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UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS CURSO: FARMÁCIA DISCIPLINA: QUÍMICA GERAL NOME DO ALUNO: UASLEM HENRIQUE GRECO BOTAMEDI RA: 2212109 POLO: ERCÍLIA/SÃO JOSÉ DO RIO PRETO DATA: 30/09/2022 INTRODUÇÃO A Química é a ciência que estuda a matéria e suas transformações. Estuda também a energia que está envolvida nessas transformações. A Química Geral é responsável por estudar desde os elementos químicos até as substâncias formadas por eles. Ela engloba assuntos como: o estudo do átomo, as ligações químicas, o estado físico da matéria e a separação de misturas, sendo a base para o estudo de todas as vertentes da Química. A Química está muito ligada ao nosso dia a dia. Está presente nos alimentos, medicamentos, construções, nas plantas, no vestuário, nos combustíveis. Tudo o que existe no universo é formado por química. No nosso organismo, também ocorrem diversas transformações químicas (MAIA, 2007). Aula 1 – Roteiro 1 - Uso de Vidrarias, Micropipetas, Pesagem e Preparo de Soluções Em um laboratório, é indispensável o conhecimento dos tipos de equipamentos e das vidrarias, a metodologia correta de manuseio desses itens e, consequente mente, dos preparos, assim como a maneira adequada de entrar em contato com as embalagens e recipientes dos produtos de um laboratório. O correto uso das vidrarias proporciona ao manuseador uma maior segurança durante o trabalho, diminuindo consideravelmente o risco de contaminação do experimento e do indivíduo. Solução é uma mistura homogênea de uma ou mais substâncias. A substância presente em maior quantidade é denominada solvente, e as outras substâncias na solução são conhecidas como soluto e dizemos que estão dissolvidos no solvente. O comportamento da solução geralmente depende da natureza do soluto e da sua concentração (Saraiva, 2002). Aula 2 – Roteiro 1 - Identificação de cátions – Teste de Chama Este método é muito importante para a identificação, principalmente de cátions metálicos, utilizado na análise química. Neste ensaio, ocorrem as interações atômicas através dos níveis e sub níveis de energia quantizada. Quando um objeto é aquecido, ele emite radiações que podem ser observadas através de sua cor. (BROWN, 2007). Aula 2 – Roteiro 2 - Miscibilidade e Polaridade de Substâncias - Extração de Substâncias Químicas Solubilidade é a interação entre soluto e solvente determina quanto soluto pode se dissolver. A solubilidade foi analisada através de dois experimentos, um sobre a miscibilidade de líquidos e o outro sobre a extração. Miscibilidade é a capacidade que certas substâncias têm em se misturar formando sistemas homogêneos ou heterogêneos. Já a extração é uma técnica para purificação e separação de substâncias (ATKINS, 2006). Aula 3 – Roteiro 1 - Reações de Diferenciação de Ácidos e Bases Em uma versão moderna do modelo ácido-base de Arrhenius, um ácido é qualquer substância capaz de aumentar a concentração do íon hidrônio (H3O+), em solução aquosa. Por outro lado, uma base é uma substância que aumenta a concentração do íon hidróxido (OH -) em água (MAIA, 2007). Aula 3 – Roteiro 2 - Determinação do pH: fita indicadora, uso e calibração de pHmetro Indicadores são substâncias utilizadas na química para saber se uma solução apresenta pH ácido (menor que), ou básico (maior que 7) ou neutro. Geralmente as soluções indicadoras servem apenas para indicar se as soluções se encontram nessas faixas de pH, e não par identificar exatamente o pH da solução. A fita pH é uma fita que apresenta diversos quadradinhos, quando embebida em uma solução, cada quadrado muda para uma cor diferente, essas cores são comparadas com uma escala que vem impressa na embalagem, podendo medir o pH com mais precisão em faixas menores de pH. O pHmetro digital é o aparelho que mede o pH. pH é o potencial hidrogênio de uma solução. O que constitui o pHmetro: um eletrodo de pH é acoplado no equipamento e o eletrodo possui um sensor que transmite informações (mil volts) da amostra ao aparelho de pH, a escala de mil volts é convertida em pH. Importante: O medidor de pH deve ser calibrado com soluções-padrão de pH, conhecidos também como soluções tampão -->pH=4,00 e pH=7,0 