adicionadas gasolina para aumentar a octanagem. Alm disso, propicia a reduo na taxa de produo de CO e CO2. A porcentagem de lcool regulamentada pelo governo, e em 2013 foi estabelecido 25%. Se por um lado existem vantagens, existem as desvantagens tambm, como maior propenso corroso, maior regularidade nas manutenes do carro, aumento do consumo e problemas de sazonalidade. Sendo assim importante o controle dessa mistura.

Para determinar o teor de lcool na gasolina em laboratrio, podem-se utilizar vidrarias prprias para a medio de volume.

Ao adicionar uma soluo aquosa de cloreto de sdio a 10% numa amostra de gasolina, o lcool mistura-se com a soluo e a gasolina fica em outra fase. A leitura do volume da gasolina numa proveta proporciona o clculo da porcentagem de gasolina na mistura. O volume restante da mistura inicial proporciona o clculo do teor de lcool.

Faa um esquema, com desenhos, supondo uma condio terica ideal para uma amostra de gasolina de 50mL em uma proveta de 100mL. Caso tenha a possibilidade com seu grupo e professor, tente realizar a verificao de uma amostra de gasolina e compare seu resultado prtico com o esquema terico.

25

PRATICA 4: DETERMINAO DO PONTO DE FUSO PELO MTODO DO CAPILAR E DE EBULIO.

1. OBJETIVO: Realizar medidas de temperatura de amostras em aquecimento para observar as mudanas

de estado fsico de materiais. 2. INTRODUO Voc j estudou anteriormente e, portanto, j sabe que quando materiais passam do estado

slido para o lquido dizemos que houve uma fuso e que quando passam do estado lquido para vapor dizemos que houve uma vaporizao. Dependo da rapidez com que a vaporizao ocorre, ela pode receber diferentes nomes como calefao, ebulio ou evaporao. Para que tudo isso ocorra necessrio que haja fornecimento de calor. Espera um pouco, calor e temperatura so sinnimos? Vrias pessoas fazem confuso. Calor uma forma de energia em fluxo, ou seja, uma energia que diretamente transferida de um objeto mais quente para um mais frio. J a temperatura mede a energia cintica mdia das partculas. Sendo assim, quando calor transferido para uma substncia, a energia cintica mdia de suas partculas componentes aumentada, essas se movem ento mais rapidamente e a temperatura do objeto aumenta. Algumas vezes, a transferncia de calor para uma substncia no provoca o aumento da temperatura, nesse caso, a energia cintica mdia no est aumentando, mas a energia potencial mdia sim. Isso ocorre quando uma substncia sofre mudana de estado, chamamos a temperatura em que ocorre uma mudana de estado slido-liquido de temperatura de fuso e aquela em que ocorre uma mudana de estado lquido-gs de temperatura de ebulio. Essa temperatura caracterstica de cada substncia, portanto depende das foras intermoleculares presentes, e varia com altitude (presso atmosfrica).

3. MATERIAIS:

Bico de bunsen, suporte universal, termmetro, tela de amianto, fsforo ou isqueiro, esptula, suporte para tubo de ensaio, tubos capilares, tubo de ensaio, proveta de 10 mL, elsticos para fixao do tubo capilar ao termmetro, bquer de 100 ou de 250 mL.

Naftaleno (naftalina comercial macerada), gua destilada.

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Seguir orientaes do POP para a realizao de medidas de temperatura de substncias

fornecidas pelo seu professor no laboratrio. Preencher a folha de registro experimental conforme indicao na folha prpria.

26

PROCEDIMENTO OPERACIONAL PADRO

UNA n 03.01.2014 LABORATORIO DE QUIMICA GERAL

TTULO: Medida de Temperatura com termmetro laboratorial. OBJETIVO/TEMA: Medir a variao de temperatura de substncias em aquecimento.

A. CONDIES DO EQUIPAMENTO: O termmetro laboratorial deve estar limpo e em contato com a amostra para que seja capaz de

marcar a temperatura. A faixa de temperatura que o equipamento capaz de marcar deve ser observada para que o mesmo no seja danificado.

B. OPERAO DO TERMMETRO:

1. O termmetro deve ser manuseado com cuidado para evitar quedas e quebras. 2. O estado fsico da amostra e a quantidade devem ser observados para que o bulbo

do termmetro fique completamente envolto pela amostra. 3. A amostra deve ser homogeneizada para distribuio uniforme de calor. Assim o

termmetro capta a temperatura real da amostra por completo. 4. Quando no for possvel colocar o termmetro dentro da amostra a considerao

do equilbrio trmico entre os materiais pode ser feita. No caso do naftaleno parte da amostra colocada dentro do capilar com uma das partes fechada no calor da chama. Em seguida fixado no termmetro e colocado no bquer com gua.

5. Fixar o termmetro conforme esquema a seguir para medidas durante aquecimento:

Figura 1: Exemplo de montagem para a determinao do ponto de fuso e de ebulio da

gua.

6. Aps o uso o termmetro deve ser limpo, seco e armazenado em embalagem prpria.

C. MANUTENO E CALIBRAO:

1. A preciso do equipamento verificada e registrada por pessoal interno autorizado uma vez por ano, ou sempre que necessrio.

2. Em caso de quebra o equipamento deve ser descartado separadamente. Os vidros devem ser descartados em lixo prprio para materiais cortantes e o mercrio interno recolhido em vidro e armazenado para ser entregue a empresa responsvel pelo recolhimento de substncias qumicas e incineradas. A quebra deve ser registrada em documentao prpria para a devida reposio.

27


TTULO DA PRTICA:

PROFESSOR: DATA:

CURSO: TURMA:


Voc e seu grupo realizaro medidas da variao de temperatura de amostra em aquecimento.

Anote a seguir a temperatura lida no termmetro em cada 30segundos e tambm observe o estado fsico da amostra para realizar as anotaes. Em seguia faa um grfico com o tempo e temperatura anotados.

