Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
2019 Química ExpErimEntal Prof. Rafael Faria Giovanella Copyright © UNIASSELVI 2019 Elaboração: Prof. Rafael Faria Giovanella Revisão, Diagramação e Produção: Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI Ficha catalográfica elaborada na fonte pela Biblioteca Dante Alighieri UNIASSELVI – Indaial. Impresso por: G512q Giovanella, Rafael Faria Química experimental. / Rafael Faria Giovanella. – Indaial: UNIASSELVI, 2019. 202 p.; il. ISBN 978-85-515-0267-9 1. Química - Experiências - Brasil. II. Centro Universitário Leonardo Da Vinci. CDD 540.7 III aprEsEntação Caro acadêmico, iniciar sua graduação na modalidade de Educação a Distância exigirá alguns conhecimentos e habilidades específicas, e o presente livro pretende ser uma Introdução à Educação a Distância. Então, seja muito bem-vindo à experiência de construção do conhecimento de forma autônoma e cooperativa, em um processo de comunicação educativa com múltiplas tecnologias. Nosso objetivo central é proporcionar o contato com importantes fundamentos, definições e características da química experimental. Para tanto, apresentaremos conceitos e informações que o acompanharão durante toda a sua graduação. Agora, elabore sua agenda de estudos, escolha um local agradável e inicie o processo de aprendizagem. Quando precisar de ajuda ou de um companheiro para partilhar suas experiências e conquistas, entre em contato com a equipe docente. Vamos aos estudos! Prof. Rafael Faria Giovanella IV Você já me conhece das outras disciplinas? Não? É calouro? Enfim, tanto para você que está chegando agora à UNIASSELVI quanto para você que já é veterano, há novidades em nosso material. Na Educação a Distância, o livro impresso, entregue a todos os acadêmicos desde 2005, é o material base da disciplina. A partir de 2017, nossos livros estão de visual novo, com um formato mais prático, que cabe na bolsa e facilita a leitura. O conteúdo continua na íntegra, mas a estrutura interna foi aperfeiçoada com nova diagramação no texto, aproveitando ao máximo o espaço da página, o que também contribui para diminuir a extração de árvores para produção de folhas de papel, por exemplo. Assim, a UNIASSELVI, preocupando-se com o impacto de nossas ações sobre o ambiente, apresenta também este livro no formato digital. Assim, você, acadêmico, tem a possibilidade de estudá-lo com versatilidade nas telas do celular, tablet ou computador. Eu mesmo, UNI, ganhei um novo layout, você me verá frequentemente e surgirei para apresentar dicas de vídeos e outras fontes de conhecimento que complementam o assunto em questão. Todos esses ajustes foram pensados a partir de relatos que recebemos nas pesquisas institucionais sobre os materiais impressos, para que você, nossa maior prioridade, possa continuar seus estudos com um material de qualidade. Aproveito o momento para convidá-lo para um bate-papo sobre o Exame Nacional de Desempenho de Estudantes – ENADE. Bons estudos! NOTA V VI VII UNIDADE 1 – QUÍMICA EXPERIMENTAL ...................................................................................... 1 TÓPICO 1 – NORMAS BÁSICAS DE SEGURANÇA, SALUBRIDADE E GESTÃO AMBIENTAL PARA LABORATÓRIOS DE QUÍMICA ........................................... 3 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 3 2 USO DOS LABORATÓRIOS ............................................................................................................. 3 3 REGRAS BÁSICAS DE SEGURANÇA ........................................................................................ 4 4 PRIMEIROS SOCORROS .................................................................................................................. 5 5 ROTULAGEM – SÍMBOLOS DE RISCO ........................................................................................ 6 6 CONSIDERAÇÕES IMPORTANTES ............................................................................................... 8 7 MANUSEIO COM PRODUTOS QUÍMICOS ................................................................................ 8 8 ACIDENTES MAIS COMUNS EM LABORATÓRIOS E PRIMEIROS SOCORROS ............ 9 RESUMO DO TÓPICO 1........................................................................................................................ 11 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 12 TÓPICO 2 – CONHECENDO UM LABORATÓRIO EXPERIMENTAL ....................................... 13 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 13 2 INSTRUÇÕES E SUPORTE EM LABORATÓRIOS ...................................................................... 13 3 CONVIVÊNCIA EM LABORATÓRIO ............................................................................................. 16 4 PROCEDIMENTO DE TRABALHO NO LABORATÓRIO .................................................. 18 5 EQUIPAMENTOS BÁSICOS DE LABORATÓRIO DE QUÍMICA ........................................... 18 RESUMO DO TÓPICO 2........................................................................................................................ 28 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 29 TÓPICO 3 – NORMAS DE SEGURANÇA EM LABORATÓRIOS ............................................... 31 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 31 2 NORMAS ............................................................................................................................................... 31 3 BOM USO DOS EQUIPAMENTOS .................................................................................................. 33 4 BOAS PRÁTICAS DE EXPERIMENTOS EM LABORATÓRIOS ............................................... 34 5 TROCA DE EQUIPAMENTOS E MANUTENÇÃO DAS INSTALAÇÕES EM LABORATÓRIOS ................................................................................................................................. 35 6 INSTRUÇÕES PARA ELIMINAÇÃO DE PRODUTOS QUÍMICOS PERIGOSOS ............... 36 RESUMO DO TÓPICO 3........................................................................................................................ 41 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 42 TÓPICO 4 – NOÇÕES DE ESTATÍSTICA E TRATAMENTO DOS DADOS ............................. 43 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 43 2 MÉTODOS ESTATÍSTICOS .............................................................................................................. 43 3 ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS .................................................................................................. 44 4 MEDIÇÃO .............................................................................................................................................. 46 5 RESULTADO DE UMA MEDIÇÃO .................................................................................................. 46 6 ERROS E MEDIDAS ............................................................................................................................ 47 7 OPERAÇÕES ARITMÉTICAS ........................................................................................................... 48 8 MÉDIA ARITMÉTICA ........................................................................................................................ 50 sumário VIII RESUMO DOTÓPICO 4........................................................................................................................ 53 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 54 UNIDADE 2 – TÉCNICAS DE MEDIDAS DE VOLUMES............................................................. 55 TÓPICO 1 – TÉCNICAS DE MEDIDAS E TRATAMENTO DE DADOS EXPERIMENTAIS ...... 57 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 57 2 MÉTODOS DE MEDIDAS ................................................................................................................. 57 3 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL DA TÉCNICA DE PIPETAGEM .................................... 59 4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL COM O USO DA BURETA ............................................ 59 5 COMPARAÇÃO DE MEDIDA DE VOLUME ................................................................................ 60 RESUMO DO TÓPICO 1........................................................................................................................ 62 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 63 TÓPICO 2 – TÉCNICA DE PESAGEM E DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE ...................... 65 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 65 2 DESENVOLVIMENTO DAS TÉCNICAS ...................................................................................... 65 3 DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE COM O DENSÍMETRO – MÉTODO DIRETO ......... 67 4 DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE USANDO O PICNÔMETRO – MÉTODO INDIRETO ............................................................................................................................................. 68 5 DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DE SOLUÇÃO SATURADA DE NaCl ........................ 69 6 DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DE UM SÓLIDO IRREGULAR .................................... 70 7 DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DE UM SÓLIDO REGULAR ........................................ 