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UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP CURSO: FARMÁCIA DISCIPLINA: FISICO-QUIMICA RELATÓRIO DAS AULAS PRÁTICAS DIEGO GODOY RAMIRE RA:2323384 POLO: FOZ DO IGUAÇU DATA: 06 / 04/ 2023 Introdução Esta aula prática de Físico – Química foi muito complexa, na primeira aula trabalhamos com solubilidade de soluções (2),nós tínhamos que caracterizar as soluções saturadas, supersaturadas e insaturadas, cada tubo tinha uma quantidade significada de gramas a serem utilizados no experimento, e o objetivo é identificar até aonde um soluto pode se dissolver, quantidade máxima para uma mistura homogênea e o inicio de uma solução heterogênico, assim também outros experimento, o roteiro tinha até a Aula 4,os produtos que que ajudaram no experimento foram as proveta,a balança semianalítica,bastão de vidro,espátula,os béqueres,tubos,banho maria, medidor de temperatura, Centrifugação etc. Todos eles foram utilizados conforme a orientação do responsável. Comment by Diego Godoy: Comment by Diego Godoy: Seguimos o segundo roteiro dos coloides (14), que são misturas homogêneas que apresentam semelhanças com o heterogêneo, anotamos e observamos densidade e estabilidade físico químicas desse composto, estudos dos lipossomos e micelas, também utilizamos o experimento da emulsão com gel, onde houve uma perda de estabilidade há 3000 rpm, essas informações foram anotadas graças a o equipamento Centrifugação. Aula Três Preparo de Soluções com Diferentes Concentrações e Cinética química: Efeitos da Superfície de Contato, Temperatura e Concentração na Velocidade de Reação (18), conforme o título o professor nos orientou apresentar cálculos para cada concentração, assim evitando erros constantes de desperdício de material, e aprendemos a utilizar a quantidade correta para cada experimento, como substâncias Ácidas e não Ácidas em Laboratório. Aula quatro (26), comprovar o princípio da lei de Le Chatelier,e analisar o deslocamento do equilíbrio da reação Fe3+/SCN-1 e Equilíbrio Iônico e Efeito Tampão – Lei de HendersonHasselbalch,nssa parte a água foi fundamental para realizar o efeito tampão,houve diferenças no ph,devido que a H20 tem um ph neutro. Quanto mais ácido na água mais acidez fica, quando coloca uma substância alcalina, mais básica ela fica, em relação ao tampão ocorre devido que o sistema se desloca até encontrar uma neutralização. Palavras-chave: Solubilidade. PH. Estabilidade. Dissolver. Calibração. 1 2 Aula 1 Roteiro 1 Solubilidade de Soluções: Caracterização de soluções Insaturadas, Saturadas e Supersaturadas. Significado de cada Termo Insaturada: diferente da saturação, na insaturada ocorre de forma contrária, é aquela que tem uma concentração de soluto bem menor, onde uma solução fica 100% dissolvida, sem apresentar uma mistura heterogênea. Saturada: conforme Russel, é a solução em equilíbrio com excesso de soluto, maior concentração de um soluto na solução, uma solução que não foi dissolvido completamente. Supersaturada: Uma solução com uma concentração maior do que a saturação, ambas são heterogêneas exceto a insaturada, o de nível de corpo de fundo é maior na supersaturada, ela é instável e normalmente se cristaliza. O objetivo do experimento é realizar a mistura de H2O com x gramas de Tiossulfato de sódio, em seguida realizar anotações se ocorreu alguma dissolubilidade com a água. Preparamos 3 tubos de ensaio nomeados como tubo A,B e C, e colocamos 5 ml de água destilada. Transferimos o Tiossulfato de Sódio para pesar na balança semianalítica,com 1500G,3505 e 7000G conforme o relatório da Aula Tiossulfato de Sódio 3 Tiossulfato de Sódio sendo pesado na balança semianalítica,com auxilio da espátula. Quantidade de gramas colocadas em cada Tubo 4 Tubo A sofre uma dissolução completa do Sal, caracterizando como uma mistura insaturada, no Tubo B ficou com um pequeno corpo de fundo, mas teve uma boa área dissolvida, mistura saturada com corpo de fundo, e já o tubo C teve uma presença maior de corpo de fundo, precisaria de mais tempo pra ter uma dissolução completa do Soluto, Supersaturada. 