Determinao da temperatura de fuso de naftaleno em tubo capilar: OBS.: marque a temperatura em que ocorrer mudana de estado fsico e continue por mais

3 minutos.

Tabela 1: Registro de temperatura do experimento

Tempo (min)

Temperatura em (O C)

Tempo (min)


Tempo (min)


Tempo (min)


0

30s

60s

1:30min

2min

2:30min

3min

3:30min

Determinao do ponto de ebulio da gua: Anote a temperatura que observar mudana de estado fsico e continue por mais 3

minutos.

Tabela 2: Registro de temperatura do experimento

Tempo (min)


Tempo (min)


Tempo (min)


Tempo (min)


0

30s

60s

1:30min

2min

2:30min

3min

3:30min


1. Com os grficos prontos observe os principais pontos que podem fornecer algum tipo de informao sobre as amostras serem puras ou misturas.

28

2. Qual foi a temperatura de mudana de fase das suas amostras? Esta temperatura poderia

ser diferente se voc realizasse o mesmo experimento em uma altitude menor? Por exemplo ao nvel do mar?

3. Ser que a quantidade de material interfere na temperatura de ebulio? Explique.

Papel milimetrado

29

CASO 4: PRDIO DERRETE CARRO EM LONDRES

Prdio em construo em Londres. 2013

Carro de luxo com partes derretidas.

2013

Em Londres, os arquitetos acharam que

haviam pensado em tudo quando criaram a torre de vidro na City, o Centro Financeiro no corao da cidade.

O arranha-cu de 37 andares tem espelhos em curva na parte superior para dar um ar grandioso rea de convivncia na cobertura - a qual ser aberta ao pblico em maio de 2014, quando o prdio ficar pronto.

A construo iniciada em 2011 tem central de aquecimento ecolgico, elevadores super rpidos, jardim no terrao e uma vista espetacular de Londres.

O detalhe que estragou o projeto grandioso foi que as paredes espelhadas em formato convexo se transformaram em uma grande lente que captura o calor do sol e reflete a luz de forma concentrada para o cho como se fosse uma lente.

O resultado que o prdio passou a derreter o asfalto, selins de bicicleta e at os automveis estacionados nas imediaes. O assunto virou notcia depois que um Jaguar carro de luxo avaliado em cerca de 3,5 milhes de reais - apareceu deformado. (Fonte: O Estado)

Como visto na reportagem os materiais

esto sujeitos a mudanas de estado fsico quando submetidos ao calor. Realize uma pesquisa e descubra a temperatura de fuso dos materiais de engenharia citados na reportagem. Aproveite para pensar em quais so os materiais de engenharia mais comuns importantes atualmente.

30

PRATICA 5: DETERMINAO DA DENSIDADE

1. OBJETIVO: Utilizar a densidade como ferramenta de apoio para distinguir

substncias desconhecidas. Compreender seu conceito e relacionar temperatura com densidade.

2. INTRODUO Voc j parou para pensar porque algumas substncias so mais

pesadas que as outras? Ser que devido aos materiais que as formam? Qual a importncia da densidade no emprego de um material? E, afinal, o que densidade?

O conhecimento das propriedades fsicas e qumicas dos materiais importante para as indstrias em geral (qumica, civil, mecnica, eltrica, etc.) e se referem ao comportamento dos materiais em diversas situaes desde o processo de produo at o seu emprego nas mais variadas reas. Dentre as diversas propriedades fsicas que descrevem um composto est a densidade - uma propriedade especfica de cada material comumente empregada para identificar uma substncia.

A densidade, em conjunto com outras propriedades fsicas, caracterizam os materiais em relao a sua capacidade para transmitir ou resistir aos esforos que lhes so aplicados durante os processos de fabricao e posterior aplicao. uma propriedade que relaciona a quantidade de massa de uma substncia contida por unidade de volume (d = m/v).

Esse conceito pode ser melhor compreendido na prtica comparando objetos feitos a partir de diferentes substncias, mas de mesmo volume. Slidos de mesmo volume e feitos de diferentes materiais tero massas distintas, isto , materiais diferentes possuem densidades diferentes. Considere, por exemplo, 1 cm3 de cortia, 1 cm3 de gua e 1 cm3 de chumbo (Figura 1).

Figura 1 Diferenas entre as densidades de alguns materiais.

Verifica-se que substncias diferentes ocupando um mesmo volume

possuem massas diferentes, o que confere resistncias distintas a esses materiais em uma mesma condio.

Desse modo, possvel inferir que a densidade de cada material depende do volume por ele ocupado. E o volume uma grandeza fsica que varia com a temperatura e a presso. Isso significa que, consequentemente, a densidade tambm depender da temperatura e da presso do material.

31

A unidade de densidade no Sistema Internacional de Unidades (SI) o quilograma por metro cbico (kg/m3), embora as unidades mais utilizadas sejam o grama por centmetro cbico (g/cm3) ou o grama por mililitro (g/mL). Para gases, costuma ser expressa em gramas por litro (g/L).

3. MATERIAIS

Proveta, bquer, esptula, basto de vidro, pisseta, termmetro, gua destilada, leo de soja, balana.

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Para realizao de medidas de densidade deve-se considerar qual o estado

fsico da amostra. Em nosso caso estamos trabalhando com dois materiais no estado lquido. Para realizar essas medidas geralmente existem normas especficas em cada setor da indstria, por exemplo no catlogo da ABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas encontrado no site www.abnt.org.br podemos encontrar mtodos de medidas com equipamentos especficos para a realizao destas medidas.

Em nosso caso no existe um roteiro e voc dever ser capaz junto com seu grupo de traar uma estratgia para as medidas, criar um roteiro a ser seguido e execut-lo. O roteiro criado deve ter as caractersticas dos POPs apresentados anteriormente.

Dicas para execuo do trabalho: 1. Organize primeiro quais as medidas necessrias para encontrar a

densidade. 2. Relacione vidrarias e equipamentos necessrios para essas

medidas por nome. 3. Trace um roteiro do que medir primeiro de forma que no

comprometa a limpeza da sua vidraria, levando-o a gastar mais tempo na realizao do experimento.