que em geral acompanham o aparelho (FONSECA, 2011). Aula 4 – Roteiro 1 - Identificação de funções orgânicas: Diferenciação de aldeídos e cetonas (Reativo de Tollens) - Identificação de ligações peptídicas As Cetonas e Aldeídos são grupos orgânicos que possuem uma carbonila em sua cadeia carbônica, enquanto nos aldeídos essa carbonila aparece na extremidade da cadeia, nas cetonas ela aparecerá entre dois carbonos da cadeia principal. É bastante comum em laboratórios a danificação dos rótulos de reagentes, o que pode ser um grande problema. Em conjunto com a igualdade das propriedades dos aldeídos e cetonas, fez-se necessário a criação de testes para a diferenciação dos mesmos. Descoberto pelo professor Bernhard Christian Gottfried Tollens (1841-1918) da Universidade de Göttingen na Alemanha, o reagente de Tollens é uma solução amoniacal de nitrato de prata utilizada para detectar a presença de aldeído alifáticos (cadeia aberta) em soluções. Um teste positivo com o reagente de Tollens resulta na precipitação de prata, precipitando ocasionalmente nas paredes do recipiente, produzindo um “espelho de prata” no interior do recipiente (USBERCO, 2002). Aula 1 – Roteiro 1 - Uso de Vidrarias, Micropipetas, Pesagem e Preparo de Soluções Objetivo: Permitir ao aluno conhecer e manipular as principais vidrarias e equipamentos presentes na rotina de um laboratório químico. Procedimento Parte 1: Uso de Pipeta de Vidro (volumétrica) Foi utilizado uma pipeta volumétrica com capacidade de 10 ml para transferir a solução de alaranjado de metila no béquer. Quando é feito a leitura desse material ele vai ficando em formato de côncavo, foi analisada, a base do menisco para uma leitura mais exata. Parte 2: Uso de Pipeta de Vidro (graduada) Foi utilizado uma pipeta graduada de 20 ml, para pipetar até a marca de aferição correspondente a zero (solução de alaranjado), após ser transferida para o béquer, foi pipetado mais 10 ml de água destilada e descartada no mesmo béquer aonde estava a solução, totalizando 30 ml de duas soluções de densidades diferentes. Parte 3: Uso de Buretas Foi utilizado uma bureta de 50 ml em um suporte universal, com o auxílio de um béquer foi transferido a solução de alaranjado de metila para a bureta até a marcação zero. Foi transferido 26 ml para o béquer que está logo abaixo da bureta. Em seguida foi colocado 64,7 ml da solução para o béquer, sendo escoado da marcação zero até a marcação cinquenta. Foi observado no béquer que o volume chegou próximo a marca de 75mL. O volume restante na bureta é de 35,3 ml, foi retirado deste volume 26 ml, restando apenas 9,3 ml na bureta. Ao observar todo o volume coletado que estava no béquer, a precisão foi próxima a 100 ml. Parte 4: Manipulação correta de Micropipetas Automáticas. Utilizamos Micropipetas Automáticas, com a solução de alaranjado de metila no béquer, as pipetas foram ajustadas, 1.000 u L para 800 u L, assim pipetada a solução. Parte 5: Preparo de Soluções Fisiológicas O vidro relógio foi colocado sobre a balança e após tarada, foi adicionado 0,9g de NaCl, logo foi transferido para um béquer de 100 ml a massa de NaCl, foi dissolvido em 50 ml de água destilada, a solução foi transferida para um balão volumétrico de 100 ml. Ao efetuar o cálculo da concentração e em título chegou ao resultado de: Concentração: 9g/L Título: 0,89% Conclusão Após esta aula, foi possível compreender melhor a funcionalidade de cada vidrariadentro do laboratório e sua melhor forma de utilização, visando resultados confiáveis e seguros. Como visto o preparo de soluções é algo muito importante e corriqueiro dentro de um laboratório. Por isso, deve-se saber como realizar esses procedimentos corretamente, desde a medida e pesagem das substâncias até o armazenamento delas em recipientes apropriados, passando por etapas como a transferência quantitativa da solução para o balão volumétrico, a homogeneização da solução e ambientação da vidraria utilizada. Parte 6: Atividade Complementar Obrigatória A - No laboratório você foi apresentado a uma série de equipamentos e vidrarias. A figura abaixo mostra algumas delas. Apresente a nomenclatura das vidrarias: 1: Balão Volumétrico 2: Becker 3: Erlenmeyer 4: Pipeta Volumétrica