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UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS CURSO: Química geral NOME: Emilly Medeiros do Nascimento RA:0433786 POLO: Ponta da Praia. Aula I – Roteiro I Uso de vidraçarias, micropipetas, Pesagens e preparo de soluções Introdução As vidraçarias de laboratório, são utensílios de vidro usados para análises, separação de misturas e reações testes. Esse vidro não reage com a maioria das substâncias usadas em laboratórios e pode ser submetido ao aquecimento direto ou indireto sem quebrar. O fim de adquirir essa resistência mecânica ao calor, ao choque térmico e aos produtos químicos, costuma-se agregar o vidro borossilicato possui coeficiente de dilatação menor que o vidro comum e menor densidade, sendo mais leve possui ponto de função maior. (FOGAÇA, 2021) Resultados e discussões Tubo de ensaio: Nele podem ser feitas reações em pequena escala e pode ser aquecido diretamente sob a chama do bico de Bunsen. Estante para Tubos de Ensaio: É usada para suporte dos tubos de ensaio. Pinça de Madeira: Utilizada para segurar tubos de ensaio em aquecimento, evitando queimaduras nos dedos. Béquer: também é um dos mais usados em laboratório, servindo para diversas finalidades, tais como preparar soluções dissolvendo substâncias sólidas no solvente, aquecer líquidos ou soluções, realizar reações e misturas. Em algumas situações, ele é usado para se estimar o volume de líquido ou soluções, mas visto que ele é um recipiente mais largo, ele será impreciso na medida. Erlenmeyer: Usado principalmente para preparar e guardar soluções, e em titulações, onde fica o titulado, isto é, a solução que queremos descobrir a concentração, com algum indicador ácido-base adicionado. Todas as funções exercidas pelo béquer também podem ser realizadas com o erlenmeyer, porém, o erlenmeyer tem a vantagem de seu formato ser mais afunilado, o que permite agitação manual sem que haja risco de perda do material. Balão de fundo chato: Para preparar soluções, aquecê-las e realizar reações em que gases se desprendem. Balão de fundo redondo: Tem os mesmos usos que o anterior, porém, pode ser aquecido de uma forma mais abrangente e é apropriado aos processos de destilação, em sistemas de refluxo e evaporação à vácuo. Balão volumétrico: Utilizado para preparar volumes de soluções. Por ser mais estreito, o volume medido por ele é mais preciso. Proveta: É um cilindro graduado usado para medir e transferir líquidos e soluções por escoamento. Não possui precisão. Pipeta graduada: Todas as pipetas são usadas para medir e transferir volumes de líquidos ou soluções, em que se coloca o líquido por um orifício na extremidade inferior através da sucção. Para realizar essa sucção, geralmente, usa-se uma pera manométrica. Sua precisão é muito boa. Bastão de vidro ou bagueta: Serve para agitar ou transferir líquidos de um recipiente a outro. Ela é feita de vidro para não causar uma reação química na substância em questão. Pipeta volumétrica: Usada para medir e transferir volume de líquidos, não podendo ser aquecida, pois possui grande precisão de medida. Bureta: É um equipamento calibrado para medir o volume de líquidos precisamente. Ela é graduada em décimos de milímetro e é muito utilizada em titulações. Funil de separação ou funil de decantação ou funil de bromo: Utilizado na separação de misturas heterogêneas de líquidos não miscíveis e na extração líquido/líquido. Funil de vidro: Usado em transferências de líquidos e em filtrações, isto é, na separação de fases de misturas heterogêneas. Almofariz com pistilo ou Gral com pistilo: equipamento usado para maceração de substâncias sólidas. Balão de Destilação: É utilizado em destilações simples ou fracionado; o braço do balão é então ligado ao condensador. Condensador: Utilizado na destilação tem como finalidade condensar vapores gerados pelo aquecimento de líquidos. Os mais comuns são os de Liebig (retos), mas há também o de bolas e de serpentina. É comumente utilizado em conjunto com o balão de destilação. Cadinho: Geralmente é feito de porcelana. Serve para calcinação (aquecimento a seco e muito intenso) de substâncias. Poder ser