4. Distribua as tarefas no grupo mas ao final compreenda e discuta resultados de todos do grupo.

32


TTULO DA PRTICA:

PROFESSOR: DATA:

CURSO: TURMA:


Desenvolva aqui o seu POP para medidas de densidade de substncias lquidas.


LABORATORIO DE QUIMICA GERAL

TTULO: OBJETIVO/TEMA:

A. EQUIPAMENTOS UTILIZADOS:

B. ROTEIRO DE OPERAO DO ENSAIO:

C. CALIBRAO E MANUTENO DOS EQUIPAMENTOS:

33

CASO 5:PROBLEMA EM UMA INDSTRIA DE ALIMENTOS Voc engenheiro Junior de uma empresa que produz alimentos entre eles:

leo de milho, leo de soja, leo de canola e glucose de milho. Aps armazenagem nos tanques de distribuio o tcnico responsvel por retirar amostras para verificao da qualidade coletou amostras de leo de soja e glucose de milho em provetas, mas no identificou as vidrarias. O tcnico foi ao laboratrio de anlise da qualidade e deixou as amostras em cima da bancada para realizar os ensaios. O tcnico, porm fora acometido por uma virose forte e no passando nada bem foi levado imediatamente para um hospital.

As amostras sem identificao se tornaram um problema porque ningum sabia dizer o que havia naquelas provetas.

Voc, engenheiro Junior desta empresa foi chamado para solucionar o problema. Sugira uma soluo, afinal as amostras esto em cima da sua bancada agora e no importa qual a sua engenharia, nesse momento s h voc e seu grupo para solucionar o problema. Bom trabalho!

Sugesto: desenvolva um POP para a execuo do trabalho a ser executado posteriormente. Realize uma pesquisa sobre os valores de densidade dos alimentos que esta empresa trabalha e faa uma tabela com estes valores.

34

PRATICA 6: PROCESSO DE SEPARAO DE MISTURAS

1. OBJETIVO: Realizar a separao de alguns tipos de misturas a fim de conhecer os principais processos utilizados e os equipamentos de laboratrio envolvidos.

2. INTRODUO Vrias substncias so encontradas na natureza como misturas de dois ou mais componentes. Da mesma forma, quando preparamos compostos no laboratrio, freqentemente obtemos misturas nas quais as substncias componentes retm sua identidade e suas propriedades fundamentais. Estas misturas podem ser homogneas ou heterogneas, dependendo de elas apresentarem uma nica fase ou mais de uma fase, respectivamente. Por exemplo, o lcool e a gua formam uma mistura homognea, mas gua e a gasolina so classificadas como uma mistura heterognea. Se um dos componentes de uma mistura estiver presente numa quantidade muito maior que os outros componentes, a mistura pode ser considerada como uma substncia impura e os componentes em menores quantidades so considerados como impurezas. Um dos problemas freqentemente encontrados num laboratrio de qumica a separao dos componentes de uma mistura, incluindo a purificao de substncias impuras. H basicamente dois tipos de processos de separao: os processos mecnicos e os processos fsicos. Nos processos mecnicos de separao no ocorrem transformaes fsicas ou qumicas das substncias, e, geralmente, so utilizados para separar misturas heterogneas. Alguns exemplos de processos mecnicos so a catao, a peneirao, a decantao, a centrifugao e a filtrao. Por outro lado, nos processos fsicos de separao ocorrem transformaes fsicas das substncias, como por exemplo, a mudana de estado lquido para gasoso de uma determinada substncia. Esses processos de separao so mais eficientes e, geralmente, so usados para separar misturas homogneas e para purificar substncias. Alguns exemplos so: dissoluo fracionada, recristalizao, fuso fracionada, sublimao, destilao simples e fracionada, etc. A filtrao o processo utilizado para a separao de uma mistura heterognea formada por slidos suspensos em lquidos. Certas reaes qumicas que ocorrem em soluo formam slidos insolveis chamados precipitados. No laboratrio, estes precipitados so geralmente separados da mistura atravs de filtrao com um papel de filtro. O lquido que passa pelo papel chamado de filtrado e o slido que permanece no filtro o resduo ou precipitado.

3. MATERIAIS Balana Analtica, Pipeta graduada, bquer de 100mL, pipeta de Pasteur, funil de decantao, proveta, papel de filtro, funil, suporte universal, argola para fixao do funil, vidro de relgio, im. Trs sistemas com as misturas a seguir:

a) Areia e cloreto de sdio b) gua e leo c) limalha de ferro e areia. d) Soluo 10% de lcool (90mL de gua para 10mL de etanol)

35

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Para realizao de separao de misturas deve-se levar em considerao os

estados fsicos das amostras, se h miscibilidade (a mistura homognea ou heterognea), as diferenas de propriedades fsicas dos materiais como temperatura de fuso ou ebulio, capacidade magntica, densidade.

Em nosso caso no existe um roteiro e voc dever ser capaz, junto com seu grupo e aps a explicao do seu professor, de traar uma estratgia para a separao das misturas e a quantificao de cada uma das misturas.

Dicas para execuo do trabalho: 5. Observe as misturas fornecidas no laboratrio. 6. Relacione vidrarias e equipamentos necessrios para essas

medidas por nome. 7. Trace um roteiro de separao de misturas baseado nas

propriedades de cada material. 8. Distribua as tarefas no grupo para que a quantificao seja

realizada e desenvolva um POP para cada separao de mistura com resultados.

36


TTULO DA PRTICA:

PROFESSOR: DATA:

CURSO: TURMA:


Desenvolva aqui o seu POP para separao de misturas



TTULO: OBJETIVO/TEMA:

D. EQUIPAMENTOS UTILIZADOS:

E. ROTEIRO DE OPERAO DO ENSAIO:

F. RESULTADOS DA QUANTIFICAO

37

PRATICA 7: ESTEQUIOMETRIA

1. OBJETIVO: Realizar uma reao de neutralizao com obteno de cloreto de

sdio e sua quantificao.

