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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO Instituto de Química Departamento de Química Geral e Inorganica Química I EXPERIMENTO: Tratamento de dados experimentais Professor: Antônio Carlos M da Rocha Data de Realização da Prática: 11/07/2022 Data de Entrega do Relatório: 18/07/2022 Rio de Janeiro Julho, 2022 2 SUMÁRIO 1. Introdução Teórica ................................................................................................. 3 2. Objetivo ................................................................................................................... 3 3. Metodologia ............................................................................................................ 3 4. Resultados e Discussões ..................................................................................... 5 5. Conclusão ............................................................................................................... 6 6. Bibliografia .............................................................................................................. 7 3 1. Introdução Teórica O presente relatório visa trazer cada parte dos experimentos a respeito de tratamento de dados experimentais realizados em aula e seus respectivos processos por meio de dados coletados, além de aspectos amostrais e diferenciações entre eles. A importância observada em analisar tais dados deve-se não somente ao aprendizado necessário ao utilizar diferentes equipamentos de laboratório, com finalidades e funções distintas, mas também ao emprego dos dados observados para se obter os melhores resultados. Inicialmente traremos informações a respeito dos equipamentos utilizados (parte 1), posteriormente informando e detalhando as ocorrências observadas (parte 2). 2. Objetivo A realização da experiência tem como uso de material e observação de resultados, os principais objetivos de: • conhecimento e aprendizagem sobre as vidrarias de uso corrente em trabalhos práticos (Bureta, Proveta, Pipeta). • aprender a maneira correta de empregar os equipamentos nas experiências. • entender como fazer uma leitura correta de medidas determinadas e aprender a emprega-las cientificamente. Após a experiência ser capaz de identificar o líquido X utilizado nela. 3. Metodologia • Termômetro: Objeto retilíneo utilizado para medir temperaturas de líquidos e sólidos.• • Tubo de ensaio: tubo cilíndrico utilizado para demonstrações experimentais e preparo de reações para observação de comportamento. Possui diferentes volumes e tamanhos. • Balança semi analítica: Objeto utilizado para obter a medida de sólidos ou líquidos com uma precisão de até 0,001g. Deve ser utilizada em um ambiente controlado, pois até mesmo o vento pode modificar o resultado da pesagem. 4 • Béquer: Instrumento utilizado para medição de soluções, bem como para o seu preparo. Serve também para aquecimentos de substâncias, filtragem, e entre outros. • Mufa ou Garra: Suporte utilizado para a montagem de aparelhos, em geral. • Proveta: Objeto utilizado para a medição volumétrica. Normalmente, a proveta serve para medidas que possam tolerar uma imprecisão de até 0,5%. • Bureta: Instrumento utilizado para que se possa ter a maior precisão volumétrica de líquidos possível. Possui um mecanismo que funciona como uma torneira, podendo controlar a que nível o líquido escoará no recipiente. • Pipeta graduada: Utilizada para a medição e a transferência de volumes de líquidos em geral. • Pipetador de borracha (pera): Instrumento utilizado para sugar e expulsar líquidos da pipeta, de forma segura e controlada. • Balança semi analítica: Objeto utilizado para obter a medida de sólidos ou líquidos com uma precisão de até 0,001g. Deve ser utilizada em um ambiente controlado, pois até mesmo o vento pode modificar o resultado da pesagem. Inicialmente no laboratório, fomos conduzidos a analisar com os termômetros disponíveis (os que continham mercúrio e o digital) a temperatura da água. Estando a água em sua temperatura ambiente, foram registradas as seguintes temperaturas: •Termômetro amarelo: 25°C •Termômetro transparente: 26°C •Termômetro Digital: 23,7°C Quando a água foi aquecida, adquirimos as seguintes temperaturas: •Termômetro amarelo: 35°C •Termômetro transparente: 39,9°C •Termômetro digital: 45,5°C 5 Após esse procedimento, analisamos os volumes decorrentes da proveta, bureta e dos pipetadores graduados, estando eles vazios. Os três tubos possuíam 25ml. Depois disso, escolhemos uma das pipetas graduadas e utilizamos ela para a análise