70 RESUMO DO TÓPICO 2........................................................................................................................ 72 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 73 TÓPICO 3 – TÉCNICA DO PESO CONSTANTE ............................................................................. 75 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 75 2 DESENVOLVIMENTO DA TÉCNICA ............................................................................................ 75 RESUMO DO TÓPICO 3........................................................................................................................ 79 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 80 TÓPICO 4 – TÉCNICAS DE SEPARAÇÃO ........................................................................................ 81 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 81 2 DESENVOLVIMENTO DA TÉCNICA ............................................................................................ 81 RESUMO DO TÓPICO 4........................................................................................................................ 88 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 89 TÓPICO 5 – TÉCNICA DA CENTRIFUGAÇÃO .............................................................................. 91 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 91 2 A CENTRIFUGAÇÃO .......................................................................................................................... 91 RESUMO DO TÓPICO 5........................................................................................................................ 94 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 95 TÓPICO 6 – DETERMINAÇÃO DO PONTO DE FUSÃO .............................................................. 97 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 97 2 PONTO DE FUSÃO DE UM SÓLIDO ............................................................................................. 97 RESUMO DO TÓPICO 6........................................................................................................................ 100 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 101 TÓPICO 7 – DETERMINAÇÃO DO KPS E DA CURVA DE SOLUBILIDADE DE UM SAL ...... 103 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 103 IX 2 A SOLUBIDADE DE UM SOLUTO .................................................................................................. 103 3 DETERMINAÇÃO DA CURVA DE SOLUBILIDADE DO KNO3 .............................................. 104 3.1 CONSTRUÇÃO DA CURVA DE SOLUBILIDADE .................................................................... 105 RESUMO DO TÓPICO 7........................................................................................................................ 107 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 108 TÓPICO 8 – DETERMINAÇÃO DA CONSTANTE DO PRODUTO DE SOLUBILIDADE .... 109 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 109 2 DESENVOLVIMENTO DA TÉCNICA ............................................................................................ 109 3 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL DO PREPARO DA BOBINA DE COBRE .................... 110 4 MONTAGEM DO SISTEMA DE REAÇÃO .................................................................................... 110 RESUMO DO TÓPICO 8........................................................................................................................ 111 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 112 TÓPICO 9 – APLICAÇÕES DE REAÇÕES DE TRANSFERÊNCIA DE ELÉTRONS ................ 113 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 113 2 DESENVOLVIMENTO DA TÉCNICA ............................................................................................ 113 3 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ............................................................................................... 114 RESUMO DO TÓPICO 9........................................................................................................................ 116 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 117 TÓPICO 10 – IDENTIFICAÇÃO DE IODO EM SAL DE COZINHA ........................................... 119 1 INTRODUÇÃO .....................................................................................................................................119 2 DESENVOLVIMENTO DA TÉCNICA ............................................................................................ 119 3 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ............................................................................................... 120 RESUMO DO TÓPICO 10...................................................................................................................... 121 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 122 UNIDADE 3 – TÉCNICAS DE RECONHECIMENTO DE COMPOSTOS .................................. 123 TÓPICO 1 – SOLUÇÃO-TAMPÃO ...................................................................................................... 125 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 125 2 COMO FUNCIONA A SOLUÇÃO-TAMPÃO ................................................................................ 125 3 MECANISMO DE FUNCIONAMENTO ......................................................................................... 126 4 PH DA SOLUÇÃO-TAMPÃO ............................................................................................................ 127 RESUMO DO TÓPICO 1........................................................................................................................ 129 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 130 TÓPICO 2 – HIDRÓLISE DE SAIS ...................................................................................................... 131 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 131 2 A DISSOCIAÇÃO DE UM SAL ......................................................................................................... 131 RESUMO DO TÓPICO 2........................................................................................................................ 134 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 135 TÓPICO 3 – PILHAS ELETROQUÍMICAS ........................................................................................ 137 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 137 2 AS REAÇÔES DE OXIRREDUÇÃO ................................................................................................. 137 3 ELETRÓLISE DE UMA SOLUÇÃO DE IODETO DE POTÁSSIO ............................................ 138 4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL DA PILHA DE DANIELL ............................................... 139 RESUMO DO TÓPICO 3........................................................................................................................ 141 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 142 X TÓPICO 4 – SULFATO DE TETRAMINCOBRE (II) MONO-HIDRATADO .............................. 143 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 143 2 OS COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO ....................................................................................... 143 3 PROCEDIMENTO ........................................................................................................................... 143 RESUMO DO TÓPICO 4........................................................................................................................ 145 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 146 TÓPICO 5 – SÍNTESE DO COMPLEXO TRIS (ETILENODIAMINA) COBALTO III E RESOLUÇÃO DOS ISÔMEROS ÓPTICOS ............................................................... 147 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 147 2 COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO DE COBALTO .................................................................. 147 2.1 A PREPARAÇÃO DO AGENTE DE RESOLUÇÃO TARTARATO DE BÁRIO ...................... 148 2.2 PREPARAÇÃO DO COMPLEXO DE TRIS (ETILENODIAMINA) COBALTO (III) ............. 148 3 PARTE 2 .................................................................................................................................................. 148 3.1 PROCEDIMENTO ....................................................................................................................... 149 3.2 PREPARAÇÃO DO (+) Co(en)3 (+ tart)Cl. 5H2O ........................................................................ 149 4 PARTE 3 .................................................................................................................................................. 149 4.1 PREPARAÇÃO DO (+) Co (en)3 I3. H2O + ................................................................................... 150 4.2 PREPARAÇÃO DO (-) Co (en)3 I3.H2O ......................................................................................... 150 5 PARTE 4 .................................................................................................................................................. 150 5.1 DETERMINAÇÃO DO ÂNGULO DE ROTAÇÃO DE LUZ POLARIZADA ......................... 151 5.2 FÓRMULAS ...................................................................................................................................... 