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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RECÔNCAVO DA BAHIA CENTRO DE FORMAÇÃO DE PROFESSORES GCFP1031 – QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL I DOCENTE: DR. JORGE FERNANDO SILVA DE MENEZES ALAN FELIPE SILVA SOUZA (2022134828) EXPERIMENTO 02: VIDRARIAS E EQUIPAMENTOS BÁSICOS DE LABORATÓRIO AMARGOSA – BA 2022 2 UNIVERSIDADE FEDERAL DO RECÔNCAVO DA BAHIA CENTRO DE FORMAÇÃO DE PROFESSORES GCFP1031 – QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL ALAN FELIPE SILVA SOUZA (2022134828) EXPERIMENTO 02: VIDRARIAS E EQUIPAMENTOS BÁSICOS DE LABORATÓRIO Amargosa Ba 2022 Relatório solicitado pelo docente Jorge Fernando Menezes referente à disciplina GCFP1031- QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL I, mediante a aula do dia 14 de setembro de 2022 sobre vidrarias e equipamentos básicos de laboratório. 3 Sumário 1. INTRODUÇÃO .............................................................................................................................. 4 2. FINALIDADE ................................................................................................................................. 4 3. MATERIAIS ................................................................................................................................... 4 3.1 Vidrarias e Acessórios ...................................................................................................... 4 3.2. Equipamentos ......................................................................................................................... 5 4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ........................................................................................ 5 5. RESULTADOS E DISCUSSÕES .................................................................................................. 6 Algumas obsevações importantes .......................................................................................... 13 • Menisco ................................................................................................................................... 13 • Precisão e Exatidão ............................................................................................................. 14 • Lavagem de Vidrarias.......................................................................................................... 14 6. CONCLUSÃO ................................................................................................................................. 15 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................................... 16 4 1. INTRODUÇÃO A química é uma ciência experimental e se ocupa especialmente das transformações das substancias, de sua composição e das relações entre estruturas e reatividade. Os princípios são baseados em fatos experimentais, é fundamental que possua noções de como utilizar vidrarias e equipamentos em um laboratório de química, pois em qualquer procedimento de experiência científica se faz necessário o conhecimento das instalações as normas de conduta e segurança do laboratório deve ser observada firmemente para que não ocorram acidentes, não causem danos e nem vítimas durante o experimento, além de facilita a obtenção das experimento. O químico trabalha no laboratório com utensílios e equipamentos feitos dos mais diversos materiais: vidro, metal, cerâmica, plástico. Cada material tem suas limitações físicas e químicas, e cada utensílio de laboratório tem uma certa finalidade. O uso inadequado de utensílios de laboratório, desrespeitando suas peculiaridades, pode resultar não somente num fracasso do experimento com perda parcial ou total do material, mas também em acidentes desagradáveis com danos pessoais. Luz, Falcão, Lopes, Matos, Pessoa e Rodrigues (2018) A maior parte dos equipamentos usados no laboratório de química é de vidro, portanto a manipulação deve ser forma atentar. Os tipos são vidro comum, borossilicato (pirex) ou de quartzo. As vidrarias volumétricas, como bureta, pipetas volumétrica e graduada, são calibradas e, portanto, não devem ser aquecidas. 