2. INTRODUO A esteoquiometria o termo usado para descrever as relaes quantitativas na

qumica. A palavra derivada do grego stoicheia = partes mais simples e metreim = medida.

Para efetuarem-se os clculos estequiomtricos, devem-se conhecer as propores existentes entre os elementos que formam as diferentes substncias. As bases para o estudo da estequiometria das reaes qumicas foram lanadas no sculo XVIII por cientistas que conseguiram expressar matematicamente as regularidades que ocorrem nas reaes qumicas, atravs das Leis das Combinaes Qumicas.

Essas leis foram divididas em dois grupos: Leis ponderais: relacionam as massas dos participantes de uma reao (lei de

conservao das massas, lei das propores constantes). Lei volumtrica: relaciona os volumes dos participantes de uma reao (lei

volumtrica de Gay-Lussac, lei de Dalton, lei de Amagat entre outras). A primeira etapa de uma reao qumica o balanceamento que a atribuio

de coeficientes inteiros a reagentes e produtos para permitir que todos os elementos qumicos sejam consumidos e produzidos na reao.

Na equao qumica de decomposio da gua possvel notar tal balanceamento:

2 H2O(vapor) 2 H2(gs) +1 O 2(gs)

Outro exemplo de reao qumica pode ser o de neutralizao do cido

clordrico com o hidrxido de sdio formando cloreto de sdio e gua.

HCl + NaOH NaCl + H2O Nesta reao qumica pode-se observar que h uma proporo constante de

1:1 (l-se: um para um) entre os reagentes quando se realiza o balanceamento da equao. Assim tambm para os produtos e devido ao coeficiente ser o nmero um no necessrio escrev-lo.

Se calcularmos as massas molares para todas as substancias da reao observaremos que a massa conservada:

Reagente Reagente Produto Produto

Substncia HCl NaOH NaCl H2O

Massas molares (gramas):

36,5 40 58,5 18

Soma das Massas molares

(g):

76,5 76,5

38

Contudo nem toda reao na prtica acontece por completo, ou seja, com 100% de rendimento. Se a reao citada apresentasse um rendimento de 90%, por exemplo, isso seria o equivalente a dizer que os 76,5 gramas de reagentes no foram completamente consumidos e portanto no foram formados como produtos. Essas medidas podem ser feitas quando se conhece a massa de reagentes e produtos. Se a gua fosse completamente evaporada o cloreto de sdio poderia ser quantificado e utilizado para os clculos de rendimento.

A reao qumica a ser realizada no experimento proposto para esta prtica ser a oportunidade de voc trabalhar com esses tipos de clculos.

3. MATERIAIS Balana Analtica, Bico de Bunsen, Esptulas. Bquer de 100 mL, proveta de 10 mL e pipeta de Pasteur. Bicarbonato de sdio e soluo de HCl 6 mol/L.

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Execuo do POP de reao de neutralizao conforme documento e

anotao de resultados na folha de registro experimental.

39


LABORATORIO DE QUIMICA GERAL TTULO: Reao de neutralizao entre bicarbonato de sdio e cido clordrico

para obteno de cloreto de sdio. OBJETIVO/TEMA: Realizar uma reao de neutralizao com obteno de

cloreto de sdio e sua quantificao.

A. EQUIPAMENTOS E MATERIAIS UTILIZADOS: a) Balana analtica para pesagem de material b) Bico de bunsem para aquecimento da amostra c) Aproximadamente 1,00 g de NaHCO3. d) 10 mL de gua destilada para misturar ao NaHCO3. e) 3 mL de HCl 6,0 mol/L B. MTODO:

A soluo de bicarbonato de sdio deve ser misturada ao cido clordrico. ATENO: o cido deve ser sempre adicionado por cima da soluo e no o contrrio. Cuidado com a efervescncia.

Em seguida a mistura deve ser aquecida at secagem final do lquido e aparecimento do material slido.

Aps resfriamento do material a temperatura ambiente o mesmo deve ser pesado para realizao dos clculos de rendimento.

C. DESCARTE DE REAGENTES: a) O cido clordrico utilizado nesta reao no deve ser jogado na

pia. Deve ser descartado em bquer identificado para recolhimento do tcnico e tratamento adequado.

b) O bicarbonato de sdio restante pode ser armazenado para reaes futuras ou descartado em lixo comum quando no houver condio de uso.

c) O sal cloreto de sdio produzido na reao pode ser dissolvido em gua e jogado na pia comum.

d) Todas as vidrarias devem ser lavadas em gua corrente e com gotas de detergente, deixado em cima da bancada para secagem ao ar.

40


TTULO DA PRTICA:

PROFESSOR: DATA:

CURSO: TURMA:


Anotaes do experimento

Massa do bquer de reao vazio:

Massa de NaHCO3:

Volume de HCl 6 mol/L:

Massa do bquer de reao com precipitado aps resfriamento:

Massa do produto da reao (precipitado):

Reao Qumica Realizada:

Massas molares (g/mol):

Na = Cl = C= O= H=

Clculos:

Rendimento:

Clculos:

41

CASO 7: COMBUSTVEL DE FOGUETE Nos anos 1950, tanto os Estados Unidos quanto a Unio Sovitica tinham

programas para usar o decaborano, B10H14, como um combustvel de foguete. Esse produto qumico reage violentamente com o oxignio de acordo com a reao, B10H14 + 11 O2 5 B2O3 + 7 H2O. Para obter a eficincia mxima do foguete, um engenheiro elaborou um projeto que permitiria que o decaborano e o oxignio lquido escorressem ao mesmo tempo. Suponha que um projeto especfico de foguete permita um total de 1,20 x 106kg dos dois combustveis. Descreva como voc determinaria quanto do combustvel deve ser o decaborano e quanto deve ser o oxignio.