152 5.3 NOMES .............................................................................................................................................. 153 5.4 FÓRMULA QUÍMICA ................................................................................................................... 153 5.5 NOMENCLATURA ........................................................................................................................ 154 RESUMO DO TÓPICO 5........................................................................................................................ 156 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 157 TÓPICO 6 – TÉCNICA DA TITULAÇÃO .......................................................................................... 159 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 159 2 DESENVOLVIMENTO DA TÉCNICA ............................................................................................ 159 3 PREPARAÇÃO DA BURETA ............................................................................................................. 159 4 PREPARAÇÃO DA AMOSTRA ........................................................................................................ 160 5 PREPARO DAS SOLUÇÕES A SEREM PADRONIZADAS NaOH e HCl ............................... 161 6 PREPARO DE UMA SOLUÇÃO PADRÃO PRIMÁRIO: PREPARO DA SOLUÇÃO DE BIFTALATO DE POTÁSSIO 0,1N. .................................................................................................... 161 7 PADRONIZAÇÃO DO HIDRÓXIDO DE SÓDIO – NaOH ........................................................ 161 8 DETERMINAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DO ÁCIDO CLORÍDRICO – HCl COM O HIDRÓXIDO DE SÓDIO – NaOH PADRONIZADO .................................................................. 162 RESUMO DO TÓPICO 6........................................................................................................................ 164 AUTOATIVIDADE .................................................................................................................................165 TÓPICO 7 – TÉCNICA DE PREPARO E DILUIÇÃO DE SOLUÇÕES ......................................... 167 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 167 2 O PREPARO DE UMA SOLUÇÃO ................................................................................................... 167 3 PREPARO DE UMA SOLUÇÃO DE SOLUTO SÓLIDO ............................................................. 169 4 PREPARO DE UMA SOLUÇÃO DE SOLUTO LÍQUIDO (POR DILUIÇÃO DO HCL CONCENTRADO) ................................................................................................................................ 170 5 DILUIÇÃO DE SOLUÇÕES ............................................................................................................... 170 RESUMO DO TÓPICO 7........................................................................................................................ 172 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 173 XI TÓPICO 8 – DETERMINAÇÃO DE ALUMINA ............................................................................... 175 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 175 2 A IMPORTÂNCIA DA ALUMINA ................................................................................................... 175 3 PROCESSO BAYER .............................................................................................................................. 176 4 METODOLOGIA .................................................................................................................................. 177 RESUMO DO TÓPICO 8........................................................................................................................ 182 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 183 TÓPICO 9 – DETERMINAÇÃO DE CARBONATOS ...................................................................... 185 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 185 2 A IMPORTÂNCIA DOS CARBONATOS ....................................................................................... 185 3 PROCEDIMENTO ................................................................................................................................ 186 4 CÁLCULOS ............................................................................................................................................ 187 RESUMO DO TÓPICO 9........................................................................................................................ 190 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 191 TÓPICO 10 – SÍNTESE DO KAL(SO4)2.12H2O E DO KCR(SO4)2.12H2O ...................................... 193 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 193 2 SÍNTESE DO ALÚMEN DE POTÁSSIO E ALUMÍNIO ............................................................... 193 3 PROCEDIMENTO DA SÍNTESE DO ALÚMEN DE CRÔMIO E POTÁSSIO ........................ 194 4 CRESCIMENTO DE MONOCRISTAIS ........................................................................................... 194 5 OBSERVAÇÕES .................................................................................................................................... 195 RESUMO DO TÓPICO 10...................................................................................................................... 196 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 197 REFERÊNCIAS ......................................................................................................................................... 199 XII 1 UNIDADE 1 QUÍMICA EXPERIMENTAL OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM PLANO DE ESTUDOS A partir dos estudos desta unidade, você será capaz de: • reconhecer a importância de um laboratório experimental; • empregar o método científico com a análise dos fenômenos físicos e quí- micos estudados no laboratório; • utilizar corretamente os instrumentos de medida e organizar os dados coletados em uma tabela; • estabelecer um critério no tratamento dos dados apresentados. Esta unidade está dividida em quatro tópicos. Ao final de cada um deles, você encontrará atividades que auxiliarão no seu aprendizado. Caso alguns conceitos não fiquem claros para você, aproveite as sugestões (UNIs) que aparecem ao longo do texto. TÓPICO 1 – NORMAS BÁSICAS DE SEGURANÇA, SALUBRIDADE E GESTÃO AMBIENTAL PARA LABORATÓRIOS DE QUÍMICA TÓPICO 2 – CONHECIMENTO DE UM LABORATÓRIO EXPERIMENTAL TÓPICO 3 – NORMAS DE SEGURANÇA EM LABORATÓRIOS TÓPICO 4 – NOÇÕES DE ESTATÍSTICA E TRATAMENTO DOS DADOS 2 3 TÓPICO 1 UNIDADE 1 NORMAS BÁSICAS DE SEGURANÇA, SALUBRIDADE E GESTÃO AMBIENTAL PARA LABORATÓRIOS DE QUÍMICA 1 INTRODUÇÃO As boas práticas de laboratório auxiliam o acadêmico no manuseio de equipamentos e na segurança dentro do laboratório, com observações em relação aos riscos que um laboratório de química pode apresentar. O uso com cautela dos equipamentos e a ordem dentro do laboratório devem ser observados pelo acadêmico e pelo professor. Então, o presente tópico tem por objetivo a organização dos processos e das condições sob as quais os estudos de laboratório são planeados, executados, monitorados, registrados e relatados. 2 USO DOS LABORATÓRIOS Os experimentos em laboratório geralmente são realizados por equipes em diversos formatos para a facilitação da prática de ensino em química. Assim, é de desejo do professor e do aluno que o laboratório esteja em ordem e que ambos saibam manusear regularmente os equipamentos e os materiais utilizados. Ainda, é imprescindível o uso de normas e regras previamente estudadas que possam facilitar as atividades e a prevenção de acidentes. Um aspecto importante do trabalho em equipe é que todos estejam abertos a discutir e a entender melhor sobre cada experimento. As normas de segurança são parte importante para a integridade física de cada membro participante da equipe de laboratório. Devem ser avaliados os riscos e condições que cada integrante pode trazer ao experimento e tomadas as medidas de controle para uma boa prática de laboratório. O descuido, a pressa e a ignorância de possíveis perigos são as causas principais de acidentes em laboratórios. Então, leia com atenção as instruções a seguir e jamais brinque em tais ambientes. Segundo Martínez Grau e Csákÿ (2001-2008), existem alguns pontos para levarmos em consideração em relação ao uso do laboratório: UNIDADE 1 | QUÍMICA EXPERIMENTAL 4 • O trabalho em laboratório não deve ser realizado individualmente. • O uso de sapatos fechados, roupas largas e cabelos amarrados é primordial. • É prioridade do aluno o uso de óculos de segurança. • Deve ser usado guarda-pó de algodão de mangas compridas, preferencialmente. • É expressamente proibido comer, beber ou fumar. • Não colocar objetos na boca. • O uso das pipetas deve ser somente com o pipetador. • Os frascos devem ser mantidos fechados e com suas tampas próprias. • Transmitir imediatamente ao professor se houver algum acidente. • Materiais insolúveis não devem ser descartados nas pias. • Os resíduos solúveis devem ser devidamente descartados e colocados em frascos apropriados. • Quando houver chama no material utilizado, manusear cuidadosamente. • Os extintores devem ser manuseados de maneira correta. • Caso houver algumprincípio de incêndio, mantenha a calma e chame os bombeiros. • Caso houver incêndio, evacue o local imediatamente e só entre caso esteja utilizando o equipamento apropriado. • Em caso de derramamento de líquido, aplicar um material absorvente adequado (manta apropriada, areia, vermiculita etc.). • Quando utilizar reagentes voláteis, utilize a capela e mantenha por perto extintores e equipamentos apropriados. • Sempre identifique os materiais utilizados em uma reação. • Ao sair, desligar os aparelhos, luzes e fechar a rede de GLP. • Caso for verificada uma não conformidade, relate ao professor. Assim, para laboratórios de química experimental, são necessárias a compreensão e a organização dos experimentos, além da prévia manutenção dos equipamentos utilizados, sob o respaldo de informações teóricas e cunho cientifico. São fatores importantes para o sucesso dos experimentos e alcance dos resultados para futuras análises. 