2. FINALIDADE Este relatório tem como objetivo descrever a 2° aula prática de Química Geral Experimental I, ministrada pelo Professor Dr. Jorge Fernando Menezes no dia 14/09/2022. Durante a aula, fomos apresentadas as vidrarias e equipamentos mais comumente utilizados nas rotinas laboratoriais, assim como suas respectivas funções e também a maneira de serem secadas após sua utilização. 3. MATERIAIS 3.1 Vidrarias e Acessórios • Tubo de Ensaio • Bureta • Funil de biichner • Kitassato 5 • Almofariz e pistilo • Béquer • Erlenmeyer • Balão volumétrico • Balão de fundo chato • Proveta • Funil de colo longo • Bastão de vidro • Pisseta • Lamparina • Pipetas • Pera • Pinça de madeira 3.2. Equipamentos • Placa aquecedora (sem agitação) • Placara aquecedora (com agitação • Bomba de vácuo • Banho Maria • Barra magnética • Termopar • Destilador • Rota evaporador • Balança analítica e semi-analitica 4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL O docente Dr. Jorge Fernando Menezes iniciou a aula falado sobre a importância de nós futuros químicos conhecer as normas de segurança do laboratório, bem como, conhecer as vidrarias suas nomenclaturas e as suas funções, desta forma, a aula foi expositiva e dialogada, nomeando e classificando cada vidraria e equipamentos mais utilizado no laboratório, além de trazer alguns questionamentos quer serão elucidados nos resultados e discussões 6 O tubo de ensaio seve para realizar reações de pequena escala, assim como também pode ser aquecido diretamente sob a chama do bico de Bunsen, por ser feito, normalmente, de vidro temperado, porem tomando alguns cuidados como segurar o tubo de ensaio com a pinça de madeira para não queimar a mão e também colocando a boca do tubo de ensaio para o lado quer não tenha ninguém dessa forma evitando que o liquido aquecido projete sobre você ou alguém no laboratório. O béquer é uma das vidrarias mais utilizadas no laboratório, possuem vários tamanhos e volumes, tem como finalidade dissolver substâncias, efetuar pequenas reações químicas, aquecer líquidos que pode ser utilizando o bico de Bunsen em conjunto com a tela de amianto, não é recomendado para medir volumes precisos. O Balão de fundo chato é utilizado no processo de preparo de soluções, dissolver substâncias por meio de agitação, aquecimento de soluções e líquidos sobre o tripé com tela de amianto e também realizar reações em que há desprendimento de gases. Tem vantagem de poder ser colocado sobre a superfície sem o risco de cair. 5. RESULTADOS E DISCUSSÕES Imagem 1: Tubo de ensaio Imagem 2: Béquer Imagem 3: Erlenmeyer Imagem 4: Balão de fundo chato O Erlenmeyer é usado para preparação de soluções, as quais se faz necessário dissolver substâncias, efetuar reações químicas, aquecer líquidos. Devido ao seu gargalo estreito, possui a vantagem sobre o béquer de permitir a agitação manual, o que anula o risco de perda de material, aquecer líquidos sobre a tela de amianto. Também integra várias montagens como filtrações, destilações e titulações. Fonte das imagens 1, 2, 3, 4: http://www.vidrariadelaboratorio.com.br/vidrarias-de-laboratorio-2/ 7 A proveta é um instrumento cilíndrico de medida, que possui uma escala graduada e serve essencialmente para medir líquidos. Possui uma escala de volumes pouco rigorosa, pelo que deve ser utilizada para medidas com pouco rigor. Pode ser encontrada em volumes de 25 até 1000ml. Não deve ser aquecido. O Funil Haste Longa é feito de vidro pode ser utilizado transferência de substâncias entre recipientes e na filtragem de substâncias como o auxíliode um filtro de pape na qual existem dois tipos que são o quantitativo que possui poros para abertos e por isso, são indicados para filtrações mais rápidas ou partículas grossas e gelatinosas e o quantitativo que possui textura densa e por isso, a velocidade da filtração é mais lenta, quando for realizar uma filtragem ou transferência a ponta da haste dever estar encostada na lateral do recipiente que for receber o liquido, dessa forma, evitando a chance do liquido cair fora do recipiente. Imagem 5: Proveta Graduada Imagem 6: Funil Haste Longa Imagem 7: Bastão de vidro Imagem 8: Pisseta O Bastão de vidro seve para realizar a agitação/dissoluções de soluções e líquidos e também no auxílio para transferência de líquidos de um recipiente para outro. A pisseta e um frasco de plástico, contendo água destilada, mas outros solventes como álcool podem também ser armazenados é utilizado para efetuar a lavagem de