5 Questões 1- Demonstração de Cálculos para os Tubos de Ensaio A,B e C Na2S2O3 70,1 gramas ==== gramas X====== 5 ML 70,1 X 5= 350,5 100x = 350,5 X= 350,5/100 X=3,505 gramas mistura heterogênea saturada X=1500 gramas mistura Homogênea instaurada X= 7000 gramas mistura heterogênea supersaturada 70,1 x 100 X= 7,010 gramas 70,1 x 100/5 X=1,402 gramas 2- Equilíbrio de Solubilidade Na2S2O3 = 2 x 0,255 mol´s 2 Na+ + 1S2O3 -2 Houve um equilíbrio de solubilidade de 2 1/1 3- Concentração de Íons de Sódio (Na+) presentes em uma solução saturada desse sal 6 2Na+ Na2S2O3 + 1S2O3 -2 0,2255 mol´s x 2 Resultado 0,451 mol´s/l 4- Constante de equilíbrio de solubilidade Kps = Na2S2O3 Kps= Na+ Kps= S2O3 Kps= 0,451 Mol´s X 0,2255 Mol´s Resultado final o Kps é 0,04587 5- Efeito Exotérmico ou Endotérmico? Efeito Endortérmico,por que ocorreu a absorção de calor ou resfriamento da Solução. 1.2 Soluções de Sulfato de Cloreto de amônio (NH4CL) Próximo procedimento era separar três tubos de ensaio, como Tubo D,E e Adicionar a mesma medida de 5 ml de água igual do experimento anterior, 7 manter no banho maria há 40 Graus. Em seguida fomos pesar a massa de cloreto na balança semianalítica 3 vezes de 0,500 gramas,2,290 gramas e 5,000 gramas Depois Transferimos o Cloreto de amônio já pesados com auxílio da espátula para os tubos D,E e F, agitar e aguardar a dissolução do sal. Resultado Final 8 Tubo D dissolveu (mistura Homogênea),não precipitou, Insaturada Tubo E precipitou, não conseguiu dissolver completamente, mistura Heterogênea saturada Tubo F precipitou, não dissolveu também, mistura heterogênea supersaturada Questões 1- Coeficiente de solubilidade para os tubos (D,E e F) NH4CL 45,8 G/100G a 40 Graus Celsius Cálculo 1 45,8 Gramas x 5 ml de água = 229/100 = 2,29 gramas Cálculo 2 100g x 0,500 = 50/45,8 = 1,091 gramas Cálculo 3 100 gramas x 2,29 = 229/45,8 = 5 gramas Cálculo 4 100 gramas x 5 = 500/45,8 = 10,91 gramas 2- Equilíbrio de solubilidade da solução NH4CL NH4CL 1NH4 1CL- De 1 x 1 9 NH4Cl é um sal completamente dissocia em água. 3- Concentração de íons de amônio,presentes em sua solução saturada desse Sal. Bom nesse caso séria essa ordem Nh4+ igual a CL- com o resultado de 8,562 mol/L 4- Constante de equilíbrio de solubilidade Kps para NH4CL NH4CL NH4 + CL- Kps = (NH4+) x (CL-) 8,562 Mol´s x 8,562 Mol´s = 73,0 (Equilíbrio constante de NH4CL,é esse valor) 5- Identifique se ocorreu efeito exotérmico ou endotérmico Endotérmico, isso por que a dissolução do sal na água, acaba acontecendo com a absorção da temperatura, o calor diminui quando se dissolve ao H2O 1.3 Avaliação da Saturação do sobrenadante em soluções supersaturadas da NH4CL 10 Colocamos a solução em um novo tubo de ensaio, nomeado como G1,com auxílio da pipeta Pasteur, e aguardamos se ocorreu alguma dissolução, novamente inserido ao banho maria a 40 Graus com auxílio da espátula. E no final retiramos o Tubo G1 e colocamos ao banho com temperatura baixa por 5 minutos. Sofreu dissolubilidade, mas apresentou corpo de fundo. Questões 1- Diferencie o Corpo de fundo observado em soluções supersaturadas de um precipitado Sofreu uma precipitação maior, devido a agitação ocorrida no tubo. 2- Indique o que ocorrerá com a solução supersaturada, caso promove um aumento da temperatura de 40 graus para 60 graus Ela só fica Insaturada ou Saturada se aumentar mais ainda a temperatura, assim os sólidos precipitados conseguem ser dissolvidos. Aula 1 Roteiro 2 11 Solubilidade de Soluções Curva de Solubilidade O objetivo principal dessa parte da aula é avaliar a temperatura que irá ocorrer na solubilidade das salinas Nessa Tabela mostra a quantidade de massas que devem ser adicionadas para cada Tubo de ensaio, para que ocorra uma curva de