3 REGRAS BÁSICAS DE SEGURANÇA Em um laboratório é preciso ficar atento, devido ao manuseio ideal dos reagentes. Assim, foram observadas as seguintes normas propostas por Martínez Grau e Csákÿ (2001-2008): • As reações com produtos voláteis devem ser realizadas na capela. • Não se aproxime de chamas ao realizar reações com produtos inflamáveis. • Ao realizar reações no tubo do ensaio, segure-o com a tampa distante do seu corpo e do seu rosto. • Os resíduos devem ser descartados em lugares adequados. • Sempre que estiver em um laboratório, faça uso de materiais de segurança. • É expressamente proibido: fumar, beber ou comer em um laboratório. TÓPICO 1 | NORMAS BÁSICAS DE SEGURANÇA, SALUBRIDADE E GESTÃO AMBIENTAL PARA LABORATÓRIOS DE QUÍMICA 5 • Evite trabalhar individualmente em horários com pouca utilização do laboratório. • Sempre jogue os resíduos sólidos em locais apropriados, sobretudo os materiais insolúveis. • Solventes não devem ser jogados na pia. Devem ser inativados e descartados imediatamente. • Caso houver algum acidente, não permaneça no local ou só com o uso de máscaras para respiração. • Não descarte no lixo comum restos de reações. • Os experimentos devem ser realizados em locais próprios e arejados para as reações. • Procure um médico em caso de ingestão de quaisquer produtos químicos. • Caso atingir os olhos, vá imediatamente em uma pia e jogue água. • Os materiais utilizados em laboratório devem estar em perfeito estado. • Ao sair de um laboratório, verifique sempre a válvula de gás. • Os tubos de ensaio não devem ser aquecidos com a boca virada para si ou para outra pessoa. • O aquecimento de reagentes em sistema fechado não deve ser feito. • Não provar ou ingerir drogas ou reagentes de laboratório. • Não respirar vapores e gases de reagentes voláteis. • Comunicar imediatamente ao professor qualquer acidente ocorrido. O responsável pelo laboratório e o aluno da disciplina devem ter responsabilidades no experimento/trabalho e evitar atitudes que irão colocar em risco a integridade e causar possíveis danos para si ou para os colegas. Portanto, há uma grande necessidade de serem estabelecidas e compreendidas as regras de segurança dentro de um laboratório. 4 PRIMEIROS SOCORROS De acordo com Martínez Grau e Csákÿ (2001-2008), é preciso estar apto para qualquer ocorrência e quaisquer descuidos. Ainda, serão colocados, a seguir, alguns pontos para primeiros socorros, que têm como objetivo agilizar a ocorrência de algum acidente: • Em caso de acidente, comunique o professor responsável. • Em caso de ferimento ou corte, procure cobri-lo imediatamente. • Em queimaduras leves deve ser aplicado gelo por um curto período de tempo e depois aplicação de pomadas apropriadas. • Queimaduras com ácidos devem ser lavadas com muita água e, em seguida, tratadas com suspensão de hidróxido de magnésio (leite de magnésia). • Queimaduras com fenol devem ser lavadas com álcool. • Queimaduras com álcalis devem ser lavadas com muita água e, em seguida, com solução diluída de ácido acético. • Queimaduras oculares com ácidos devem ser lavadas e tratadas com colírios. UNIDADE 1 | QUÍMICA EXPERIMENTAL 6 • Em caso de ingestão com ácidos: consuma leite ou água de cal e procure o médico. O bicarbonato de sódio e o carbonato de magnésio não são indicados. • No caso de consumo de produtos alcalinos, deve-se fazer uso de uma solução de ácido acético a 10 por 1000, vinagre em água (100g em 1 litro de água) ou água com limão. • Caso haja intoxicação com gases ou vapores, respirar intensamente ao ar livre. Então, com a consciência das normas vigentes de primeiros socorros, o aluno ou responsável deve estar sempre atento diante de quaisquer acidentes e danos. O principal objetivo dos primeiros socorros é evitar acidentes e, caso eles aconteçam, minimizar os seus riscos. 5 ROTULAGEM – SÍMBOLOS DE RISCO Para cada reagente e/ou produto químico há uma simbologia de risco que deve ser observada: a) Facilmente Inflamável (F) • Classificação: determinados peróxidos orgânicos; líquidos com pontos de inflamação inferiores a 21 ºC; substâncias sólidas que são fáceis para inflamar, continuam queimando por si só; liberam substâncias facilmente inflamáveis por ação de umidade. • Precaução: evitar contato com o ar, a formação de misturas inflamáveis gás- ar e manter afastadas as fontes de ignição. b) Extremamente inflamável (F+) • Classificação: líquidos com ponto de inflamabilidade inferior a 0ºC e o ponto máximo de ebulição 35 ºC; gases, misturas de gases (que estão presentes em forma líquida) que, com o ar e a pressão normal, podem se inflamar facilmente. • Precauções: manter longe de chamas abertas e fontes de ignição. c) Tóxicos (T) • Classificação: a inalação, ingestão ou absorção através da pele provoca danos à saúde na maior parte das vezes ou mesmo a morte. • Precaução: evitar qualquer contato com o corpo humano e observar cuidados especiais com produtos cancerígenos, teratogênicos ou mutagênicos. QUADRO 1 – SÍMBOLOS DE RISCO TÓPICO 1 | NORMAS BÁSICAS DE SEGURANÇA, SALUBRIDADE E GESTÃO AMBIENTAL PARA LABORATÓRIOS DE QUÍMICA 7 d) Muito Tóxico (T+) •Classificação: a inalação, ingestão ou absorção através da pele provoca danos à saúde na maior parte das vezes ou mesmo a morte. •Precaução: evitar qualquer contato com o corpo humano e observar cuidados especiais com produtos cancerígenos, teratogênicos ou mutagênicos. e) Corrosivo (C) • Classificação: por contato, tais produtos químicos destroem o tecido vivo, bem como o vestuário. • Precaução: não inalar os vapores e evitar o contato com a pele, os olhos e vestuário. f) Oxidante (O) • Classificação: substâncias comburentes podem inflamar substâncias combustíveis ou acelerar a propagação de incêndio. • Precaução: evitar qualquer contato com substâncias combustíveis. Perigo de incêndio. O incêndio pode ser favorecido, dificultando a sua extinção. g) Nocivo (Xn) • Classificação: Em casos de intoxicação aguda (oral, dermal ou por inalação), podem existir danos irreversíveis à saúde. • Precaução: evitar qualquer contato com o corpo humano e observar cuidados especiais com produtos cancerígenos, teratogênicos ou mutagênicos. h) Irritante (Xi) • Classificação: o símbolo indica substâncias que podem desenvolver uma ação irritante na pele, nos olhos e nas vias respiratórias. • Precaução: não inalar os vapores e evitar o contato com a pele e os olhos. i) Explosivo (E) • Classificação: o símbolo indica substâncias que podem explodir em determinadas condições. • Precaução: evitar atrito, choque, fricção, formação de faísca e ação do calor. FONTE: <http://www.usc.es/export9/sites/webinstitucional/gl/centros/quimica/curso/ grao/15_16/Manual_prcticas_Qumica_Analtica_I.pdf>. Acesso em: 22 jan. 2019. UNIDADE 1 | QUÍMICA EXPERIMENTAL 8 Tendo em vista a diversidade de substâncias utilizadas em laboratório e a tendência de padronização dos rótulos de produtos químicos, verificamosque a classificação de cada componente químico é de suma importância para o decorrer dos experimentos e para evitar acidentes. 6 CONSIDERAÇÕES IMPORTANTES Os trabalhos em laboratório requerem do aluno uma série de cuidados, tanto pelos aspectos de risco que apresentam ou pelo manuseio incorreto de vidraria e de produtos químicos. Com o objetivo de prevenir, o aluno deve estar atento às considerações importantes. Conforme Martínez Grau e Csákÿ (2001- 2008), podemos considerar algumas proposições: • Leia a técnica a ser executada antes do início de qualquer experiência. • Execute os experimentos com ordem e limpeza. • Nunca beba, coma ou fume no seu local de experimentação. • É expressamente proibido o não uso de avental para as práticas em laboratório. • O manuseio das aparelhagens deve ser feito com precaução, para não haver nenhum dano em relação ao equipamento e ao aluno. • Observe a vidraria a ser utilizada. Vidraria danificada não deve ser manipulada. • Utilize os óculos de proteção no caso de riscos. • O material deve ser mantido sempre limpo. • Nunca trabalhe sozinho no laboratório. Em caso de acidente, não existe socorro imediato. • Trabalhe com substâncias inócuas como se fossem tóxicas. O meio ambiente pode também ser atingido. Ao fazermos um experimento dentro de um laboratório, é possível evitarmos alguns acidentes, como inconformidades na realização da prática. Considera-se um experimento quando você trabalha em equipe dentro do laboratório e mantém o local em condições adequadas de uso. 7 MANUSEIO COM PRODUTOS QUÍMICOS Em todos os laboratórios existem produtos químicos. Estes devem ser manuseados com o devido cuidado e segurança, sendo observados alguns pontos para a integridade do professor e do aluno. Segundo Martínez Grau e Csákÿ (2001-2008): • Observe atentamente os rótulos dos reagentes a serem utilizados. • Ao utilizar qualquer produto químico, informe a toxicidade do reagente. • Não deixe nenhum produto entrar em contato com seu corpo. • Para a pipetagem de quaisquer líquidos, faça uso de um pipetador. • Verifique a inflamabilidade dos líquidos utilizados. TÓPICO 1 | NORMAS BÁSICAS DE SEGURANÇA, SALUBRIDADE E GESTÃO AMBIENTAL PARA LABORATÓRIOS DE QUÍMICA 9 • Metais alcalinos podem reagir com explosão em presença de solventes halogenados (CHCl3, CH2Cl2, CCl4 etc.). • Evite rejeitar materiais na pia, somente se eles forem devidamente neutralizados. • Ao manusear líquidos voláteis, utilize uma capela. Muitos acidentes acontecem com produtos químicos e podem causar acidentes graves. Assim, o manuseio correto da substância utilizada é de grande importância. Ainda, por fim, vale ressaltar que é sempre bom verificar o rótulo e a ficha de emergência de cada um dos produtos utilizados. 