de dados. Primeiramente, enchemos ela com água exatamente na marcação dos 25ml, e depois transferimos o líquido da pipeta graduada, por meio de um mecanismo que funciona como uma torneira, para um tubo de ensaio com uma marcação específica. A transferência se encerrava quando a água atingia o limite que o tubo de ensaio indicava. Repetimos esse processo três vezes, para que pudéssemos calcular o desvio padrão. Na primeira e na terceira análise, o tubo de ensaio havia consumido 14, 8ml de água da proveta. Na segunda análise, o tubo consumiu 14,7 ml. Ao término do experimento, fomos postos a ter que descobrir o nome de um líquido X qualquer, a partir de uma tabela com 6 substâncias e suas respectivas solubilidades e densidades. O valor em gramas por mililitro (g/ml) que encontrássemos teria que corresponder igualmente ou aproximadamente com um dos valores da tabela. Para esse tratamento experimental final, calculamos com a ajuda de uma balança semi-analítica o peso de um béquer sem conteúdo e o seu peso com o líquido X. Então, encontramos a diferença de seus pesos e mudamos o valor para a unidade de (1ml/g). Feito isso, encontramos que o valor da densidade se igualava ao da acetona e do etanol. Porém o etanol estava na tabela por conta de um erro, e, portanto, com a ajuda do técnico do laboratório, concluímos que o líquido X era a acetona, levando em consideração que era o único líquido miscível na tabela. 4. Resultados e Discussões Dados obtidos Para avaliarmos a dispersão usamos o cálculo de desvio padrão; 𝑥 ̅ = 𝑥1+𝑥2+⋯+𝑥𝑛 𝑛 = 14,8+14,8+14,7 3 = 14,7ml 6 s = √ [∑i (𝑥𝑖 − 𝑥 ) ² / (𝑛 − 1)] = √ 44,3 (14,8-14,7)² + (14,8-14,7)² +(14,7-14,7)² = √ 0,453 = 0,673052 = 6,73 ⋅ 10−1 Para avaliarmos a precisão dos resultados, usamos o desvio relativo: 𝑠𝑟𝑒𝑙 = 𝑠/ 𝑥 = 0,673052 14,7 = 0,04578 Pudemos notar, portanto, que a precisão encontrada por meio dos experimentos realizados foi significativa, uma vez que o desvio relativo foi baixo. De acordo com a suposição feita em apostila, de que durante o procedimento, um aluno realizasse a medida usando 3 tubos de ensaio aparentemente iguais em volume, a situação poderia influenciar no resultado final do experimento, pois o aluno em questão não teria feito a medição de forma precisa. 5. Conclusão Ao medir a temperatura da água com diferentes modelos e tipos de termòmetros, obtemos uma média no valor de 24,9 oC em temperatura ambiente e 42,5 oC em aquecimento. Observando os desvios de cada vidraria foi observado que, A proveta de 25ml tem um desvio de 1,5ml, a bureta de 25ml tem 0,1ml e a pipeta de 10ml de 0,1ml. Sendo considerado que em todos os equipamentos tem desvios, sendo observado equipamentos com mais exatidão ao realizar o procedimento. Ao encher o tubo de ensaio por 3 vezes com água, foi obtido 3 valores diferentes, sendo eles 14,8ml, 14,7ml e 14,9ml. Sendo obtido um desvio padrão de 0,82ml. Quando necessário precisão com a utilização de mão de obra humana, é indicado a realização de tal diversas vezes, para ser realizado um cálculo com exatidão e a sua margem de erro. 7 Ao realizar os testes indicados para obter o resultadode qual seria a substancia x, em um dos testes realizados, testando a solubiloidade em água, foi observado em que o líquido X é soluvel em água. No próximo teste foi feito o cálculo de sua densidade, tendo como resultado 0,79 g mL-1. Sendo comparado com a tabela disponivel, a substância X sendo a Acetona. 6. Bibliografia JR., G. W. L.; Ragsdale, R. O. Modern Experimental Chemistry. Academic Press. New York and London, 1971 Russell, J.B. Química Geral, Vol. 1. Marlon Books Editora Ltda. São Paulo, 1994 Do Pim, W. D.; Figueiredo Junior, J. C. D.; Demicheli, C. P. Práticas de Química Geral, Departamento de Química – UFMG. Belo Horizonte, 2014 1. Introdução Teórica O presente relatório visa trazer cada parte dos experimentos a respeito de tratamento de dados experimentais realizados em aula e seus respectivos processos por meio de dados coletados, além de aspectos amostrais e diferenciações entre eles. A importância observada em analisar tais dados deve-se não somente ao aprendizado necessário ao utilizar diferentes equipamentos de laboratório, com finalidades e funções distintas, mas também ao emprego dos dados observados para se obter os melhores ... Inicialmente traremos informações a respeito dos equipamentos utilizados (parte 1), posteriormente informando e detalhando as ocorrências observadas (parte 2). 2. Objetivo 3. Metodologia 4. Resultados e Discussões 5. Conclusão 6. Bibliografia
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