solubilidade. Resultado final desse experimento Tubo 20 °C 40 °C 60 °C 80 °C 1 Não Não Sim Sim 2 Não Não Não Sim 3 Não Não Não Sim 4Não Não Não Não 5 Não Não Não Não 6 Não Não Não Não 7 Não Não Não Não 8 Não Não Não Não Questões 1- Construa a curva de solubilidade em papel milimetrado 12 Resultado em Curvatura de solubilidadeNH4CL/100 Gramas de H2O O resultado variou entra y=0,473x + 27.3 Resposta: 0,9982 2- Compare os resultados obtidos com a curva de solubilidade teórica obtida para o KNO3. Solubilidade de KNO3 em gramas/100 gramas de H2O 13 14 Resultado final 45.83x - 20.95 resposta= 0.9833 3- É possível linearizar os dados em um gráfico de ln S x 1/T (K)? Qual é o significado do parâmetro angular nessa linearização? Sim,você deve aplicar In nos dois lados,desse jeito consegue y=ax+b,a respostas é adquirida para partir dessa equação. E o significado do parâmetro angular da linearização, é devido a solubilidade que se mantem constante, as variações das massas conforme a temperatura. Aula 2 Roteiro 1 Preparo e Caracterização Físico-Quimica de Coloides (Gel e Emulsão) Nesse experimento devemos avaliar a densidade dos viscosidades e estabilidade dos coloides. O experimento foi dividido em três partes,parte A é o preparo da fase aquosa do Gel há 100ml,parte B preparo da fase orgânica 100ml, parte C tem haver como o preparo da Emulsão 100 ml e parte D caracterização físico química dos Gel e Emulsão,os resultado foram tudo avaliado nas tabelas a seguir. GEL Estado físico (sólido, líquido ou gasoso) Líquido Homogeneidade (sim/não) Sim Transparência (opaca, transparente ou translúcida) Translúcido Coloração Transparente Odor Sim EMULSÃO Estado físico (sólido, líquido ou gasoso) Líquido Homogeneidade (sim/não) Homogêneo Transparência (opaca, transparente ou translúcida) Opaca Coloração Branca Odor Sim 15 Avaliação do PH 1- Efetuar a diluição em proporção 1:10. 2- 1Ml de Gel ou Emulsão. 3- Diluir com 9 ml de água. 4- Eletrodo deve ser colocado em contato com a amostra, e o Bulbo deve estar imerso na amostra diluída e por ultimo realizar a medida do PH. GEL pH 6,5 EMULSÃO pH 6,5 16 Determinação da Resistência á Centrifugação 1- 10 gramas deve ser pesadas para as duas amostras, gel e emulsão em tubos Falcon e depois ser submetido á centrifugação (3000 rpm) até 30 minutos. 2- Depois de passar os 30 minutos, fomos verificar o resultado se houve alguma perda de estabilidade. GEL Estabilidade (sim/não) Sim EMULSÃO Estabilidade (sim/não) Não 17 Questões 1- Diferencie os coloides em relação a soluções e suspensões. Coloides são misturas heterogêneas,mas parece homogênea a olho nu. 2- Diferencie os coloides na forma de gel e emulsão em relação à sua fase dispersa e dispersante. Eles podem ser classificados várias categorias, dependo da fase dispersa e a fase dispersante. Na fase dispersa envolve a mistura do Coloidal, onde as partículas finas ficam espalhadas pelo ambiente, e na fase dispersante ocorre a formação líquida ou também gasosa, formando a mistura homogênea. 3- Para o preparo da emulsão, foi necessário que na fase orgânica (oleosa) se adicionasse o Polisorbato 80. Explique sua importância para essa formulação. Ela é uma substância que possui a parte anfipática, gosta de água e óleo, e por essa razão que polisorbato 80 é utilizado para formação de emulsões, impedem que essas formulações se separem. 4- Explique o significado de micela e de concentração Micelar crítica e defina sua importância para a obtenção de formulações como as emulsões. Para seu manuseio é necessário utilizar uma quantidade ideal de surfactante assim adquirindo a estabilidade aceitável da emulsão, importante que o surfactante fique acima do CMC,sempre tomando em conta de não ultrapassar em excesso. Se caso ficar abaixo da CMC,as moléculas que formam o surfactante ficam dispersas no meio de forma individual, e se ficar no nível ideal (acima do CMC),elas ficam organizadas em forma de micelas. 