42

PRATICA 8: PREPARO DE SOLUES

1. OBJETIVOS Preparo de solues por meio de pesagem de solutos, diluio de uma soluo

estoque, diluio de soluo cida e medir qualitativamente o pH das solues preparadas.

2. INTRODUO.

Uma soluo uma mistura homognea de duas ou mais substncias. Em uma soluo, o componente que existir em menor quantidade chamado de soluto e o que existir em maior quantidade chamado solvente.

No preparo de solues deve-se seguir a seguinte ordem: a) medir a massa ou o volume do soluto correspondente; b) dissolver o soluto (se slido), em um bquer, usando pequena

quantidade de solvente; c) transferir, quantitativamente, para um balo volumtrico; d) completar o volume com o solvente; e) homogeneizar a soluo; f) padronizar a soluo preparada, quando necessrio.

Um mtodo simples de saber ou comprovar se uma soluo cida neutra ou bsica atravs da utilizao de indicadores, tais como: papel de tornassol ou soluo alcolica de fenolftalena. O papel de tornassol azul em meio cido adquire colorao vermelha e o papel de tornassol vermelho em meio bsico adquire colorao azul. A soluo de fenolftalena permanece incolor em meio cido e em meio bsico adquire colorao rsea.

3. MATERIAIS Soluo de HCl 37% (ou soluo diluda de concentrao 6mol/L),

hidrxido de sdio (NaOH) e soluo alcolica de fenolftalena 1% m/v. Vidro relgio, tubos de ensaio, esptula tipo colher, bquer de 80 mL,

balo volumtrico de 50,00 mL, balo volumtrico de 25,00 mL, balo volumtrico de 10,00 mL, funil de vidro, pipeta graduada de 10,0 mL, basto de vidro, papel indicador de pH.

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Seguir o POP para preparao de solues conforme modelo e preencher a

folha de registro experimental.

43


LABORATORIO DE QUIMICA GERAL TTULO: Preparo de solues e identificao de pH. OBJETIVO/TEMA: Preparar solues de cido e de base e identificar o pH com

uso de indicador adequado.

A. EQUIPAMENTOS E MATERIAIS UTILIZADOS: a) Balana analtica para pesagem de material b) Vidrarias para medidas de volume c) Vidrarias para armazenagem de soluo. B. PREPARO DA SOLUO DE NaOH 0,1MOL/L a) Faa os clculos para a massa de reagente necessria para o preparo

de 50 mL de uma soluo de hidrxido de sdio 0,1 mol/L. b) Com o auxlio do vidro relgio, pese a massa calculada. c) Transfira o contedo para um bquer e adicione, aproximadamente,

10 mL de gua destilada. d) Com o auxlio de basto de vidro, dissolva todo o slido. e) Transfira para o balo volumtrico de 50 mL e complete o volume

com gua destilada.

C. PREPARO DE SOLUO DE HCl 0,1 MOL/L a) Faa os clculos do volume necessrio de cido clordrico

concentrado a 37% e densidade de 1,17g/mL para o preparo de 10 mL de cido clordrico 0,1 mol/L. Pode-se tambm preparar a soluo a partir da diluio de HCl 6mol/L.

b) Dirija-se a capela e pipete o volume calculado. c)Transfira para o balo volumtrico. d) Deixe esfriar e complete o volume com gua destilada. D. OBSERVAO QUALITATIVA DO pH Soluo de NaOH 0,1mol/L a) Transfira uma pequena quantidade da soluo de NaOH preparada

anteriormente para um tubo de ensaio. b) Mergulhar a ponta do papel de pH. Observar e anotar o resultado na

folha de registros experimentais. c) Adicionar 2 gotas de soluo alcolica de fenolftalena. Observar e

anotar o resultado na folha de registros. Soluo de HCl 0,1 mol/L a) Transfira uma pequena quantidade da soluo de HCl preparada

anteriormente para um tubo de ensaio. b) Mergulhar a ponta do papel de pH. Observar e anotar o resultado na

folha de registros experimentais.

44

c) Adicionar 2 gotas de soluo alcolica de fenolftalena. Observar e anotar o resultado na folha de registros.

E. DESCARTE DE REAGENTES: Todos os reagentes utilizados nestes experimentos devem ser

armazenados por pessoal interno autorizado para padronizao e possvel reutilizao em outros ensaios, ou descarte apropriado dos mesmos.

45


TTULO DA PRTICA:

PROFESSOR: DATA:

CURSO: TURMA:


Preparo da soluo de NaOH 0,1mol/L

Massa do bquer vazio:

Volume de soluo de NaOH a ser preparada:

Massa de NaOH pesada (g)

Clculos para preparo de soluo de NaOH:

Preparo de soluo de cido clordrico (HCl) 0,1 mol/L

Volume de cido HCL pipetado:

Concentrao do HCl pipetado:

Volume de soluo a ser preparada:

Clculos para preparo de soluo de HCl:

Observao qualitativa do pH

Tabela 1 verificao qualitativa do pH das solues preparadas

Soluo Observaes

Papel indicador de pH Fenolftalena

NaOH 0,1mol/L

HCl 1 mol/L

46

CASO 8: INDICADORES Indicadores so substncias qumicas que apresentam comportamento

diferenciado quando em presena de substncias cidas e bsicas. Muitas plantas possuem substncias coloridas na sua seiva, chamadas antocianinas e essas podem ser boas indicadoras. Na tentativa de agrupar de forma simples os cidos e as bases voc pode separar algumas substncias como sabo em p, vinagre, bicarbonato de sdio, limo, refrigerante de limo. Pegue uma folha de repolho roxo e bata no liquidificador com gua formando uma soluo de cor roxa.

Depois separe copos diferentes com essa soluo e faa o teste com as substncias que deseja conhecer. O que aconteceu?

Anote tudo o que aconteceu e discuta com seu grupo. E na indstria? Essas substncias podem ajudar a realizar ensaios que

comprovam a qualidade de produtos? Pesquise e tente encontrar o uso de pelo menos um indicador no controle de qualidade.