colocado em contato direto com a chama do bico de Bunsen. Suporta altas temperaturas (acima de 500°C), dependendo do material que foi construído, ferro, chumbo, platina ou porcelana. Cápsula de Porcelana: Peça de porcelana usada para evaporar líquidos das soluções e na secagem de substâncias. Podem ser utilizadas em estufas desde que se respeite o limite de no máx. 500°C. Dessecador: Usado para guardar substâncias em atmosfera com baixo índice de umidade. Nele se guardam substâncias sólidas para secagem. Sua atmosfera interna deve conter baixo teor de umidade, para isso, em seu interior são colocados agentes secantes, como sílica gel. Kitassato: Utilizado em conjunto com o funil de Büchner em filtrações a vácuo. Compõe a aparelhagem das filtrações a vácuo. Sua saída lateral se conecta a uma trompa de vácuo. É utilizado para uma filtragem mais veloz, e também para secagem de sólidos precipitados. Vidro de Relógio: Peça de Vidro de forma côncava é usado em análises e evaporações em pequena escala, além de auxiliar na pesagem de substâncias não voláteis e não higroscópicas. Não pode ser aquecida diretamente. Placa de Petri: Peças de vidro ou plástico. Utilizadas para desenvolver meios de cultura bacteriológicos e para reações em escala reduzida e também para observar a germinação das plantas e de grãos de pólen ou o comportamento de pequenos animais, entre outros usos. Papel Filtro: Serve para separar sólidos de líquidos. O filtro deve ser utilizado no funil comum e pode ser utilizado também no funil de Büchner. Pinça de Madeira: Utilizada para segurar tubos de ensaio em aquecimento, evitando queimaduras nos dedos. Pinça Metálica ou Tenaz: Serve para manipular objetos aquecidos. Pipetador tipo Pera: Acoplado a uma pipeta ajuda a “puxar” e a “expelir” pequenos volumes de líquidos. Pisseta ou Frasco Lavador: Frasco de plástico usado para lavagens de materiais ou recipientes através de jatos de água, álcool ou outros solventes. Suporte Universal: É empregado na sustentação de peças e sistemas. Ele pode segurar, por exemplo, a bureta ou o funil de bromo. Triângulo de Porcelana: Suporte para cadinhos de porcelana colocados em contato direto com a chama do bico de Bunsen. Tripé: Apoio para efetuar aquecimentos de soluções em vidrarias diversas de laboratório. Tela de amianto: É utilizada juntamente com o tripé de ferro para aquecimento. Mufla: um aparelho que produz altas temperaturas. É utilizada na calcinação de substâncias por aquecimento até 1800oC. Agitador Magnético: Utilizado no preparo de soluções e em reações químicas quando se faz necessário uma agitação constante ou aquecimento. Balança Analítica: É usada para se obter massas com alta exatidão. Balanças semi-analíticas são também usadas para medidas nas quais a necessidade de resultados confiáveis não é crítica. Bico de Bunsen: É a fonte de aquecimento utilizada no laboratório. As substâncias a serem aquecidas não devem ser inflamáveis. Estufa: Com controle de temperatura através de termostato é utilizada para a secagem de material; costuma alcançar até 300°C. Garra Anel ou Garra de Argola: Preso à haste do suporte universal, sustenta o funil na filtração. Garra de Condensador: Espécie de braçadeira que prende o condensador ou outras peças, como balões, erlenmeyers e outros à haste do suporte universal. Garra Dupla: Utilizada para fixar buretas durante a utilização. Espátulas e Colheres: Utilizadas para transferência de sólidos, são encontradas em aço inox, porcelana, níquel, osso e pp. Manta Aquecedora: Equipamento usado juntamente com um balão de fundo redondo; é uma fonte de calor que pode ser regulada quanto à temperatura.Micropipeta: É um material de laboratório utilizado para dispersar amostras em quantidades precisas. Elas são compatíveis com amostras aquosas, viscosas, radioativas e corrosivas, dependendo de cada modelo. Aula II – Roteiro I Miscibilidade e a polaridade de substâncias – extração de substâncias químicas. Introdução A solubilidade pode ser definida como a quantidade máxima de soluto que pode ser dissolvida por uma quantidade de solvente numa determinada temperatura. A solução solubilidade varia muito de um