Relatório Química

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Acadêmica: Thainara Ribeiro Silva
RA: 35267252
Unopar/Polo Goianésia
ATIVIDADES QUÍMICA
ATIVIDADE 1 - MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO: EXIGÊNCIA DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA
Nesta prática específica, intitulada "Materiais e Tratamento Térmico: Exigência dos Materiais Utilizados em Engenharia", exploraremos a observação de propriedades físicas por meio de diversos testes. O objetivo é entender o comportamento de distintos tipos de materiais e, posteriormente, demonstrar os resultados com base nas propriedades, tipos e classificações desses materiais. Vale ressaltar a importância de correlacionar essas observações com as estruturas químicas subjacentes dos materiais em análise. 
Nesta atividade, concentraremos nossos esforços na observação de propriedades físicas específicas, utilizando testes que nos permitirão analisar o comportamento de diferentes materiais. Um destaque fundamental é a correlação entre as estruturas químicas desses materiais e suas propriedades.
ENSAIO DE CONDUTIVIDADE ELÉTRICA
No decorrer deste ensaio, realizaremos testes de condutividade elétrica em diferentes materiais, a saber: Ferro, Madeira, Cerâmica e Polímero. Para isso, serão utilizados corpos de prova com dimensões de 19mm de diâmetro por 45mm de comprimento. A medição da condutividade elétrica será feita por meio de um amperímetro. O objetivo é avaliar a capacidade de cada material conduzir eletricidade quando submetido a uma tensão de 9V.
Figura 01 – Ensaio de Condutividade Elétrica no Ferro.
Fonte: o autor.
Na imagem, é apresentado o resultado do ensaio de condutividade elétrica realizado no ferro. O ferro foi o primeiro material submetido ao teste, demonstrando um desempenho positivo quanto à sua capacidade de condução elétrica. Os dados obtidos revelaram uma corrente elétrica medida de 0,42A. O gráfico abaixo evidencia visualmente esse resultado, confirmando a boa condutividade elétrica do ferro neste experimento.
Figura 02 – Ensaio de Condutividade Elétrica na Madeira.
Fonte: o autor.
Na imagem 02, são apresentados os resultados do ensaio de condutividade elétrica realizado na madeira. A madeira, sendo um isolante natural, demonstrou uma baixa capacidade de condução elétrica. A corrente medida foi significativamente menor em comparação com o ferro, evidenciando sua característica isolante. 
Figura 03 – Ensaio de Condutividade Elétrica na Cerâmica.
Fonte: o autor.
Na imagem 03, são apresentados os resultados do ensaio de condutividade elétrica realizado na cerâmica. A cerâmica, conhecida por sua propriedade isolante, demonstrou uma condutividade elétrica ainda menor em comparação com a madeira. A corrente medida foi consistentemente baixa, ressaltando a natureza isolante deste material.
Figura 04 – Ensaio de Condutividade Elétrica no Polímero.
Fonte: o autor.
Na imagem acima, são apresentados os resultados do ensaio de condutividade elétrica realizado no polímero. Os polímeros, geralmente isolantes elétricos, apresentaram uma condutividade elétrica semelhante ou ainda menor do que a da cerâmica e da madeira. A corrente medida reforça a natureza isolante dos polímeros.
O Ferro demonstrou ser um excelente condutor elétrico, exibindo uma corrente elétrica de 0,42A durante o ensaio. Isso indica que o Ferro possui uma alta capacidade de transmitir eletricidade, tornando-o adequado para aplicações que requerem boa condutividade elétrica, como fiação elétrica, componentes eletrônicos e estruturas metálicas que devem suportar correntes elétricas.
Por outro lado, tanto a Madeira quanto o Polímero não foram submetidos ao ensaio de condutividade elétrica devido à sua natureza isolante. Isso sugere que esses materiais têm uma baixa capacidade de conduzir eletricidade, tornando-os apropriados para situações em que é necessário isolar eletricidade, como em isolamento de fios e componentes eletrônicos sensíveis.
A Cerâmica também é conhecida por ser um isolante elétrico, embora não tenha sido mencionada no ensaio específico de condutividade elétrica. Essa característica a torna útil em aplicações onde é necessário evitar o fluxo de eletricidade, como isolamento em sistemas elétricos e eletrônicos.
Em resumo, a análise revela que a condutividade elétrica varia significativamente entre os materiais testados, influenciando suas propriedades elétricas e determinando suas aplicações potenciais em diferentes contextos industriais e tecnológicos.
CONDUTIVIDADE TÉRMICA
Neste ensaio, conduziremos experimentos para determinar a condutividade térmica de diferentes materiais: Ferro, Madeira, Cerâmica e Polímero. A metodologia envolverá a utilização de corpos de prova padronizados, medindo 19mm de diâmetro por 45mm de comprimento. A fim de realizar a avaliação da condutividade térmica, empregaremos um suporte isolante térmico, onde cada corpo de prova será posicionado.