8 ACIDENTES MAIS COMUNS EM LABORATÓRIOS E PRIMEIROS SOCORROS Existem diferentes tipos de produtos em um laboratório. Assim, cada um tem uma medida específica de segurança. Conforme Martínez Grau e Csákÿ (2001-2008), tendo em vista cada produto químico e cada provável acidente que possa ocorrer em um laboratório, propomos alguns pontos a serem observados: a) Queimaduras: Para queimaduras superficiais: • Queimaduras térmicas: ocasionadas por calor seco (chama e objetos aquecidos). ᵒ Tratamento para queimaduras leves: pomadas para queimaduras em geral. ᵒ Tratamento para queimaduras graves: utiliza-se gaze esterilizada umedecida com solução aquosa de bicarbonato de sódio a 1% ou soro fisiológico. Deve-se ir logo à assistência médica. • Queimaduras químicas: Acarretadas por ácidos, álcalis, fenol etc. ᵒ Por ácidos: enxaguar imediatamente o local com água em grande quantidade. A seguir, banhar com solução de bicarbonato de sódio a 1% e novamente com água. ᵒ Por álcalis: enxaguar a região percebida imediatamente com água. Medicar com solução de ácido acético a 1% e novamente com água. ᵒ Por fenol: banhar com álcool absoluto e logo após com sabão e água. Não retire corpos estranhos ou graxas das lesões e não fure as bolhas existentes. Ainda, não toque com as mãos na área atingida. Procure um médico com brevidade. ATENCAO UNIDADE 1 | QUÍMICA EXPERIMENTAL 10 ᵒ Queimaduras nos olhos: limpar os olhos com água em abundância ou com soro fisiológico durante vários minutos. Após, colocar gazes esterilizadas com soro fisiológico, conservando a compressa até se consultar um médico. b) Envenenamento por via oral ᵒ A substância não chegou a ser engolida: De tal modo, deve-se expelir imediatamente e enxaguar a boca com grande quantidade de água e levar o acidentado para respirar ar puro. ᵒ A droga chegou a ser ingerida. Deve-se chamar um médico imediatamente. Dar, por via oral, um antídoto, de acordo com a natureza do veneno. c) Intoxicação por via respiratória ᵒ Retirar o acidentado e colocá-lo em um ambiente arejado, deixando-o descansar. Ainda, dar água fresca e, se recomendado, dar o antídoto adequado. Novamente, colocamos em destaque os acidentes que podem ocorrer dentro de um laboratório, caso as normas de segurança não sejam respeitadas. É preciso ter, então, conhecimento e prática para sabermos reagir a todo acidente que possa ocorrer. A calma e o bom senso do químico são as melhores proteções contra acidentes no laboratório. ATENCAO 11 Neste tópico, você aprendeu que: • As principais normas e preceitos devem ser utilizados dentro de um laboratório, tomando sempre o cuidado possível para manter o experimento em perfeita ordem de acordo com a periculosidade. • Há como proceder se algo acontecer com seu experimento e a rotulagem de cada substância química. RESUMO DO TÓPICO 1 12 1 Quais as classes de extintor de incêndio existentes? 2 Qual a providência que deve ser tomada quando há ingestão acidental de uma base? AUTOATIVIDADE 13 TÓPICO 2 CONHECENDO UM LABORATÓRIO EXPERIMENTAL UNIDADE 1 1 INTRODUÇÃO A química constitui uma parte importante do que chamamos de ciência. Trata de todas as substâncias que constituem o meio em que vivemos, suas modificações e transformações. Todas as ciências são baseadas em leis da natureza, que são simples e inter- relacionadas. A química, como todas as outras ciências físicas, também é baseada em leis da natureza. Quando certos átomos ou grupos deles são colocados sob as mesmas condições, a mesma reação química acontece. O comportamento é exatamente o mesmo se as condições que regem as reações são as mesmas. Para entendermos melhor a importância da química em si, basta observarmos que boa parte de nossas roupas, automóveis e outros objetos de uso cotidiano é feita de materiais que simplesmente não existiam no século passado. A compreensão de que um organismo vivo pode ser encarado como uma complexa indústria provocou um forte interesse no estudo da bioquímica, originando um enorme avanço no conhecimento da natureza da vida. Só recentemente, entretanto, tornaram-se evidentes os problemas oriundos do desenvolvimento tecnológico. A solução dos problemas constitui o principal desafio para os químicos do futuro. 2 INSTRUÇÕES E SUPORTE EM LABORATÓRIOS Um experimento químico envolve a utilização de equipamentos de laboratório simples, porém com finalidades específicas. O emprego de um dado material ou equipamento depende de objetivos específicos e das condições em que serão realizados os experimentos. Propomos dar suporte técnico, teórico e prático para aqueles que fazem ou pretendem fazer uso de atividades em laboratórios, para fins de pesquisas acadêmicas e/ou industriais, bem como orientação para boas práticas em qualquer laboratório. Conforme Martínez Grau e Csákÿ (2001-2008), para iniciarmos, tomemos conhecimento dos seguintes conceitos e orientações: UNIDADE 1 | QUÍMICA EXPERIMENTAL 14 • Executar as normas de um laboratório apropriadamente. O objetivo é o melhor aproveitamento da prática, manuseio de equipamentos e conservação do material. • Planeje anteriormente seu experimento, pois segurança e responsabilidade são primordiais parauma melhor execução. A segurança é uma responsabilidade coletiva que requer a cooperação de todos os indivíduos do laboratório, portanto todos devem participar e intervir. • Não esqueça: seu primeiro acidente pode ser sempre evitado, pois ele pode ser seu último. • Evite causar acidentes. A justificativa é sempre seu erro. • Em caso de dúvida, consulte o responsável ou o manual de prática. • Acompanhe expressamente as normas de segurança estabelecidas. Laboratórios são ambientes de trabalho que, necessariamente, não são perigosos, desde que sejam tomadas certas precauções. Todo aquele que trabalha em laboratório deve ter responsabilidade no seu trabalho e evitar atitudes que possam acarretar acidentes e possíveis danos para si e para os demais. Deve ainda prestar atenção e se prevenir contra perigos que possam surgir do trabalho de outros, assim como do seu próprio. O aluno deve adotar sempre uma atitude atenciosa, cuidadosa e metódica no trabalho que executa. Particularmente, se concentrar no trabalho que faz e não permitir qualquer distração enquanto trabalha. Da mesma forma, não deve distrair os demais usuários durante a execução dos trabalhos no laboratório (MOREL, 2008). FIGURA 1 – COMPONENTES MATERIAIS DE UM LABORATÓRIO PARA ANÁLISES FONTE: <http://www.ucm.es/info/gsolfa/Our_laboratories.htm>. Acesso em: 10 maio 2018. TÓPICO 2 | CONHECENDO UM LABORATÓRIO EXPERIMENTAL 15 Eventualmente, há a ocorrência de alguns acidentes em laboratórios, devido à má utilização dos equipamentos, à falta do cumprimento de regras e de prática dos integrantes da equipe. Na figura a seguir, é demonstrada uma situação típica de como acidentes podem ser provocados. FIGURA 2 – SITUAÇÕES DE ACIDENTES EM LABORATÓRIOS FONTE: <http://3.bp.blogspot.com/-aDd1hhS_0b0/U9Dj5D_edYI/AAAAAAAAAC4/ fc7YDP6gG7U/s1600/image006.gif>. Acesso em: 6 nov. 2018. Fogo! Fogo! Como apago o fogo? Porque é que o chuveiro ainda está quebrado? Pipetar Obstáculo Estás bem? Fiquem numa boa meus amigos... Ai! Ai! Não foi boa idéia apanhar os vidros com a mão! Este não sabe ler... Certamente também não separa o lixo em casa!! Caminho livre para estoque LIXO V id ro q u e b ra d o Aur!! Onde? Socorro! Os meus olhos! FONTE: <http://3.bp.blogspot.com/-aDd1hhS_0b0/U9Dj5D_edYI/AAAAAAAAAC4/ fc7YDP6gG7U/s1600/image006.gif>. Acesso em: 6 nov. 2018. É fundamental sempre ter presente o manual de segurança ou sempre cumprir as suas regras, com o intuito de evitar os acidentes em laboratório ou pelo menos para as suas consequências serem minimizadas e as devidas precauções tomadas. O professor ou o aluno deve estar devidamente informado sobre os riscos dos produtos químicos a serem utilizados, o manuseio devido e conhecer as normas de segurança e procedimentos em caso de alguma ocorrência. Ainda, deve planejar o trabalho com antecedência e com o objetivo de agilizar a prática e minimizar os acidentes e/ou evitá-los. É necessário estar ciente das propostas de segurança a seguir, segundo Martínez Grau e Csákÿ (2001-2008): UNIDADE 1 | QUÍMICA EXPERIMENTAL 16 • Acompanhar minuciosamente as regras e normas de segurança propostas no laboratório. Prosseguir com as instruções de segurança respectivas à manipulação de reagentes e de equipamentos. Compreender sobre a sinalização de emergência, de aviso, de segurança, de proibição e de obrigação. • Reconhecer a localização e o funcionamento de todo o equipamento de emergência identificado no seu local de trabalho, como extintor, boca de incêndio e balde de areia; detecção de incêndio, fontes lava-olhos, chuveiros de emergência; e telefones (números de emergência) da telefonista, dos bombeiros e do hospital. • Conhecer o plano de emergência interno. Todos os usuários devem ter um manual de boas práticas sempre na mão no laboratório e devem relê-lo periodicamente, pois não devemos esquecer que o risco de acidente é maior quando nos acostumamos a conviver com o perigo e passamos a ignorá-lo. Ainda, temos que ter sempre em mente que a segurança de um laboratório está apoiada na determinação e no empenho de cada um dos seus manipuladores. Você é responsável por si e por todos! 