solvente para outro devido a polaridade das substâncias envolvidas. Semelhante dissolve semelhante Definição de polaridade das moléculas: Para determinar se as moléculas são polares ou não deve se levar em consideração dois fatores: a diferença de eletronegatividade entre os átomos e a geometria das moléculas. Aula 3 – Roteiro 1 Reação de determinação de ácidos e bases: Segundo Arrhenius Ácidos são compostos que em solução aquosa se ionizam, produzindo como íon positivo apenas cátion hidrogênio (H+). Exemplo: HNO3 → H+ + NO3- Definição de base de Arrhenius: Bases são compostos que em solução aquosa sofrem dissociação iônica, liberando como único íon negativo o ânion hidróxido (OH-), ou oxidrila ou hidroxila. Exemplo: NaOH → Na+ + OH- Definição de sal de Arrhenius: Sais são compostos iônicos que possuem, pelo menos, um cátion diferente de H+ e um ânion diferente de OH-. Exemplo: NaCl (sal de cozinha) → Na+ + Cl- Indicadores ácidos – bases: São substâncias orgânicas que, ao entrarem em contato com um ácido ficam com uma cor e ao entrarem em contato com uma base ficam outra cor. Parte 1: Reações de Identificação de Ácidos e Bases a) Enumere 10 tubos de ensaio (1 a 10). b) Pipete 3 mL da solução desconhecida X nos tubos 1 ao 5. c) Pipete 3 mL da solução desconhecida Y nos tubos 6 ao 10 ► Tubos 1 e 6: Adicione uma ponta de espátula de pó de magnésio. Anote o que foi observado na tabela. ► Tubos 2 e 7: Adicione 3 gotas de Fenolftaleína. Anote o que foi observado na tabela. ► Tubos 3 e 8: Adicione 3 gotas de Alaranjado de Metila. Anote o que foi observado na tabela. ► Tubos 4 e 9: Adicione 3 gotas de azul de bromotimol. Anote o que foi observado na tabela. ► Tubos 5 e 10: Mergulhe uma fita de papel de Tornassol rosa (ou azul). Anote o que foi observado na tabela. Analise os resultados e defina qual o ácido e qual a base entre as duas substâncias desconhecidas Tubo 1 Tubo 2 Tubo 3 Tubo 4 3 mL da substância X uma ponta de espátula de pó de magnésio 3 mL da substância X 3 gotas de Fenolftaleína 3 mL da substância X 3 gotas de Alaranjado de Metila Resposta: Solução x é um ácido, houve reação Resposta: Substância X, ácido = incolor. Resposta: Substância ácida = vermelho. Resposta: Substância ácida = Amarelo. Tubo 5 Tubo 6 Tubo 7 Tubo 8 Tubo 9 Tubo 10 Análise Substância X Substância Y Magnésio Metálico Mg(s) Ácido Base Fenolftaleína Ácido Base Alaranjado de Metila Ácido Base Azul de Bromotimol Ácido Base 3 mL da substância X 3 gotas de azul de bromotimol 3 mL da substância X uma fita de papel de Tornassol rosa (ou azul) 3 mL da substância Y uma ponta de espátula de pó de magnésio 3 mL da substância Y 3 gotas de Fenolftaleína 3 mL da substância Y 3 gotas de Alaranjado de Metila 3 mL da substância Y 3 gotas de azul de bromotimol 3 mL da substância Y uma fita de papel de Tornassol rosa (ou azul) Resposta: Substância X é um ácido = Fita rosa = Rosa Fita azul = Rosa Resposta: Substância Y é base = Não reage. Resposta: Substância Y é base = Rosa Resposta: Substância Y é base = Alaranjado. Resposta: Substância Y = base, Azul. Resposta: Fita rosa, base = azul. Fita azul, ácido = rosa. Papel Tornassol azul Ácido Base Resultado (ácido ou base) Ácido Base Parte 2: Atividade Complementar Obrigatória O suco extraído do repolho roxo pode ser utilizado como indicador do caráter ácido (pH entre 0 e 7) ou básico (pH entre 7 e 14) de diferentes soluções. Misturando-se um pouco de suco de repolho e da solução, a mistura passa a apresentar diferentes cores, segundo sua natureza ácida ou básica, de acordo com a escala abaixo. a) De acordo com esses resultados, as soluções I, II, III e IV têm, respectivamente, caráter: I. Amoníaco: ___________________________________________________________________ II. Leitede magnésia: _____________________________________________________________ III. Vinagre: Muito Ácido __________________________________________________________ IV. Leite de vaca: Ácido ____________________________________________________________ Respostas: Amoníaco: PH de 11 a 13 – Básica Leite de magnésia: PH de 09 a 11 – Básica Vinagre: PH de 0 a 3,5 – Ácido Leite: PH de 3,5 a 6 a – Básica b) O magnésio reage com