47

PRATICA 9: CORROSO

1. OBJETIVO: Estudar a corroso de metais em meio cido, bsico e neutro para auxiliar na

compreenso das reaes qumicas envolvidas neste processo comum em qualquer setor da indstria.

2. INTRODUO Por que estudar a corroso e a degradao dos materiais? Conhecendo

os tipos de corroso e de degradao e compreendendo seus mecanismos e suas causas, torna-se possvel tomar medidas para prevenir a ocorrncia desses fenmenos.

Em maior ou menor grau, a maioria dos materiais experimenta algum tipo de interao com um grande nmero de ambientes diversos. Com frequncia, tais interaes comprometem a utilidade de um material como resultado da deteriorao das suas propriedades mecnicas (por exemplo, ductilidade e resistncia), de outras propriedades fsicas, ou da sua aparncia. Ocasionalmente, para o pesar de um engenheiro de projetos, o comportamento de degradao de um material para uma dada aplicao ignorado, com consequncias adversas.

A corroso definida como sendo o ataque destrutivo e no intencional de um metal; esse ataque eletroqumico e, normalmente, tem seu incio na superfcie do material. O problema da corroso metlica um que apresenta propores significativas; em termos econmicos, foi estimado que aproximadamente 5% da receita de uma nao industrializada so gastos na preveno da corroso e na manuteno ou substituio de produtos perdidos ou contaminados como resultado de reaes de corroso. As consequncias da corroso so todas muito comuns. Exemplos familiares incluem a ferrugem nas carrocerias, radiadores e componentes de exausto dos automveis. Os processos de corroso tambm so, ocasionalmente, utilizados com vantagens, para proveito e benefcio.

conveniente classificar a corroso de acordo com a maneira com que ela se manifesta. A corroso metlica algumas vezes classificada segundo oito formas diferentes, quais sejam: uniforme, galvnica, em frestas, por pites, Intergranular, por lixvia seletiva, eroso-corroso e corroso sob tenso. Os ambientes de corroso incluem a atmosfera, solues aquosas, solos, cidos, bases, solventes inorgnicos, sais fundidos, metais lquidos, e corpo humano. A umidade contendo oxignio dissolvido o principal agente corrosivo, mas outras substncias, incluindo os compostos base de enxofre e o cloreto de sdio, podem tambm contribuir. Isso especialmente verdadeiro em atmosferas marinhas, altamente corrosivas devido presena de cloreto de sdio. Solues de cido sulfrico diludo (chuva cida) em ambientes industriais tambm podem causar problemas de corroso. Os metais comumente utilizados para aplicaes atmosfricas incluem as ligas de alumnio e cobre, e o ao galvanizado (Callister Jr, 2006).

48

3- MATERIAIS Suporte para tubo de ensaio. Tubos de ensaio. Hidrxido de sdio (NaOH) 0,1mol/L, cido clordrico (HCl) 0,1 mol/L, cido

actico (CH3COOH) 0,1 mol/L, gua , pregos de ferro, fio de cobre. 4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Seguir o POP indicado para esta prtica e realizar as observaes ao longo de

algumas semanas para entrega da folha de registro experimental.

49



TTULO: Avaliao de corroso em metais. OBJETIVO/TEMA: Observar a corroso em materiais metlicos causados por diferentes tipos de solues com a variao do tempo.

A. EQUIPAMENTOS, MATERIAIS E MTODOS: Corroso em meio cido 1 cido forte a) Adicionar 10mL de soluo cido clordrico (HCl) 0,1 mol/L em tubos de ensaio. b) Colocar o prego limpo a um tubo de ensaio com cido clordrico. c) Colocar o fio de cobre em um segundo tubo de ensaio. d) Anotar observaes. e) Deixar o sistema em repouso durante uma semana e anotar as observaes. 2 - cido fraco a) Adicionar 10mL de soluo cido actico (CH3COOH) 0,1 mol/L em tubos de ensaio. b) Colocar o prego limpo a um tubo de ensaio com cido actico. c) Colocar o fio de cobre em um segundo tubo de ensaio. d) Anotar observaes. e) Deixar o sistema em repouso durante uma semana e anotar as observaes. Corroso em meio bsico 1 Base forte a) Adicionar 10mL de soluo hidrxido de sdio 0,1 mol/L em tubos de ensaio. b) Colocar o prego limpo a um tubo de ensaio hidrxido de sdio. c) Colocar o fio de cobre em um segundo tubo de ensaio. d) Anotar observaes. e) Deixar o sistema em repouso durante uma semana e anotar as observaes. Corroso em meio neutro a) Adicionar 10mL de gua em tubos de ensaio. b) Colocar o prego limpo a um tubo de ensaio. c) Colocar o fio de cobre em um segundo tubo de ensaio. d) Anotar observaes.

e) Deixar o sistema em repouso durante uma semana e anotar as observaes. B. DESCARTE DE REAGENTES: Todos os reagentes utilizados nestes experimentos devem ser

armazenados por pessoal interno autorizado para o descarte apropriado dos mesmos.

50


TTULO DA PRTICA:

PROFESSOR: DATA:

CURSO: TURMA:


Corroso em meio cido forte

Metal mais resistente corroso

Tabela .1 Corroso em meio cido forte de diferentes metais

Metal Observao Reao Qumica

ferro

cobre

Corroso em meio cido fraco


Tabela 2 Corroso em meio cido fraco de diferentes metais


ferro

cobre

Corroso em meio bsico forte


Tabela 3 Corroso em meio bsico forte de diferentes metais


ferro

cobre

Corroso em meio neutro


Tabela 4 Corroso em meio neutro


ferro

cobre

51

CASO 9: PERDAS NA MINERAO A corroso um problema grande a ser enfrentado pelas mineradoras. Devido

a permanente destruio dos materiais metlicos pela corroso, h necessidade de uma produo adicional desses materiais para repor o que foi deteriorado, e esta parcela muito significativa. A literatura mais antiga reporta que 25% da produo mundial do ao tm esta finalidade.