3 CONVIVÊNCIA EM LABORATÓRIO As Boas Práticas de Laboratório (BPL) são um sistema da qualidade relativo ao processo organizacional e às condições sob as quais estudos não clínicos referentes à saúde e meio ambiente são planejados, realizados, monitorados, registrados, arquivados e relatados (MOREL, 2008). A BPL abrange qualquer estudo de avaliação de impacto sobre saúde e meio ambiente (segurança do produto). Ainda, abrange um teste de substâncias contidas em produtos farmacêuticos, agrotóxicos, cosméticos, veterinários, aditivos alimentícios e de rações e em produtos químicos industriais. Quando há uma referência das práticas de laboratório, surgem as necessidades de parâmetros e ideais, como: um guia geral e regras básicas consideradas mínimas para o funcionamento seguro dos laboratórios de aulas práticas; proteger os técnicos, alunos e professores de riscos e acidentes de laboratório; definir quem é o líder e o pessoal técnico (atribuições); definir as responsabilidades do líder e do pessoal técnico para o funcionamento seguro dos laboratórios de aulas práticas e fornecer um padrão de boas práticas de segurança dos laboratórios. É imprescindível a presença de um monitor, líder ou aluno responsável em um laboratório de química. Ele deverá seguir as seguintes funções propostas por Martínez Grau e Csákÿ (2001-2008): TÓPICO 2 | CONHECENDO UM LABORATÓRIO EXPERIMENTAL 17 • Verificar e observar quaisquer erros em laboratórios. • Certificar-se de que as normas e regulamentos de um laboratório estejam sendo devidamente cumpridos. • Distribuir e organizar as aulas práticas de cada laboratório, assegurando que exista um atendimento eficiente aos professores e alunos. • Autorizar o uso do laboratório tanto no caso das atividades de estudo e ensino como no caso da utilização para outros fins (pesquisas próprias, desenvolvimento de estudos não relacionados com as aulas práticas etc.). • Manter a estrutura de um laboratório sempre limpa e assegurar o funcionamento de todos os equipamentos. • Sempre que necessário, solicitar a compra de reagentes e equipamentos que estejam com mau funcionamento. • Aprovar a utilização e/ou retirada de equipamentos e materiais de qualquer tipo dos laboratórios ou eventos do setor, informando ao departamento de patrimônio e segurança o destino e data de retorno dos equipamentos e materiais. • Averiguar o almoxarifado sempre que necessário. • Contestar sempre a segurança e bom funcionamento dos laboratórios. Realizar inspeções das instalações e dos equipamentos de segurança e fazer relatórios, sendo arquivados para posterior verificação. • Manter a equipe laboratorial sempre treinada. • Ter sempre em mãos equipamentos de segurança apropriados para a sua equipe. • Assegurar que todo o pessoal técnico tenha recebido o treinamento em segurança. • O pessoal técnico deve estar acompanhado das regras de segurança e todos devem cumpri-las. • Sempre que possível, oferecer treinamento para o corpo do seu laboratório. • Manter sempre disponível o equipamento de emergência adequado em perfeito funcionamento (lava-olhos, chuveiro de segurança e extintores de incêndio). • Fazer um relatório de investigação de causas para qualquer acidente ou incidente que venha a ocorrer nos laboratórios. Exemplos incluem: acidentes necessitando de primeiros socorros, derramamento de líquidos, incêndios, explosões e equipamentos ou reagentes desaparecidos. • Comunicar sempre que estiver ausente para que o coordenador possa assumir suas funções. Então, em um laboratório de química, é primordial termos sempre uma segunda opinião. A comunicação entre os integrantes da equipe é, de fato, um fator importante para o bom andamento do experimento. Deve ser cobradas, de cada um, a limpeza e a higiene dos equipamentosutilizados, além do conhecimento dá pratica realizada. UNIDADE 1 | QUÍMICA EXPERIMENTAL 18 4 PROCEDIMENTO DE TRABALHO NO LABORATÓRIO Em um laboratório químico, o trabalho só será adequado quando efetuado com consciência e com uso correto da sua teoria. Toda a atividade laboratorial requer cuidado e segurança, envolvendo o professor e o aluno. Mesmo em um experimento inócuo, por exemplo, deve-se planejar com o objetivo de não ferir o professor e/ou os alunos envolvidos. Todo aluno ou grupo deverá manter limpo seu espaço na bancada do laboratório. Materiais e equipamentos necessitam permanecer em cima da bancada somente se forem necessários para o experimento. O estudante, antes de iniciar o seu trabalho de laboratório, deve, segundo Martínez Grau e Csákÿ (2001-2008): • Conhecer todos os detalhes do experimento que irá realizar. • Ter conhecimento sobre as propriedades das substâncias a serem utilizadas. • Familiarizar-se com a teoria relativa ao tópico. • Ter um protocolo experimental escrito envolvendo todas as atividades a serem realizadas. • Vestir avental e óculos de segurança sempre que trabalhar no laboratório (itens de uso pessoal que devem ser providenciados pelo aluno). O conhecimento prévio da prática a ser realizada é um tópico relevante para o experimento ser feito com perfeição. Devemos estar atentados a todos os detalhes da prática, além das suas substâncias e propriedades. 5 EQUIPAMENTOS BÁSICOS DE LABORATÓRIO DE QUÍMICA A execução de qualquer tarefa em um laboratório de química envolve uma variedade de equipamentos que devem ser empregados de modo adequado contra danos pessoais e materiais. A escolha de um determinado aparelho ou material de laboratório depende dos objetivos e das condições em que o experimento será executado. Entretanto, na maioria dos casos, pode ser feita a seguinte associação entre equipamento e finalidade. TÓPICO 2 | CONHECENDO UM LABORATÓRIO EXPERIMENTAL 19 Balão de fundo chato ou de Florence: Empregado para armazenar e aquecer líquidos, ainda utilizado em reações com desprendimento de gás. Deve ser aquecido na tela de amianto. Balão de fundo redondo: Largamente usado em destilações para utilização do líquido a ser destilado ou para a coleta do líquido após a condensação do vapor (A). Nas variações mais atuais, apresenta boca esmerilhada de diâmetro padronizado. Pode ser apresentado também na forma de balão de destilação (B). Possui gargalo longo e é provido de saída lateral por onde passam os gases e vapores. Balão volumétrico: Vidraria calibrada, de precisão, geralmente utilizado para conter um determinado volume de líquido e em uma dada temperatura. É empregado no preparo e na diluição de soluções de concentração definida (solução padrão). Portanto, o volume nominal dos balões volumétricos é normalmente calibrado a 20 º C. Não é aconselhado colocar soluções já aquecidas no seu interior, nem submetê-las a temperaturas elevadas. Bastão de vidro: Empregado na agitação e na transposição de líquidos. Ainda, é envolvido em uma das extremidades por um tubo de látex, chamado de "policial" e é empregado na remoção quantitativa de precipitados. Béquer: Frasco com ou sem graduação, de forma mais alta (Berzelius) ou baixa (Griffin). Utilizado no preparo de soluções, na pesagem de sólidos, no aquecimento de líquidos e em reações de precipitação e recristalização. É normalmente produzido em vidro pirex, resistente a temperaturas elevadas. Não é recomendado o uso quando existem choques ou variações bruscas de temperatura. Pode ser aquecido na tela de amianto. QUADRO 2 – MATERIAL DE VIDRO UNIDADE 1 | QUÍMICA EXPERIMENTAL 20 Bureta: Equipamento TD calibrado para medida precisa de volume. Permite o escoamento de líquido e é muito utilizada em titulações. Possui uma torneira controlada de vazão na sua parte inferior. São encontradas, no comércio, buretas com capacidades que variam de cinco até cem mililitros e microburetas com capacidade mínima de cem microlitros. As buretas automáticas possuem dispositivos capazes de abastecimento automático, evitando a contaminação do titulante com CO2 do ar. Condensador: Equipamento destinado para a condensação de vapores, utilizado em destilações ou aquecimentos sob refluxo. Os mais comuns são: a) condensador reto: apresenta uma superfície de condensação pequena e não é apropriado para o resfriamento de líquidos de baixo ponto de ebulição. b) condensador de bolas: empregado em refluxos. Contribui para que os vapores condensados retornem ao balão de origem. c) condensador de serpentina: proporciona maior superfície de condensação e é usado, principalmente, no resfriamento de vapores de líquidos de baixo ponto de ebulição. Cuba de vidro: Recipiente geralmente utilizado em recristalizações e, também, para conter