B - Caso você tenha que preparar uma solução de 100 mL de glicose (MM = 180 g/ mol), qual deverá ser a massa pesada na balança para alcançar uma concentração molar de 0,2M? Dado: C – Caso você tenha que preparar uma solução de 450 mL de sulfato de sódio, qual deverá ser a massa pesada na balança para alcançar uma concentração em título de 2,5%? Dado: Aula 2 – Roteiro 1 - Identificação de cátions – Teste de Chama Objetivo: Observar os espectros de emissão de alguns cátions metálicos e as diferentes zonas de aquecimento de um bico de Bunsen. Procedimento Usamos seis tipos de sais para serem observadas suas colorações. Com o auxílio de um clipe de metal, mergulhamos ele em um ácido acético e passado em cada amostra de uma vez e levando para o Bico de Bunsen. Conclusão Teste de chama. As cores observadas no teste de chama, foram as seguintes: Metais Cores Observadas Na+ Amarela - Alaranjado K+ Violeta Ba+² Amarelo - Esverdeado Ca+² Laranja - Amarelado Sr+² Vermelho Cu+2 Verde - Azulado Na Amarelo - Alaranjado De acordo com a tabela, as cores observadas, foram compatíveis com as cores teóricas. Atividade complementar obrigatória No ensaio conhecido como Teste de Chama ocorrem interações atômicas entre os níveis e subníveis de cátions metálicos. Responda às questões abaixo: A - Ao observarmos a distribuição eletrônica e a, consequente, valência do potássio (19K) é possível definir o período e o grupo ao qual este metal pertence. Demonstre como efetuar essa determinação: R: Através da distribuição de Linus Pauling 19K = 1s-2, 2s2, 2p6, 3s2-, 3p-6, 4s1 4º Período (camada) - Grupo 1 B - Explique o que ocorrerá com uma amostra de potássio (19K) ao ser submetida a este teste em termos de fenômenos de excitação e decaimento e sua consequência sobre a formação de chama colorida durante o ensaio. R: Quando um elétron absorve energia, ele salta de uma camada mais externa, e quando ele volta para sua camada de origem, ele devolve a luz em forma de energia. Aula 2 – Roteiro 2 - Miscibilidade e Polaridade de Substâncias - Extração de Substâncias Químicas Objetivo: Estudar a diferença de solubilidade de um soluto sobre diferentes solventes. Relacionar a polaridade das moléculas com a solubilidade e propriedades físico- químicas das substâncias (ponto de fusão e ponto de ebulição). Aplicar o conceito de solubilidade e polaridade na extração de substâncias em laboratório. Procedimento Parte 1: Miscibilidade de Substâncias Químicas Foi enumerado seis tubos de ensaio, os tubos 1,2 e 3 foi adicionado 4 m L de água e Hexano nos tubos 4,5 e 6 e adicionado reagente Tubo Primeiro Reagente Segundo Reagente Miscibilidade 1 4 ml de Água 2 ml de Etanol Parcialmente miscível 2 4 ml de Água 2 ml de Hexano Imiscível 3 4 ml de Água 2 ml de Ácido Oleico* Imiscível 4 4 ml de Hexano 2 ml de Etanol Miscível 5 4 ml de Hexano 2 ml de Butanol Miscível 6 4 ml de Hexano 2 ml de Ácido Oleico Parcialmente miscível Parte 2 - Extração de iodo presente em uma solução de tintura de iodo Medimos em uma proveta, 10ml da solução de tintura e transferimos para o funil de separação (com a válvula fechada). Medimos em uma proveta, 15ml de hexano e adicionamos também ao funil de separação. Fechamos o funil com a rolha e agitamos a mistura em movimentos circulares (conforme fomos agitando, colocávamos a ponta do funil para cima e abríamos a válvula para saída de gases formados). Colocamos o funil na argola de ferro e mantemos em posição vertical para que houvesse a separação completa da fase aquosa e orgânica. Posicionamos um béquer abaixo do funil, abrimos a válvula e retiramos a rolha para que a fase mais densa (que se encontra na parte inferior) seja escoada. Fechamos a válvula após o término da retirada da fase mais densa e assim conseguimos fazer a separação. Conclusão Nestes experimentos foram analisados diversos métodos de solubilidade através da mistura de substâncias com diferentes polaridades. Constatou -se com a prática que “semelhante dissolve semelhante”. Que a polaridade está ligada direta mente com a miscibilidade das substâncias. Conclui-se que na segunda etapa do experimento a mudança de cor da mistura de iodo ocorreu devido á polaridade da molécula que extrai o iodo, modificando a