recipientes ou materiais através de jatos. Fonte das imagens 5, 6, 7, 8: http://www.vidrariadelaboratorio.com.br/vidrarias-de-laboratorio-2/ 8 A pipeta graduada é um instrumento em vidro utilizada para medir pequenos volumes, não sendo muito precisa e também transferência de volumes de líquidos. É um tubo longo e estreito, aberto nas duas extremidades, marcado com linhas horizontais que constituem uma escala graduada. Não deve ser aquecido, pois é um é equipamento calibrado. . Imagem 9: Bico de Bunsen Imagem 10: Lamparina Imagem 11: Pipeta Graduada Imagem 12: Pipeta Volumétrica O bico de Bunsen é a fonte de aquecimento para materiais não inflamáveis mais utilizada em laboratório ele utiliza como combustível o gás (GLP) que tem como composição hidrocarbonetos e como comburente o gás oxigênio do ar atmosférico. A lamparina tem a mesma função do bico de Bunsen, ou seja, seve para realizar aquecimento de matérias não inflamável, porem a grande diferença é no seu combustível é álcool. A pipeta volumétrica é um instrumento em vidro que permite a medição e a transferência rigorosa de volumes de líquidos, pois mede um único volume, o que caracteriza sua precisão. A pipeta é um tubo de vidro estreito com duas aberturas sendo uma em cada extremidade uma para entrada do líquido e a outra para a pera, no centro tem uma faixa mais larga indicado o volume médio, uma linha horizontal que indica o volume preciso de líquido a ser transferido. Fonte das imagens 9, 10, 11, 12: http://www.vidrariadelaboratorio.com.br/vidrarias-de-laboratorio-2/ 9 Imagem 13: Pêra Imagem 14: Bureta Imagem 15: Funil de Buchner Imagem 16: Kitassato A pera e utilizada juntamente com a pipetas acoplada que por meio da sucção enche a pipeta com líquido. A pêra possuem três válvulas A (ar), S (seccionar) e E(esvaziar). Quando de pressiona a válvula A, ela se abre permitindo a retirada de ar do bulbo. Ao se pressionar a válvula S, o líquido, por sucção, entra na pipeta. A pipeta pode ser esvaziada pressionando-se a válvula E. A bureta é um equipamento calibrado não pode ser aquecida, utilizada para a medição precisa de volume de líquidos em titulações. Permite o escoamento controlado de líquido através da torneira. Ela é graduada em décimos de milímetro e é muito utilizada em titulações. O Funil de Buchner é um tipo de vidraria de laboratório, consistindo num funil feito de porcelana e com vários buracos no fundo parecendo uma peneira. Acoplado ao kitassato e munido de papel de filtro é usado nas filtrações a vácuo. O Kitassato é utilizado junto com o funil de Büchner nas 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 diferente da filtração comum que utilizar a ação da gravidade para realizar a filtração. Fonte das imagens 13, 14, 15, 16: http://www.vidrariadelaboratorio.com.br/vidrarias-de-laboratorio-2/ 10 Imagem 17: Almofariz com Pistilo Imagem 18: Banhos - maria Imagem 19: Chapa- Aquecedora sem agitação Imagem 20: Bomba de vácuo O Almofariz com pistilo: Usado na trituração e homogeneização de materiais sólidos em pequena escala. O banho mariaria é utilizado para aquecer substâncias líquidas e sólidas que não podem ser expostas diretamente no fogo e que precisam ser aquecidas lenta e uniformemente com ou sem agitação. No laboratorio de Química do campus Centro de Formação de Professores da Univesidade Federal do Recôncavo possuim a da marca SOLAD modelo SL- 155. Chapa aquecedora que também pode ser chamada chapa de aquecimento para laboratório tem como finalidade auxiliar no aquecimento de uma reação com temperatura controlada que pode ser ajustada no equipamento sem o auxílio da agitação magnética. No laboratorio de Química do campus Centro de Formação de Professores da Univesidade Federal do Recôncavo possuim a da marca ALLERBEST. A Bomba de vácuo é utilizada para acelerar o processo de filtração e também é utilizada para criar vácuo no dessecador fazendo um ambiente favorável para a secagem do material, longe de umidade ou contaminação. No laboratorio de Química do campus Centro de Formação de Professores da Univesidade Federal do Recôncavo possuim a da marca PRISMATEC modelo 121. Fonte das imagens 17: http://www.vidrariadelaboratorio.com.br/vidrarias-de-laboratorio-2/ Fonte das imagens 18,19, 20: Arquivo pessoal de Thiago Barbosa 11 Placa aquecedora com agitação e utilizada para