A reposio de minrios faz com que as reservas naturais de alguns metais tendam ao esgotamento e, alm disso, h uma agresso ao meio ambiente, pois reas de minrios antes montanhosas ficam reduzidas a vales com acentuadas profundidades. Portanto, alm da perda de reservas naturais, tem-se grande influncia no meio ambiente, causa de grandes debates entre mineradoras e ambientalistas.

Realize uma pesquisa sobre a minerao no Brasil e o papel do engenheiro neste processo.

52

PRATICA 10: PILHA DE DANIELL

1. OBJETIVO Definir conceitos como ponte salina e potencial padro do eletrodo.

Compreender como as reaes qumicas podem ser usadas para gerar eletricidade e como a eletricidade pode ser obtida atravs de reaes qumicas.

2. INTRODUO Por que estudar eletroqumica? Para compreender a produo de

energia eltrica atravs de reaes qumicas.

A clula eletroqumica um dispositivo que permite a interconverso de energia qumica em energia eltrica, da qual existem dois tipos: a clula galvnica ou pilha e a clula eletroltica. Ambas as clulas galvnicas e eletrolticas empregam uma reao redox que fisicamente separada, de forma que a oxidao ocorre num eletrodo, o nodo, e a reduo no outro, o ctodo.

A descrio simblica abreviada das clulas galvnicas feita por meio dos diagramas de clula. Uma clula galvnica produz uma tenso, ou potencial, que a soma correspondente a seus eletrodos. A tenso produzida pela clula mede a espontaneidade da reao de clula (valores positivos indicam uma reao espontnea). Os potenciais-padro do eletrodo encontram-se tabelados. A equao de Nernst (equao 1) permite o clculo das tenses de clulas nas quais os reagentes e os produtos no se encontram nos respectivos estados padro. Como existem muitos tipos de eletrodos, possvel haver uma grande variedade de clulas (Russel, 1994).

E = E0 0,0592

nLog

[Redu o]

[Oxida o] Equao 1

3- MATERIAIS: Voltmetro, 1 lmina de zinco, 2 lminas de cobre. 2 bqueres de 100mL, tubos em U, algodo. Soluo de CuSO4 0,1 mol/L, soluo de ZnSO4 0,1 mol/L, soluo (KCl ou NaCl)

para ponte salina. 4 - PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Executar o POP a seguir e fazer as anotaes solicitadas na folha de registro

experimental.

53



TTULO: Estudo da Pilha de Daniell OBJETIVO/TEMA: Montar uma pilha de Daniell e observar as principais reaes envolvidas na gerao de energia.

A. EQUIPAMENTOS, MATERIAIS E MTODOS: a) Em um bquer de 100 mL adicionar 70 mL da soluo de sulfato de cobre. b) Em outro bquer de 100 mL adicionar o mesmo volume de soluo de sulfato de zinco. c) Mergulhar uma lmina de cobre, previamente limpa, na soluo de cobre, uma lmina de zinco na soluo de zinco. Cada sistema desses corresponde a uma semi-celula ou semi-pilha ou eletrodo do respectivo metal como mostrado na Figura 1.

Figura 1: Pilha de Daniel

d) Preparar uma ponte salina de acordo com a orientao a seguir: 1) Adicione soluo salina (KCl ou NaCl) no tubo em U, at completar o seu volume. 2) Feche ento as extremidades do tubo com algodo, evitando deixar bolhas de ar no interior na soluo. e) Colocar a ponte salina interligando os dois bqueres. f) Ligar o terminal negativo do voltmetro lmina de zinco e o terminal positivo na lmina de cobre e fazer a medida da diferena de potencial entre o eletrodo de cobre e o eletrodo de zinco. B. DESCARTE DE REAGENTES: 1. Os reagentes no devem ser misturados e portanto descartados em locais diferentes. 2. A soluo salina pode ser descartada na pia comum.

3. Demais reagentes utilizados nestes experimentos devem ser armazenados por pessoal interno autorizado para o descarte apropriado dos mesmos.

54


TTULO DA PRTICA:

PROFESSOR: DATA:

CURSO: TURMA:


PILHA DE COBRE E ZINCO OU PILHA DE DANIELL

Ddp terica da pilha de zinco:

Ddp experimental da pilha de zinco

Observaes e comentrios:

Semi-reaes da pilha:

Reao Global da Pilha e clculo da ddp (fem ou E) terico da pilha:

Questes:

1) Explique por que ocorre a deposio espontnea de cobre sobre a placa de zinco, apresentando as reaes pertinentes.

2) O que ocorreria com a cor da soluo de CuSO4(aq) se a placa de zinco fosse mantida submersa por um longo perodo de tempo?

55

CASO 10: Pilhas e Baterias Reaes qumicas podem converter a energia qumica em energia eltrica, se

ocorrerem em dispositivos especialmente projetados para este fim. Tais dispositivos so chamados de pilhas ou baterias.

As pilhas ou baterias so classificadas em: primrias (no-recarregveis) e secundrias (recarregveis). As primeiras produzem eletricidade por meio de reaes qumicas que no so fceis de reverter e, por isso, as substncias qumicas devem ser renovadas depois das reaes. As secundrias, ao contrrio, baseiam-se em reaes reversveis e no necessitam de renovao dos componentes qumicos.

A chamada pilha seca a mais comum. Seus eletrodos so constitudos por um recipiente de zinco e uma barra de carvo. Deles saem cargas positivas e negativas conduzidas por uma soluo aquosa de cloreto de amnio e cloreto de zinco em amido misturada com dixido de mangans. Justamente porque consegue conduzir a eletricidade, essa soluo desempenha a funo de eletrlito.