coloração. Atividade Complementar Obrigatória A - Completar a coluna de “Substância mais Densa” indicando qual a substância que apresenta, visivelmente, a maior densidade (no caso de mistura imiscível ou parcialmente miscível). Tubo Primeiro Reagente Segundo Reagente Substância mais densa 1 4 ml de Água 2 ml de Etanol Água 2 4 ml de Água 2 ml de Hexano Água 3 4 ml de Água 2 ml de Ácido Oleico* Água 4 4 ml de Hexano 2 ml de Etanol Etanol 5 4 ml de Hexano 2 ml de Butanol Butanol 6 4 ml de Hexano 2 ml de Ácido Oleico Ácido Oleico B - Discutir a relação entre a miscibilidade entre as substâncias presentes em cada tubo e a polaridade ou apolaridade presente nas duas substâncias adicionadas: Tubo 1: H2O - Polar CH3-CH2-OH - Polar Tubo 2: H2O - Polar CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 - Polar Tubo 3: H2O - Polar - Apolar Tubo 4: CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 - Apolar CH3-CH2-OH - Polar Tubo 5: CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 - Apolar CH3-CH2-CH2-CH2-OH - Apolar Tubo 6: CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 - Apolar - Apolar Aula 3 – Roteiro 1 - Reações de Diferenciação de Ácidos e Bases Objetivo: Identificar ácidos e bases a partir de suas propriedades funcionais principais. Identificar e equacionar as principais reações químicas envolvendo óxidos ácidos e óxidos básicos. Procedimento Parte 1: Reações de Identificação de Ácidos e Bases Enumeramos 10 tubos de 1 a 10. Em 5 deles, foram colocados 3 ml de uma substância desconhecida nomeada de X e nos outros 5, 3 ml de uma outra substância desconhecida nomeada de Y. Foram adicionadas 6 substâncias diferentes nos 10 tubos. Nos tubos 1 e 6, acrescentamos um fio de magnésio, nos tubos 2 e 7, 3 gotas de fenolftaleína, nos tubos 3 e 8, acrescentamos 3 gotas de alaranjado de metila, nos tubos 4 e 9, 3 gotas de azul de bromotimol e nos tubos 5 e 10, uma fita de tornassol azul. Análise Substância X Substância Y Mg (s) Liberação de gases Não reage Fenolftaleína Incolor Rosa Alaranjado de Metila Vermelho Alaranjado Azul de bromotimol Amarelo Azul Tornassol Azul Vermelho Azul Resultado (ácido ou Base) Ácido Base Conclusão Indicadores ácido-base: são substâncias orgânicas que, ao entrar em contato com um ácido, ficam com uma cor, e ao entrar em contato com uma base ficam com outra cor. São exemplos de indicadores ácido-base: fenolftaleína, alaranjado de metila, papel tornassol, azul de bromotimol. Atividade complementar obrigatória Leia o texto a seguir e responda às questões 1 e 2. A - O suco extraído do repolho roxo pode ser utilizado como indicador do caráter ácido (pH entre 0 e 7) ou básico (pH entre 7 e 14) de diferentes soluções. Misturando-se um pouco de suco de repolho e da solução, a mistura passa a apresentardiferentes cores, segundo sua natureza ácida ou básica, de acordo com a escala abaixo. Algumas soluções foram testadas com esse indicador, produzindo os seguintes resultados: I. Amoníaco: 12 Base II. Leite de magnésia: Aproximadamente 10, base III. Vinagre: Aproximadamente 2, ácido IV. Leite de vaca: Entre 6 / 6,2 ácido B - O magnésio reage com substâncias ácidas. Equacione, indicando a(s) substância(s) que será (ão) formada(s), nesta reação. Mg (s) + 2H+ → Mg+2 (oq) + H2 (g) C - Indicadores químicos são moléculas que apresentam característica halocrômica. Dê a definição de halocromismo e como esta propriedade permite a identificação do pH de uma amostra. R: Halocromismo se refere à propriedade de certos materiais em mudar de cor em função de alterações de pH do meio onde se encontram. O termo ‘crômico’ é definido como materiais que podem mudar sua cor reversivelmente com a presença de um fator. O fator, neste caso, é o pH. Os indicadores de pH tem esta propriedade. Substâncias halocrômica são apropriadas como indicadores em ambientes onde a https://pt.wikipedia.org/wiki/PH https://pt.wikipedia.org/wiki/Cromismo https://pt.wikipedia.org/wiki/Indicador_de_pH mudança no pH ocorre com frequência, ou onde a variação do pH é extrema. Substâncias halocrômica podem ser usadas para indicar o potencial de ação se um meio sobre outros materiais, por exemplo, indicando o potencial de corrosão ácida de uma solução frente a um