o realizar o preparo de soluções ou reações químicas que necessita de agitação constante e aquecimento. Imagem 20: Placa aquecedora com agitação Imagem 21: Destilador Destilação é um processo que busca remover substâncias presentes num meio com base na diferença do ponto de ebulição entre elas. Para tanto, a água é aquecida até seu ponto de ebulição, o vapor resultante é direcionado para um recipiente, onde fica armazenado após a condensação, assim, gases dissolvidos que apresentem um ponto de ebulição maior do que o da água e partículas ficarão retidos no recipiente inicial, não sendo transportados com o vapor, da mesma forma que gases que apresentem ponto de ebulição inferior ao da água podem ser eliminados antes que a água atinja seu ponto de ebulição. Entre os métodos de purificação, é o que apresenta a maior abrangência com relação aos tipos de impurezas removidas. Por não ser um sistema sob demanda, a água reagente deve ser preparada e armazenada, o que aumenta as chances de contaminação, além do fato de que apenas cerca de 5% de toda a água utilizada no processo é convertida em água reagente (ELGA, 2005; VIJYA et al., 2013). No laboratorio de Química do campus Centro de Formação de Professores da Univesidade Federal do Recôncavo possuim a da marca Ciantec. Fonte das imagens 21: Arquivo pessoal de Thiago Barbosa Fonte das imagens 20: http://www.vidrariadelaboratorio.com.br/vidrarias-de-laboratorio-2/ 12 O Medidor de Ponto Fusão é utilizado para medir a pureza dos mais variados produtos, quando for analisado os capilares com as amostras o ponto de fusão mais próximo do valor da literatura significar que a amostra está mais pura. No laboratorio de Química do campus Centro de Formação de Professores da Univesidade Federal do Recôncavo possuim a da marca GEHAKA modelo PF1000. Imagem 22: Rotaevaporador Imagem 23: Aparelho de ponto de fusão Imagem 24: Dessecador Imagem 24: Pinça de Madeira O rotaevaporador é um equipamento que tem como objetivo realizar a destilação simples, ou seja, separar um solvente presente em uma amostra. No laboratorio de Química do campus Centro de Formação deProfessores da Univesidade Federal do Recôncavo possuim a da marca Biothec modelo BT 351. O dessecador é uma vidraria de extrema importância para deixar complexos sólidos secando, pois, a principal função é a de diminuir a umidade de alguma substância utilizando o vácuo e sílica gel. A Pinça de Madeira tem por finalidade segurar tubos de ensaio em aquecimento. Fonte das imagens 24 e 25: http://www.vidrariadelaboratorio.com.br/vidrarias-de-laboratorio-2/ Fonte das imagens 22 e 23 : Arquivo pessoal de Thiago Barbosa 13 Imagem 26: Balança analitica Imagem 27: Barra maquinetica Algumas obsevações importantes • Menisco Algumas vidrarias, graduada ou volumétrica possuem uma marca denominada de menisco que tem por finalidade verificar de forma precisa o volume de líquido, essa verificação é conforme imagem abaixo: “[...] Leitura do volume de líquido em uma vidraria graduada (neste caso temos o exemplo da bureta), em três situações mais comuns: (A) líquido transparente com menisco convexo: a leitura é realizada pela parte inferior do menisco; (B) líquido opaco com menisco convexo: a leitura é realizada pela parte mais alta da coluna, pois é difícil visualizar o menisco; (C) líquido opaco com menisco côncavo: a leitura é realizada na parte superior do menisco. O ângulo de leitura deve estar paralelo à linha da visão para evitar o efeito de paralaxe. A medida sempre deve ser feita tendo o menisco ao A balança analítica tem finalidade realizar pesagem de massa com alta precisão e exatidão. No laboratorio de Química do campus Centro de Formação de Professores da Univesidade Federal do Recôncavo possuim a da marca SHIMADZU modelo AUW2200. A barra magnética é utilizada dentro da solução juntamente com agitadores magnéticos para realizar a mistura de forma constante. Imagem do livro Química Experimental Guia de Laboratório do Instituto de Química - CCET/UFRN 14 nível dos olhos (para eliminar o erro de paralaxe) e no centro do menisco, ou seja, a parte superior de um menisco convexo (A) ou no fundo de um menisco côncavo (B)[...]” Pereira, Nunes e Albuquerque p.30 (2020) • Precisão e Exatidão Na química Precisão e Exatidão são dois conceitos distintos porem de extrema importância