18 Aula 3 Roteiro 1 Preparo de Soluções com Diferentes Concentrações Objetivo Precisávamos preparar as soluções com a realização de cálculos (título, molaridade e normalidade),assim para evitar erros nos resultados durante a utilização na vidrarias e também na balança. 1- O primeiro procedimento dessa aula é preparar as soluções de cloreto de sódio a 5%. 2- Preparar 5 ml de uma solução de NaCL 5%,realizar os cálculos que serão essenciais para determinar a massa de NaCL a ser pesada na balança. 3- Equipamentos para proteção individual para evitar acidentes no laboratório. 4- Manuseio do nível de calibração da balança. 5- Transferir, para o balão volumétrico. 6- Água destilada deve ser usada para permitir a dissolução completa do composto. 7- Água destilada precisa estar próximo da marca de aferição. 8- O volume da solução precisa ficar até a marca de aferição, a pipeta Pasteur auxiliou nesse procedimento. 9- Debe -se transferir a solução para o frasco 10- E por último identificamos a rotulagem do frasco, conforme a indicação do responsável da aula. 19 Questões 1- Cálculo da massa de NaCl. T= massa/volume.100 0,051 = massa 5%/100=0,05 20 Regra de três 1----50ml Massa=2,5 ml Anotações sobre o preparo da solução NaCL 5% Após a calibração, conforme o manual, transferimos para o balão volumétrico e foi acrescentado água destilada para ajudar na dissolução completa do composto (homogeneização). Parte 2 Preparo de Soluções de NaOH 0,10M Preparamos 50ml da solução de Hidróxido de Sódio 0,10 molar,em seguida efetuamos os cálculos necessários para determinar a massa de NAOH 40.mol,sem esses valores seria impossível pesar e dar a continuidade no experimento. Volume= 50 ml --- Precisa transformar em litros, deve -se dividir por 1000 = 0,005 Concentração= 0,10 mol/L Massa Molar= 40g/mol (No Rótulo do produto) Regra de três 40 ---0,10 x---0,005 0,10x=0,2 X0,2/0,10 21 X=2 Para preparar 50ml de uma solução, são necessários 0,10 molar e 0,20 gramas de NAOH. Parte 3 Preparo de soluções de H2SO4 0,2N Agora era com ácido sulfúrico 0,5 normal (0,2N) Confira os cálculos para determinar a massa de HO2SO4 M=volume x concentração x massa molar x falta de correção M=0,005x0,2x98x2=1,96 Cálculo do Volume V=massa/densidade V=1,96/1,84 V= 1,06 Aula 3 Roteiro 2 Cinética Química: Efeitos da Superfície de Contato, Temperatura e Concentração na Velocidade de Reação. Avaliar a influência da superfície de contato e temperatura na velocidade de sissolução de um comprimido.E influência da força do eletrólito na velocidade da reação. 22 Comprimido efervescente Parte 1 Influência da Superfície de contato sobre a velocidade de reação Béqueres Teste 1 e Teste 2 Béqueres já com água, para isso foi utilizado a proveta. Separar os dois comprimidos efervescentes para o test 1 e test 2 Depois utilizamos o cronometro pra realizar a contagem da dissolução. Resultados 23 Test 1 3,8659 ,a dissolução ocorreu apó o minuto 1:53 Tes 2 3,9924 ,a dissolução ocorreu após os segundos 00:57:84 1. Comparar os dois resultados e escrever abaixo as suas conclusões a respeito da influência da superfície de contato sobre a velocidade de dissolução do comprimido: A explicação pra isso é devido a superfície de contato, maior velocidade aconteceu no Test 2,dissolução de 57 segundos, diferente do Test 1 que ocorreu no minuto 1:53 segundos. Parte II Influência da Temperatura sobre a velocidade de reação Novamente os Béqueres fora utilizados, mas dessa vez com nomeação de Test 3 e Test 4,os comprimidos também foram pesados, o primeiro 3,992 gramas e o segundo 4,026 gramas, com auxílio da proveta, colocamos os comprimidos e agua gelada no béquer 3 e no 4 com água fervente, e contamos no cronômetro, Test 3 se dissolveu no minuto 2 e 10 segundos, e já o Test 4 se dissolveu no minuto 1 e 5 segundos. Test 4 na água fervente 24 Test 3 e Test 4,com os dois comprimidos e auxílio do medidor de temperatura. 