metal imerso nesta. Aula 3 – Roteiro 2 - Determinação do pH: fita indicadora, uso e calibração de pHmetro Procedimento Parte 1: Determinação do pH com auxílio de Fita indicadora (Merck®) Em 4 béqueres diferentes colocamos 10mL das seguintes soluções: Ácido Acético / Hidróxido de Sódio / Cloreto de Sódio / Acetato de Sódio Parte 2: Determinação do pH com auxílio de pHmetro. Colocamos uma fita indicadora dentro de cada Béquer e esperamos alguns segundos para estabilizar a cor. Para finalizar, analisamos por meio da tabela de valores de pH, qual o valor para cada solução e colocamos na tabela o valor concluído pelo grupo de cada solução pela fita e pHmetro: Solução Fita pHmetro Ácido Acético 3 2.41 Hidróxido de Sódio 13 13,30 Cloreto de Sódio 7 6,80 Acetato de Sódio 7 7,50 Conclusão Através dos experimentos realizados nessa prática pôde -se, inicialmente, verificar experimentalmente se soluções comumente usadas no cotidiano são ácidas ou básicas pelo teste com papel indicador e uso do pHmetro, pode ser observado que ambos são eficazes porem o pHmetro é mais preciso, quando o mesmo se encontra calibrado corretamente. Atividade complementar obrigatória A - O pHmetro é a maneira mais precisa de determinar o pH de uma solução, sendo por isso muito utilizado em laboratórios. https://pt.wikipedia.org/wiki/Corros%C3%A3o Este aparelho foi usado para medir o pH das substâncias a seguir, todas comuns em nosso cotidiano. Relacione o valor exato de pH para cada uma delas: a) Suco de maça (C) pH 11,5 b) Café (A) pH 3,8 c) Sabão em pó (B) pH 5,0 d) Tomate (D) pH 4,2 B- O eletrodo presente nos pHmetros é classificado como de membrana. Explique o mecanismo relacionado à medição do pH a partir deste eletrodo de membrana. R: O Eletrodo conectado a um potenciômetro, que possibilita a conversão de milivolts, em pH. Aula 4 – Roteiro 1 - Identificação de funções orgânicas: Diferenciação de aldeídos e cetonas (Reativo de Tollens) - Identificação de ligações peptídicas Procedimento Parte I: Identificação de aldeídos e cetonas pela reação de Tollens Em um béquer de 250 ml foi adicionado 30 ml de nitrato de prata e colocado gota por gota de solução de amônia concentrada até o precipitado marrom desaparecer. Em outro béquer foi colocado 15 ml de hidróxido de potássio. No balão de fundo chato foi adicionado 3 ml de glicose e logo em seguida as soluções que estavam no béquer. Ao tampar o balão volumétrico, o líquido foi agitado até ter um revestimento de espelho de prata. Foi repetido o procedimento com a solução de propanona. Parte II: Identificação de ligações peptídicas através do reagente de biureto As soluções já estavam preparadas e separadas apenas para adicionarmos aos tubos de ensaio, então demos sequência com o procedimento experimental: Foi enumerado quatro tubos de ensaio: 1 tubo, 2 ml da solução de ovoalbumina. 2 tubos, 2 ml da solução de glicina. 3 tubos, 2 ml da solução de cistina. 4 tubos, 2 ml de água destilada. Em cada tudo foi adicionado o reagente de biureto (gota por gota). Conclusão O reagente de Tollens é um composto químico muito usado para indicar se um determinado composto com grupos carbonila é um aldeído ou uma cetona. É, normalmente, uma solução amoniacal de nitrato de prata, mas também pode ser uma de muitas outras misturas, desde que se encontre presente em solução aquosa o complexo catiônico. Os aldeídos, estão entre os compostos orgânicos como um dos mais fáceis de oxidar, e isto auxilia os químicos no sentido de identificá-los. Através de agentes de oxidação, aldeídos podem ser diferenciados não somente de cetonas, mas também de álcoois, basta para isto que o reagente utilizado seja suficientemente sensível. REFERÊNCIAS ATKINS, Peter e JONES, Lorett a. Princípios de Química, 3ª edição. Porto Alegre: Bookman, 2006. BROWN, T.L.; LEMAY, J.R.; EUGENE, H.; BURSTEN, B.E. Química: a ciência central. 9. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2007. FONSECA, Martha Reis Marques da. Completamente química: QUÍMICA GERAL. São Paulo: FTD, 2011 MAIA, Daltamir Justino. QUÍMICA GERAL. São Paulo: Pearson, 2007. USBERCO, João e SALVADOR, Edgar d. Química, volume único. São Paulo: Saraiva, 2002.
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