misturas refrigerantes. Dessecador: Usado no armazenamento de substâncias que devem ser mantidas sob pressão reduzida ou em condições de umidade baixa. Frasco de Erlenmeyer: Recipiente largamente utilizado na análise titulométrica, no aquecimento de líquidos e na dissolução de substâncias. Pela sua forma cônica, é muitas vezes utilizado para conter soluções durante reações conduzidas sob agitação. Frasco de Kitasato: Frasco cônico de paredes reforçadas e munido de saída lateral. É usado em filtrações sob sucção (ou pressão reduzida). TÓPICO 2 | CONHECENDO UM LABORATÓRIO EXPERIMENTAL 21 Frasco para reativos: São encontrados em vários tamanhos e diferem, quanto à cor, em frascos incolores ou de cor âmbar. Estes últimos são utilizados para reativos e substâncias fotossensíveis. Funil de separação: Vidraria largamente utilizada em extração, decantação, separação de líquidos imiscíveis e adição gradativa de líquidos reagentes durante uma reação química. Funil simples: Empregado na transferência de líquidos e em filtrações simples, utilizando papel de filtro adequado. Pesa-filtro: Recipiente destinado à pesagem de sólidos e de líquidos. Pipeta: Instrumento calibrado para a medida precisa e transferência de determinados volumes de líquidos em dada temperatura. Existem basicamente dois tipos de pipetas: as volumétricas ou de transferências (A) e as graduadas (B). As primeiras são utilizadas para escoar volumes fixos, enquanto as graduadas são utilizadas para escoar volumes variáveis de líquidos. Proveta ou cilindro graduado: Frasco destinado a medidas aproximadas de volume. São encontradas, no comércio, provetas TC e TD, com volume nominal variando de cinco mililitros a alguns litros. Termômetro: Instrumento apropriado para medida de temperatura. UNIDADE 1 | QUÍMICA EXPERIMENTAL 22 Tubo de ensaio: Geralmente utilizado em reações para teste e em ensaios de precipitação, cristalização e solubilidade. Pode ser aquecido, com cuidado, diretamente na chama do bico de gás. Vidro de relógio: Utilizado no recolhimento de sublimados, na pesagem de substâncias sólidas, em evaporações e na secagem de sólidas não higroscópicas. FONTE: <http://www.quimica.ufpr.br/edulsa/cq031/ExperimentosdeQuimicaGeral.pdf>. Acesso em: 22 jan. 2019. Almofariz e pistilo: Destinados à pulverização e homogeneização de sólidos, bem como na maceração de amostras que devem ser preparadas para posterior extração. Podem ser feitos de porcelana, ágata, vidro ou metal. Cadinho: Usado na secagem, no aquecimento e na calcinação de substâncias. Pode ser feito de porcelana, metal ou teflon. Cápsula: Usada na evaporação de soluções, na sublimação e secagem de sólidos e na preparação de misturas. Espátula: Usada na transferência de substâncias sólidas, especialmente em pesagens. Pode ser fabricada em aço inoxidável, porcelana e plástico. Funil de Büchner: Utilizado em filtrações por sucção (ou sob pressão reduzida), devendo ser acoplado com um frasco Kitasato. Triângulo de porcelana: Usado como suporte no aquecimento de cadinhos. QUADRO 3 – MATERIAL DE PORCELANA FONTE: <http://www.quimica.ufpr.br/edulsa/cq031/ExperimentosdeQuimicaGeral.pdf>.Acesso em: 22 jan. 2019. TÓPICO 2 | CONHECENDO UM LABORATÓRIO EXPERIMENTAL 23 Bico de gás: Fonte de calor destinada ao aquecimento de materiais não inflamáveis. A chama de um bico de gás pode atingir uma temperatura de até 1500 ºC. Existem vários tipos de bicos de gás e todos seguem um mesmo princípio básico de funcionamento: o gás combustível é introduzido em uma haste vertical e, na parte inferior, há uma entrada de ar para suprimento de oxigênio. O gás é queimado no extremo superior da haste. Tanto a vazão do gás quanto a entrada de ar podem ser controladas de forma conveniente. Os tipos mais comuns de bicos de gás são: (A) bico de Bunsen; (B) bico de Tirril; (C) bico de Mecker. Pinças: As pinças de Mohr (A) e de Hoffmann (B) têm por finalidade impedir ou reduzir o fluxo de líquidos ou de gases através de tubos flexíveis. Já a pinça representada em (C) é muito empregada para segurar objetos aquecidos, especialmente cadinhos. Tela de amianto: Tela metálica contendo amianto. É utilizada para distribuir uniformemente o calor durante o aquecimento de recipientes de vidro ou metal expostos na chama do bico de gás. Tripé: Usado como suporte, principalmente de telas de amianto e triângulos de porcelana. FONTE: <http://www.quimica.ufpr.br/edulsa/cq031/ExperimentosdeQuimicaGeral.pdf>. Acesso em: 22 jan. 2019. QUADRO 4 – MATERIAL DE METAL UNIDADE 1 | QUÍMICA EXPERIMENTAL 24 QUADRO 5 – MATERIAL DE METAL USADO EM MONTAGENS FONTE: <http://www.quimica.ufpr.br/edulsa/cq031/ExperimentosdeQuimicaGeral.pdf>. Acesso em: 22 jan. 2019. Argola: Usada como suporte para funis e telas de amianto. Garras: São feitas de alumínio ou ferro e podem ou não ser dotadas de mufas. Ligam-se ao suporte universal por meio de parafusos e são destinadas à sustentação de utensílios como buretas, condensadores, frascos Kitasato e balões de fundo redondo. Mufa: Adaptador de ferro ou alumínio com parafusos nas duas extremidades. Utilizada para a fixação de garras metálicas ao suporte universal. Suporte universal: Serve para sustentar equipamentos em geral. Balança analítica: Instrumento utilizado para determinação de massa. As balanças analíticas podem ser classificadas em duas categorias: a) balança de braços iguais: efetua a pesagem mediante a comparação direta. Foi largamente utilizada até a década de 50, sendo posteriormente substituída pela balança analítica de prato único. b) Balança de prato único: possui um contrapeso que balanceia as massas conhecidas e o prato. Um objeto é pesado através da remoção de massas conhecidas até que o equilíbrio com o contrapeso seja restabelecido. Assim, o valor da massa desconhecida é igual ao total das massas removidas. QUADRO 6 – MATERIAIS DIVERSOS TÓPICO 2 | CONHECENDO UM LABORATÓRIO EXPERIMENTAL 25 Banho-maria: Equipamento utilizado para aquecimento e incubação de líquidos a temperaturas inferiores a 100 ºC. Centrífuga: Instrumento que serve para acelerar a sedimentação de sólidos suspensos em líquidos. É empregado, também, na separação de emulsões. Estante para tubos de ensaio: Pode ser feita de metal, acrílico ou madeira. Estufa: Equipamento empregado na secagem de materiais por aquecimento. Atinge, em geral, temperaturas de até 200 ºC. Manta elétrica: Utilizada no aquecimento de líquidos contidos em balões de fundo redondo. Mufla ou forno: Utilizada na calcinação de substâncias. Atinge, em geral, temperaturas na faixa de 1000 a 1500 ºC. UNIDADE 1 | QUÍMICA EXPERIMENTAL 26 Pinça de madeira: Utilizada para segurar tubos de ensaio geralmente durante aquecimento. Pisseta ou frasco lavador: Frasco próprio para armazenamento de pequenas quantidades de água destilada, álcool ou outros solventes. Efetua a lavagem de recipientes ou precipitados com jatos do líquido. Trompa de água: Dispositivo para aspirar o ar e reduzir a pressão no interior de um frasco. É muito utilizado em filtrações por sucção. Geralmente adaptado ao frasco kitasato. FONTE: <http://www.quimica.ufpr.br/edulsa/cq031/ExperimentosdeQuimicaGeral.pdf>. Acesso em: 22 jan. 2019. O conhecimento geral das vidrarias utilizadas em um laboratório de química é essencial para a realização dos experimentos. É preciso notar que cada vidraria em um laboratório tem a sua utilidade. Devemos, então, realizar as práticas com as vidrarias mais adequadas possíveis para cada tipo de experimento. Nunca realize experimentos que não sejam indicados no guia sem antes consultar o professor responsável. ATENCAO Utilize um caderno de uso exclusivo para as atividades de laboratório. Ao estudar a atividade experimental a ser realizada, descreva, em seu caderno, os procedimentos que irão ser utilizados, as soluções que serão preparadas e faça uma lista prévia dos reagentes que serão utilizados. Faça anotações durante o experimento e perceba que ajudarão a descrevê-lo e refazê-lo. IMPORTANT E TÓPICO 2 | CONHECENDO UM LABORATÓRIO EXPERIMENTAL 27 Para melhorar o seu conhecimento sobre o Tópico 2, você pode acessar alguns conceitos sobre o laboratório. FONTE: <https://www.youtube.com/watch?v=-fCkCyRufoo> e <https://www.youtube.com/watch?v=8nRkbYn3yLY>. Acesso em: 30 out. 2018. DICAS 28 RESUMO DO TÓPICO 2 Neste tópico, você aprendeu que: • Há a importância da linguagem científica na verificação de fenômenos físicos através de dados coletados e comparados com modelos teóricos que podem definir uma linha de raciocínio válida. • Existem os principais passos para a verificação de uma ideia nova e sua aceitação no meio científico. Estabelecemos um caminho seguro para a preparação de um projeto de engenharia. 29 1 Cite as utilidades do bastão de vidro. 2 Escreva, ao lado de cada material de laboratório citado a seguir, o seu uso específico. a) balão volumétrico: b) cápsula: c) tubo de ensaio: AUTOATIVIDADE 30 31 TÓPICO 3 NORMAS DE SEGURANÇA EM LABORATÓRIOS UNIDADE 1 1 INTRODUÇÃO A experimentação de química é baseada nas transformações das substâncias, no estudo das suas composições e das relações entre as estruturas. O fundamento da química é apoiado com base em fatos experimentais, razão pela qual os estudantes devem aprender com total esforço a execução dos métodos de aprendizagem em um laboratório. Assim, são fundamentais noções básicas das normas de segurança em laboratórios. São locais de trabalho que não são necessariamente perigosos, mas certas precauções devem ser tomadas para que possamos evitar possíveis acidentes. 