25 Cálculo de velocidade de dissolução AC/AT 3,86/1,52 = 3,86/60+52 = 3,86/112 = 0,0344 Comparar os dois resultados e escrever abaixo as suas conclusões a respeito da influência da superfície de contato sobre a velocidadede dissolução do comprimido: Temperatura elevada diminui o tempo de reação dos comprimidos e vice – versa. Parte III Influência do tipo de eletrólito (reagente) sobre a velocidade de reação. 26 Nomear os tubos como Forte e Fraco, no tubo forte foi adicionado 2 ml de ácido clorídrico (HCL 6M), e no fraco foi adicionado 2 ml de ácido acético (H3C – COOH 6M). No Forte foi adicionado fragmentos de pó de carbonato de cálcio. Tempo de reação com o Cronometro Tubo forte 7 segundos e tubo fraco foi 57 segundos Comparar os dois tempos e escrever abaixo as suas conclusões a respeito da influência da força do eletrólito sobre a velocidade de reação: Ácido que foi usado no experimento é forte, ele interfere com muita facilidade na dissolução ou seja a acidez em si interfere nas dissoluções. Aula 4 Roteiro 1 O objetivo é comprovar o princípio da lei de Le Chatelier,e analisar o deslocamento do equilíbrio da reação Fe3+/SCN-1. Proveta de 80ml de água destilada e transferir para um béquer três gostas de solução de FeCL3 (saturada) e seguida agitar com bastão de vidro três gostas para solução saturada NH4SCN e também agitar com bastão de vidro, nomeamos os béqueres onde foi preparado a solução “padrão” 27 Agora separamos 5 tubos de ensaio para transferir 15 ml de solução preparadas recentemente. E depois adicionamos ao tubo 2 pequenas quantidades de NH4CL sólido, e agitamos até a ficar de forma homogênea, o foco total dessa aula é comparar os tubos do 2 até 5 em relação a o tubo 1,e verificar se houve alguma diferença nas colorações. No Tubo 3 foi adicionado duas gotas de FeCL3,Tubo 4 duas gotas de NH4SCN e o Tubo 5 foi um pouco diferente dos demais, foi aquecido no banho maria há 60 Graus Celsius, a aguardamos algumas mudança na coloração. Resultado 28 . Discuta os resultados obtidos relacionando-os com a reação de equilíbrio envolvida e o princípio de Le Chatelier: Isso acontece quando a perturbação no sistema equilibrado se desloca de uma forma que ocorre a anulação dessa perturbação, novamente tem de se ajustar a um novo equilíbrio. Aula 4 Roteiro 2 Equilíbrio Iônico e Efeito Tampão – Lei de HendersonHasselbalch O objetivo é comprovar nessa aula o equilíbrio Iônico e a relação entre o equilíbrio e a equação de Henderson – Hasselbalch Parte A Formação de uma solução de tampão entre um ácido fraco e seu sal associado 1- Primeiro nós pesamos na balança 2,7 gramas de NaOH,separamos uma proveta para coletar 200ml de solução de ácido acético 4% e transferimos para um novo béquer, e nomeamos como tampão 0,67M. 2- 2,7 gramas de NaOH e ácido acético 4%,agitamos eles com o bastão de vidro, e aguardamos a neutralização parcial do ácido acético, assim formar a solução tampão. 3- Solução diluída em um novo béquer 10ml de solução tampão e 90 ml de água destilada, a concentração final será 0,0067mol/l,e novamente nomear o béquer como tampão 0,0067M 4- E por fim determinamos os valores de ph. Solução tampão ph 4,88 sem água Solução tampão ph 4,94 com água 29 Referências Bibliográficas Jeferson Ferreti Ribas, Fabiele Cristiane Dias Broietti, Luana Pires Vida Leal, Marinez Meneghello Passos.Soluções saturada, insaturada e supersaturada e suas representações por licenciandos em química ACTIO : docência em ciências Está Disponível em: https://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:kelaOh1cMUJ:https://www.cosmeticsonline.com.br/ct/pdf_revista/tematica/PDF34__ET 27_DIGITAL.pdf&cd=2&hl=pt-BR&ct=clnk&gl=br. Acesso em: 23 Jan. 2023. Roehe, Marcos Ruschel, acompanhado por Perondi, Eduardo André Desenvolvimento de um sistema digital de controle de temperatura para aparelho de banho-maria laboratorial UFRGS REPOSITÓRIO DIGITAL Está Disponível em: http://hdl.handle.net/10183/31446 . Acesso em: 2011