substâncias ácidas. Equacione, indicando a(s) substância(s) que será(ão) formada(s), nesta reação: Mg2CH 3COO4, - 2 C4 2 COOMG + H 2(g) c) Indicadores químicos são moléculas que apresentam característica halocrômica. Dê a definição de halocromismo e como esta propriedade permite a identificação do pH de uma amostra. Halocromismo: É a propriedade que certos materiais tem de mudar de cor em função de alteração de pH do meio onde se encontram. O termo “crônico” é definido como materiais que podem mudar de sua cor reversivelmente com a presença de um fator com PH. Essa mudança de cor ou mudança cromática ocorre quando a substância indicadora se liga a íons hidrônio. Com essa ligação ocorre mudanças estruturais de moléculas alterando a energia de suas ligações absorvendo e repelindo comprimento de onde diferentes e enxergamos cores diferentes. Aula II – Roteiro II Resultado e discussões Discutir a relação entre a miscibilidade entre as substâncias presentes em cada tubo e a polaridade ou a polaridade presente nas duas substâncias adicionadas: Tubo 1: H2O _________________________________________ CH3 -CH2 -OH ________________________________________ Tubo 2: H2O ___________________________________________ CH3 -CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 _____________________________ Tubo 3: H2O ___________________________________________ Tubo 4: CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 _____________________ CH3-CH2-OH ________________________________________ Tubo 5: CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 _____________________ CH3-CH2-CH2-CH2-OH ________________________________ Tubo 6: CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 ______________________ Miscíveis Imiscível Imiscível Parcialmente miscível Miscível Sim Atividade Complementar Obrigatória Completar a coluna de “Substância mais Densa” indicando qual a substância que apresenta, visivelmente, a maior densidade (no caso de mistura imiscível ou parcialmente miscível) DENSIDADES: ÁGUA: 1g/cm3 ETANOL: 0,789 g/cm3 HEXANO: 0,655 g/cm3 ÁCIDO OLÉICO: 0,895 g/cm3 BUTANOL: 0,810 g/cm3 Tubo Primeiro Reagente Segundo Reagente Substância mais densa 1 4 mL de Água 2 mL Etanol Substância mais densa 2 4 mL de Água 2 mL Hexano Visivelmente não dá para saber porque são miscíveis, mas a substância mais densa é água. 3 4 mL de Água 2 mL de Ácido Oleico Água 4 4 mL de Hexano 2 mL Etanol Água 5 4 mL de Hexano 2 mL Butanol Etanol 6 4 mL de Hexano 2 mL de Ácido Oleico Butano Aula 3 – Roteiro 2 Determinação de pH: Fita indicadora, uso e calibração de pHmetro. Indicadores – São substâncias utilizadas na química para saber se uma solução apresenta um pH (menos que 7)básico, (maior que 7) ácido, ou neutro (7). Geralmente as soluções indicadoras servem apenas para indicar se as soluções são ácidas ou básicas, e não para identificar o pH da solução. Fita de pH- Apresenta diversos quadrinhos, quando embebida numa solução, cada quadro muda para umacor diferente, essas cores são comparadas com uma escala que Totalmente miscível vem impressa na embalagem podendo medir o pH com mais presão em faixas menores de PH. pHmetro digital - É um aparelho que mede o pH de uma solução. Resultados e Discussões Aula 3 – Roteiro 2 – Determinação do pH: fita indicadora, uso e calibração de pHmetro. Parte 1: Determinação do pH com auxílio de Fita indicadora (Merck®) Transfira para quatro béqueres diferentes as seguintes soluções: Béquer 1 Béquer 2 Béquer 3 Béquer 4 Parte 2: Determinação do pH com auxílio de pHmetro. 1. Conforme orientação do professor, efetue a calibração do pHmetro utilizando os padrões (4,0 e 7,0). 2. Efetue a determinação do pH por meio da inserção do bulbo do eletrodo no líquido, evitando encostar no fundo do béquer e seguindo orientação do professor. 1-) 10 mL de solução de ácido acético (H3CCOOH) 0,1M. 2-) Coloque uma fita indicadora em cada frasco e espere alguns segundos para estabilização do gradiente de cor. Analise por meio da tabela de valores de pH qual o valor para cada solução. 