para confiabilidade da pesquisa sendo a precisão como a possibilidade de reprodução de um resultado, ou seja, o quão próximos são os valores coletados a cada medida e a exatidão descreve o quão próximo a medida se aproxima do valor aceito como "correto". Este valor "correto" é comumente aquele obtido através de uma análise de uma amostra padrão, em um equipamento calibrado e utilizando um método de referência certificado. Graficamente, precisão e exatidão podem ser representadas pela imagem, a seguir: (PEREIRA; NUNES; ALBUQUERQUE, 2020) Os alvos possuem diferentes graus de acerto após N = 8 disparos. Tomando o centro do alvo como o valor "correto", temos: (A) baixa precisão e baixa exatidão; (B) baixa precisão e alta exatidão; (C) alta precisão e alta exatidão; (D) alta precisão e baixa exatidão. (PEREIRA; NUNES; ALBUQUERQUE, 2020) • Lavagem de Vidrarias A lavagem das vidrarias deve tomar o extremo cuidado para não se cortar ou até mesmo danificar a vidraria levando a estufa o material de vidro deve ser lavado após o uso com água e detergente e, quando necessário, depois de bem enxaguado com água destilada. Depois de lavado, o vidro deve permitir o escoamento de água sobre sua superfície, sem formar gotas (que indicam a presença de matéria gordurosa). O material muito sujo e engordurado pode ser lavado com mistura sulfocrômica. Dicromato de sódio (Na2Cr2O7) em ácido sulfúrico (H2SO4) é corrosivo e exige muito cuidado em seu emprego. Pode-se utilizar também solventes como álcool, acetona ou éter. É valido ressaltar que jamais levar a estufa as vidrarias utilizadas para medição Imagem do livro Química Experimental Guia de Laboratório do Instituto de Química - CCET/UFRN 15 apuradas de volumes, como pipetas, balão volumétrico e bureta. Todas essas vidrarias são calibradas para se trabalhar em temperaturas em torno do ambiente, como marcado em cada peça. A dilatação decorrente do aquecimento em estufa leva à descalibragem da vidraria. PEREIRA; NUNES; ALBUQUERQUE, 2020) 6. CONCLUSÃO Os conhecimentos de nomenclaturas, manuseio e utilização das vidrarias e equipamentos é de extrema importância para fornecer a nos futuros químicos um conhecimento básico, bem como alguns conceitos que foi apresentado na aula e elucidado neste relatório como precisão e exatidão, erro de paralaxe, certamente influenciará nos métodos experimentais de cada atividade prática, compreendendo melhor o universo da química. 16 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BAPTISTA, Maria João. Segurança em Laboratório Químico. Lisboa: Universidade Nova de Lisboa, 1979. BLOG DE VIDRARIA DE LABORATÓRIO. Relação de produtos mais utilizados em laboratórios. Disponível em: http://www.vidrariadelaboratorio.com.br/. Acessado em: 20 de set. 2022. CONSTANTINO, Maurício Gomes. Fundamentos de Química Experimental. São Paulo: Edusp, 2004. LABORATÓRIO CENTRAL DO ESTADO DO PARANÁ. Manual de Biossegurança e Segurança Química em Laboratório de Saúde Pública. Curitiba: LACEN,2000. LORENZO, Caio; RAIMUNDO, Daniele; ROCHA, Arnaldo; MENÃO, Márcia. MÉTODOS DE PURIFICAÇÃO DA ÁGUA PARA LABORATÓRIOS. Enciclopédia Biosfera, [S.L.], v. 15, n. 28, p. 1077-1092, 3 dez. 2018. Centro Cientifico Conhecer. http://dx.doi.org/10.18677/encibio_2018b88. LUZ, Ana Júlia Rego Vieira da; FALCÃO, Hélson Ricardo da Cruz; LOPES, Joaldo da Silva; MATOS, Leonardo José Brandão Lima de; PESSOA, Pedro Alberto Pavão; RODRIGUES, Wallonilson Veras. Normas de segurança, principais materiais do laboratório Químico e Manual de elaboração de relatórios técnicos, Caxias, 2018. PEREIRA, Márcia Rodrigues; NUNES, Juliana de Souza; ALBUQUERQUE, Anderson dos Reis. Química Experimental: guia de laboratório. Natal: Ufrn, 2020. 94 p. Instituto de Química - CCET/UFRN. Disponível em: http://www.quimica.ufrn.br/quimica/download/Manual_Quimica_Experimental_2020_ 1.pdf. Acesso em: 20 set. 2022. UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ. Manual de Aulas Práticas de Bioquímica. 4 ed. Curitiba: Editora da UFPR, 1995. VIJYA, P.; KRUNALI, T.; ROHIT, M.; MESHRAM, D. B. A review on various techniques and parameters signifying purity of water. Innovare Journal of Food Sciences, v. 1 n. 1, p. 8-14, 2013. http://www.vidrariadelaboratorio.com.br/ http://dx.doi.org/10.18677/encibio_2018b88
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