A pilha ou bateria secundria mais importante o acumulador de chumbo. Seu eletrodo positivo (ctodo) de perxido de chumbo e o eletrodo negativo (nodo) de chumbo. Ambos so mergulhados em cido sulfrico diludo. Quando as reaes ocorrem nos eletrodos, h gerao de energia eltrica.

Como se observa, por envolver substncias e reaes qumicas, a fabricao de pilhas e baterias precisa ser conduzida por profissionais que de alguma forma apresentam conhecimento da qumica.

(Fonte: http://www.crq4.org.br/?p=texto.php&c=quimica_viva__pilhas_e_baterias)

Considere o texto retirado do site do conselho regional de qumica, quais os

problemas ambientais que estes dispositivos podem causar? Voc pode pensar ainda em quanto de energia pode ser gerada atravs destes dispositivos. Porque os telefones celulares com baterias que duravam uma semana ao se tornarem smartphones passaram a ter baterias que precisam ser recarregadas a cada 24 horas?

56

PRATICA 11: TESTE DA CHAMA

1. OBJETIVO: Identificar, por meio da cor produzida na chama, alguns elementos

qumicos. Observar o fenmeno de emisso luminosa por excitao e correlacionar com o Modelo Atmico de Bohr. Verificar a distribuio eletrnica dos elementos.

2. INTRODUO Uma das mais importantes propriedades dos eltrons que suas energias so

"quantizadas", isto , um eltron ocupa sempre um nvel energtico bem definido e no um valor qualquer de energia. Se, no entanto um eltron for submetido a uma fonte de energia adequada (calor, luz, etc.), pode sofrer uma mudana de um nvel mais baixo para outro de energia mais alto (excitao). O estado excitado um estado de curtssima durao e, portanto, o eltron retorna imediatamente ao seu estado fundamental. A energia ganha durante a excitao ento emitida na forma de radiao visvel do espectro eletromagntico que o olho humano capaz de detectar. Como o elemento emite uma radiao caracterstica, ela pode ser usada como mtodo analtico. Em geral, os metais, sobretudo os alcalinos e alcalinos terrosos so os elementos cujos eltrons exigem menor energia para serem excitados. A partir do Modelo Atmico de Bohr, ficou estabelecido que os tomos possuem regies especficas disponveis para acomodar seus eltrons as chamadas camadas eletrnicas.

O teste da chama est fundamentado nos postulados do modelo de Bohr, de que quando certa quantidade de energia fornecida a um determinado elemento qumico, alguns eltrons da camada de valncia absorvem essa energia passando para um nvel de energia mais elevado, produzindo o que chamamos de estado excitado. Quando um ou mais eltrons excitados retornam ao estado fundamental, eles emitem uma quantidade de energia radiante igual quela absorvida, cujo comprimento de onda caracterstico do elemento e da mudana de nvel eletrnico de energia. Assim, a luz de um comprimento de onda particular pode ser utilizada para identificar um referido elemento qumico.

3. MATERIAIS Balana analtica e bico de Bunsen. Bqueres de 25mL, vidro de relgio, pipeta de 5,00 ou 10,00mL, esptula ou fio

de platina. Soluo de sal de cobre (II) 0,5mol/L, soluo de sal sdio 0,5mol/L, soluo de

sal de potssio 0,5mol/L e soluo de HCl 1mol/L.

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL: Execute o POP indicado para este pratica e realize as anotaes na folha de

registro experimental.

57



TTULO: Teste da Chama e Estudo dos modelos atmicos. OBJETIVO/TEMA:

A. EQUIPAMENTOS, MATERIAIS E MTODOS: 1. A esptula ou fio de platina deve ser limpo mergulhando os

mesmos em soluo de HCl 1mol/L, previamente colocada no vidro de relgio, e em seguida, aquecendo-os em rubro na chama do bico de Bunsen.

2. Mergulhar a esptula ou fio limpo nas solues das amostras uma por vez:

Soluo de sal de cobre (II) 0,5mol/L, soluo de sal sdio 0,5mol/L, soluo de sal de potssio 0,5mol/L)

3. Acenda a chama do bico de Bunsen e calibre a entrada de ar para obter uma chama azulada quase transparente.

4. Observar a colorao da chama e realizar as anotaes. OBS.: Aps cada ensaio em uma amostra repetir o procedimento de

limpeza do fio metlico descrito anteriormente. Anote o resultado na folha de registros experimentais.

B. DESCARTE DE REAGENTES: Os reagentes no devem ser misturados e portanto descartados

em locais diferentes. Pessoal interno autorizado realizar o descarte adequado dos materiais.

58


TTULO DA PRTICA:

PROFESSOR: DATA:

CURSO: TURMA:


Anotao do experimento

Tabela 1: Colorao da chama para as diferentes solues salinas

Soluo Elemento Qumico Cor da Chama Observada

Cor da Chama Esperada

Escreva a distribuio eletrnica dos elementos estudados

Explique o fenmeno observado nesta prtica baseado no modelo atmico de Bohr

59

REFERNCIAS: ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. NBR 13992: Gasolina automotiva Determinao do teor de lcool etlico anidro combustvel Rio de Janeiro, 1997. BROWN, L. S. &HOLME, T. A. 2009. Qumica geral aplicada engenharia. Cengage Learning .pp 125 DAZZANI, M.; CORREIA, P.R.M; OLIVEIRA, P.V.; MARCONDES, M.E.R; Explorando a qumica na determinao do teor de lcool na gasolina. Qumica Nova na Escola, n. 17. p. 42-45. 2003. MATEUS A. L, Qumica na Cabea. Ed. UFMG. 1 Edio. RUSSEL, J.B. Qumica Geral. Vol. 1. 2 ed. So Paulo: Makron Books, 1994. 1268p SO PAULO (Estado). Universidade Estadual Paulista. Determinao do teor de lcool em gasolina. Disponvel em: Acesso em 13 Jan. 2014. USBERCO, J.& SALVADO, E. Qumica, volume nico. Ed. Saraiva. 5. Edio.

Documents

APOSTILAQUIMICAGERAL_2014 - Cópia