3-) Complete a tabela com o valor de pH observado pelo grupo. Resposta: Substância base, pH 3 1-) 10 mL de solução de hidróxido de sódio (NaOH) 0,1M. 2-) Coloque uma fita indicadora em cada frasco e espere alguns segundos para estabilização do gradiente de cor. Analise por meio da tabela de valores de pH qual o valor para cada solução. 3-) Complete a tabela com o valor de pH observado pelo grupo. Resposta: Substância alcalina, pH 14 1-) 10 mL de solução de cloreto de sódio (NaCl) 0,1M. 2-) Coloque uma fita indicadora em cada frasco e espere alguns segundos para estabilização do gradiente de cor. Analise por meio da tabela de valores de pH qual o valor para cada solução. 3-) Complete a tabela com o valor de pH observado pelo grupo. Resposta: Substância neutra, pH 7 1-) 10 mL de solução de acetato de sódio (H3CCOONa) 0,1M 2-) Coloque uma fita indicadora em cada frasco e espere alguns segundos para estabilização do gradiente de cor. Analise por meio da tabela de valores de pH qual o valor para cada solução. 3-) Complete a tabela com o valor de pH observado pelo grupo. Resposta: Substância neutra alcalina, pH 7 3. Anote os valores de pH e discuta com o grupo a variação de valores de acordo com a concentração e característica química das substâncias (ácido, base e sal). Compare o valor obtido na fita indicadora com o lido no aparelho (pHmetro). Solução Fita pHmetro Ácido acético (H3CCOOH) 3 3 Hidróxido de sódio (NaOH) 14 13.37 Cloreto de sódio (NaCl) 6 5.54 Acetato de sódio (H3CCOONa) 7 8,25 Parte 3: Atividade Complementar Obrigatória O pHmetro é a maneira mais precisa de determinar o pH de uma solução, sendo por isso muito utilizado em laboratórios. Este aparelho foi usado para medir o pH das substâncias a seguir, todas comuns em nosso cotidiano. Relacione o valor exato de pH para cada uma delas: a) Suco de maça (E) pH 11,5 b) Café (A) pH 3,8 c) Sabão em pó (B) pH 5,0 d) Tomate ( D ) pH 4,2 O eletrodo presente nos pHmetros é classificado como de membrana. Explique o mecanismo relacionado à medição do pH a partir deste eletrodo de membrana. Eletrodos de membrana = Eletrodos de íons seletivo. Baseiam-se na formação de potências através de membranas semipermeável interesses. O pJmetro ou medidor de pH é um aparelho usado para medição de pH. Constituído basicamente por ser um eletrodo é um círculo potenciômetro. O aparelho é calibrado de acordo com os valores referenciados em cada uma das soluções de calibração. Para que se conclua o ajuste é então calibrado em dois ou mais pontos. Uma vez calibrado está pronto para o uso. A leitura do aparelho é feita em função da leitura e tensão (usualmente em milivolts) que o eletrodo gera quando submerso na amostra. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS HEIN, Morris. ARENA, Susan. Fundamentos de Química Geral. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC, 1998. RUSSEL, John Blair. Química Geral. 2. ed. São Paulo: Makron Books, 1994. BRADY, James E. Química Geral. 2. Ed. Rio de Janeiro: LTC, 1998. GALLO NETO, Carmo. Química: da teoria à realidade. São Paulo: Scipione, 1995. v.1. MAIA, Daltamir Justino. Química Geral. São Paulo: Pearson, 2007. BRADY, James E. Química: a matéria e suas transformações. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009. v. 1. FONSECA, Martha Reis Marques da. Completamente química: química geral. São Paulo: FTD, 2011. KASVI. Como usar a Tira Universal para medir o pH? Disponível em: https://kasvi.com.br/como- usar-tira-universal-ph/. Acesso em: 23/09/2021. SKOOG, D.A. et al. Potenciometria. Fundamentos de Química Analítica. [S.l.]: Editora Thomson. 1998. pp. 584 –585 AGAMENON, Roberto. Funções Inorgânicas. Disponível em: http://www.agamenonquimica.com/docs/teoria/geral/funcao_inorganica.pdf. Acesso em: 23/09/2021. FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Vidrarias de Laboratório”. Disponível em: https://www.manualdaquimica.com/quimica-geral/vidrarias-laboratorio.htm. Acesso em 01 de setembro de 2021. FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Relação entre polaridade e solubilidade das substâncias"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/relacao- entre-polaridade-solubilidade-das-substancias.htm. Acesso em 03 de setembro de 2021.
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