2 NORMAS É de grande importância que, em um laboratório, suas normas e regras não sejam quebradas. O zelo e a proteção pelo laboratório e/ou integridade do professor ou aluno devem ser prezados. A postura do aluno durante os experimentos é de primordial valia, pois ela diminui os riscos de acidentes e também minimiza os gastos dos reagentes. O aluno não deve mostrar medo pelo seu trabalho em laboratório, mas respeito aos colegas e equipamentos, diminuindo os riscos de acidentes e colocando em prática todas as normas previstas no manual. A atenção e o uso das teorias conhecidas são fatores importantes no combate de acidentes. Muitas das experiências que serão realizadas na apostila são extremamente seguras, desde que efetuadas com paciência e cuidado. Organização e concentração são primordiais. As figuras a seguir explicitam situações reais de organização em laboratórios. 32 UNIDADE 1 | QUÍMICA EXPERIMENTAL FIGURA 3 – BOAS ATIVIDADES EM LABORATÓRIOS FONTE: <www.conhecer.org.br/.../BOAS%20PRATICAS%20EM%20LABORATORIO/BOAS%>. Acesso em: 22 jan. 2019. FIGURA 4 – MODELO DE LABORATÓRIO ORGANIZADO FONTE: <http://www.pharmainfo.net/udayasree-datla/green-chemistry-applications-lab>. Acesso em: 10 maio 2018. As normas e regras gerais são propostas para a segurança e principalmente para a organização do aluno em laboratório. O tempo previsto para cada prática deve ser utilizado para a organização das atividades, prevenção de riscos de acidentes, preparo de soluções eobtenção de resultados. TÓPICO 3 | NORMAS DE SEGURANÇA EM LABORATÓRIOS 33 FIGURA 5 – MANIPULAÇÃO DE REAGENTES QUÍMICOS VOLÁTEIS QUE LIBERAM GASES TÓXICOS ATRAVÉS DE UMA CAPELA FONTE: <http://www.directindustry.com/prod/airclean-systems/laboratory-extractor- hood-39500-354527.html>. Acesso em: 10 maio 2018. A manipulação adequada das substâncias químicas e o conhecimento sobre as normas de segurança são de grande importância para evitarmos acidentes dentro de um laboratório de química. O estudante/professor deve evitar ao máximo quaisquer erros dentre de um laboratório. O zelo e a proteção pelos equipamentos e pelos colegas são essenciais para que as práticas tenham um bom andamento. 3 BOM USO DOS EQUIPAMENTOS Em toda atividade envolvendo reagentes químicos com potencial de explosão ou que podem espirrar no rosto, necessitamos do uso de máscaras apropriadas. Alguns exemplos, segundo Martínez Grau e Csákÿ (2001-2008), incluem: • Uma reação a ser realizada pela primeira vez. • Se uma reação for realizada em maior escala. • Uma reação em condições ambientes. • Sempre que existir a possibilidade de ocorrer um borrifo ao manusear materiais corrosivos. As práticas em laboratório proporcionarão melhor aptidão para os métodos previstos nas atividades. A experiência e paciência são necessárias para melhores resultados. 34 UNIDADE 1 | QUÍMICA EXPERIMENTAL 4 BOAS PRÁTICAS DE EXPERIMENTOS EM LABORATÓRIOS As práticas de laboratório têm sido um grande empecilho no ensino de matérias que exigem a experimentação e elaboração de experimentos no âmbito visual. Podemos citar a falta de laboratórios, falta de reagentes, inexperiência dos professores ou currículos sobrecarregados. Contudo, as dificuldades têm se mostrado diminutas com a implementação de soluções simples e discussões em sala de aula. Assimilar as matérias das ciências (Física, Química e Biologia) exige do aluno um esforço maior do que qualquer aprendizado em outra disciplina. Além da teoria básica do ensino, os assuntos devem ser abordados na prática para melhor visualização. O laboratório químico é um lugar de experimentação. Os acadêmicos terão a oportunidade de aprender química de um ponto de vista que nunca poderiam atingir por intermédio de livros, demonstrações ou filmes. É a possibilidade de alcançar maior compreensão da Química e a oportunidade de ver e trabalhar com as próprias mãos. Para que possamos alcançar os objetivos na disciplina de Química Experimental, são necessárias algumas qualidades do educador, como dedicação, instigação da curiosidade do aluno, pontualidade e, principalmente, o interesse dos alunos em sala de aula, a mais importante para que o conceito seja aplicado nos laboratórios. Para verificarmos fenômenos das diversas áreas da ciência em nosso cotidiano, devem existir condições favoráveis para a verificação de um todo. Os experimentos devem envolver o aluno e, sempre que possível, o seu cotidiano. A obtenção e a discussão dos resultados dependerão dos cuidados nos experimentos e dos cuidados do aluno. A viabilidade da técnica e a habilidade do aluno são essenciais para uma boa experiência. A partir de boas técnicas propostas nos laboratórios de química, podemos extrair informações úteis. Como laboratórios são construções de alto valor e equipados por instrumentos de alta qualidade técnica, também exigem grande estudo para mantê-los funcionando. As turmas de alunos não devem ser muito grandes e os materiais frequentemente renovados para o professor colocar em prática seus conhecimentos. Diante de todas as dificuldades, o sistema de ensino teme que a prática de laboratório se torne cada vez menos frequente. TÓPICO 3 | NORMAS DE SEGURANÇA EM LABORATÓRIOS 35 Segundo Antônio (2002), de acordo com o professor Roque Cruz, consultor científico da Sangari do Brasil, os experimentos em microescala são experimentos em escala reduzida que foram, na parte de Química, inicialmente desenvolvidos nos EUA. Oferecem maior segurança no manuseio feito pelos alunos, diminuem o custo operacional dos laboratórios e geram menor quantidade de lixo químico. Existem algumas vantagens e desvantagens da experimentação em química. Como vantagens, podemos apresentar o melhor aprendizado do aluno (pois ele é quem realiza a experiência), a diminuição do lixo químico (pois o manuseio e o descarte são feitos pela própria instituição adequadamente) e a economia (de equipamento, reagentes e espaço). Já como desvantagens, citamos as técnicas de laboratório (normalmente técnicas seculares e sem muita didática), causando sérios problemas, pois são de difícil adaptação para os dias atuais. Assim, o professor e o aluno precisam aprender as técnicas antigas, pois a maioria das indústrias ou centros de pesquisa (em países subdesenvolvidos) apresenta equipamentos e experimentação de difícil adequação e procedimentos antigos. Observar a experimentação e ter um bom manuseio e manipulação dos aparelhos são essenciais para a educação de profissionais. Para ajudar no desenvolvimento de boas técnicas, sugestões são apresentadas: • Estude sempre a reação antes de realizá-la para melhor compreensão do experimento. • Seja eficaz e atento, pois é de suma importância evitar descuidos e quaisquer perigos para a realização de uma boa técnica. As aulas têm como finalidade fazer com que o aluno compreenda os conceitos fundamentais da ciência química através dos principais métodos científicos, manuseio de equipamentos, aparelhos e vidrarias, sempre respeitando os manuais e regras do laboratório. Consulte sempre o professor e se esforce para resolver os problemas que surgirão durante as práticas de ensino em química. Faça perguntas, participe das aulas, evite perguntas desnecessárias e realize um trabalho preciso. 5 TROCA DE EQUIPAMENTOS E MANUTENÇÃO DAS INSTALAÇÕES EM LABORATÓRIOS Em todos os casos de equipamentos, bem como nas instalações em geral, devem ser feitas as devidas manutenções. Com o passar do tempo e devido ao uso, os equipamentos e instalações se desgastam e/ou ficam impróprios para o bom transcorrer das atividades. Seguem algumas orientações, conforme Martínez Grau e Csákÿ (2001-2008): 36 UNIDADE 1 | QUÍMICA EXPERIMENTAL • Inspecione os equipamentos de laboratório e mantenha a qualificação adequada. • Mantenha frequente a inspeção de qualidade dos equipamentos de laboratório. • Sempre que possível, registre a data e hora da inspeção do equipamento. • Os equipamentos devem ser guardados limpos e de forma que nenhuma peça seja esquecida. • Mantenha sempre limpos os equipamentos e nunca esqueça de guardá-los de forma adequada. • Deixe desbloqueadas as saídas de emergência. • Limpe, de maneira segura, os reagentes derramados. • Identifique sempre os materiais descartados. • Materiais sem identificação devem ser sempre descartados nos rejeitos. • Vidraria danificada deve sempre ser consertada ou descartada. • Ao trabalhar com tubos ou conexões de vidro, deve-se utilizar uma proteção adequada para as mãos. • Descartar adequadamente as vidrarias quebradas. • Descarte a vidraria contaminada. Por exemplo: quando utilizada em microbiologia, a vidraria quebrada deve ser esterilizada em autoclave antes de ser dispensada para coleta em recipiente apropriado. • Materiais cirúrgicos usados (agulhas, seringas, lâminas, giletes etc.) devem ser descartados em caixa de descarte, com símbolo indicando material infectante e perigo. Ainda, lâmpadas fluorescentes e resíduos químicos não devem ser jogados nos coletores de lixo tradicionais, mas em recipientes diferentes e identificados com etiquetas. É primordial que saibamos ter noção das práticas e mecanismos que regem as atividades em laboratório, visto que quaisquer erros poderão prejudicar seus colegas. 6 INSTRUÇÕES PARA ELIMINAÇÃO DE PRODUTOS QUÍMICOS PERIGOSOS Convém lembrar que toda atividade envolvendo reagentes químicos gera resíduos. Ainda, é necessária a discussão de uma consciência
Compartilhar