Ao prosseguir com o teste, ativaremos o bico de Bunsen para aquecer o corpo de prova 01. Após receber o sinal de que o material atingiu a temperatura adequada para medição utilizaremos um termômetro para registrar a temperatura do corpo de prova. Esse procedimento será repetido sequencialmente para os corpos de prova 02, 03 e 04.
O nosso propósito é discernir como esses materiais respondem à transferência de calor. A condução térmica será avaliada pela diferença de temperatura ao longo dos corpos de prova aquecidos. Com base nos dados coletados, teremos uma visão clara da capacidade de cada material em transmitir calor e, assim, entender melhor suas propriedades térmicas distintas.
Figura 05 – Avaliação da Condutividade Térmica no Ferro.
Fonte: o autor.
Na imagem acima, ilustramos o processo de avaliação da condutividade térmica no material Ferro. Utilizando um suporte isolante térmico, o corpo de prova de ferro é aquecido por meio de um bico de Bunsen. Após atingir a temperatura de 55 graus Celsius, registramos os dados com um termômetro. Este ensaio permitiu compreender como o Ferro conduz calor e suas propriedades térmicas.
Figura 06 – Avaliação da Condutividade Térmica na Madeira.
Fonte: o autor.
Na imagem 06, observou-se o processo de análise da condutividade térmica na madeira, que ao tentar aquecer o corpo de prova, constatamos que a madeira começou a se degradar antes de atingir uma temperatura significativa. Portanto, não foi possível completar o experimento.
Figura 07 – Avaliação da Condutividade Térmica na Cerâmica
Fonte: o autor.
Na imagem acima, delineamos o processo de avaliação da condutividade térmica na cerâmica. Utilizando um suporte isolante térmico, aquecemos o corpo de prova de Cerâmica por meio do bico de Bunsen. Observamos a variação da temperatura até atingir 173 graus Celsius, quando o corpo de prova de Cerâmica foi aquecido. Este teste contribuirou para nossa compreensão das propriedades de condução térmica da Cerâmica.
Figura 08 – Avaliação da Condutividade Térmica no Polímero.
Fonte: o autor.
Na imagem 08, descrevemos o processo de investigação da condutividade térmica no polímero. Ao tentar aquecer o corpo de prova de polímero, notamos que ele começou a se degradar antes de alcançar uma temperatura significativa. Portanto, não foi possível completar o experimento com o Polímero.
O Ferro demonstrou ser um excelente condutor térmico, atingindo rapidamente uma temperatura de 55 graus Celsius durante o ensaio. Isso indica que o Ferro é capaz de transferir calor de forma eficiente, tornando-o adequado para aplicações que envolvem transferência térmica, como em equipamentos industriais e estruturas metálicas.
Por outro lado, tanto a Madeira quanto o Polímero apresentaram limitações significativas no que diz respeito à condutividade térmica. Ambos os materiais começaram a se degradar antes de atingir uma temperatura significativa durante os ensaios. Isso sugere que eles são isolantes térmicos inadequados, incapazes de transferir calor de maneira eficiente. Essa característica pode ser vantajosa em algumas situações, como isolamento em construções ou aplicações eletrônicas, onde a transferência de calor não é desejada
A Cerâmica,por sua vez, atingiu uma temperatura de 173 graus Celsius antes de iniciar a degradação durante o ensaio. Isso indica uma capacidade intermediária de condução térmica. Embora a condutividade térmica da Cerâmica seja maior do que a da Madeira e do Polímero, ela ainda é significativamente menor do que a do Ferro. A Cerâmica pode ser utilizada em aplicações que exijam isolamento térmico moderado e resistência a altas temperaturas.
Em resumo, a análise revela que a condutividade térmica varia amplamente entre os materiais testados, afetando suas propriedades térmicas e suas aplicações potenciais em diversos setores industriais e construtivos.
ENSAIO DE DUREZA BRINELL
Figura 09 – Avaliação da Dureza no Ferro.
Na imagem acima, descreveu-se o processo de avaliação da dureza Brinell no material Ferro. Após posicionar o corpo de prova de Ferro no ensaio de dureza, utilizamos o durômetro para realizar a medição. O valor de dureza Brinell encontrado foi de 80. Este resultado nos fornece informações sobre a resistência do Ferro à penetração e sua capacidade de suportar cargas mecânicas.
Figura 10 – Avaliação da Dureza na Madeira.
Fonte: o autor.
Na imagem 10, destacamos o processo de análise da dureza Brinell no material Madeira. Ao tentar realizar o ensaio de dureza na Madeira, verificamos que seu valor de dureza Brinell é de 20. No entanto, percebemos que esse procedimento não é aplicável ao material devido à sua natureza não metálica. Portanto, não foi possível concluir o experimento de dureza Brinell na Madeira.
Figura 11 – Avaliação da Dureza na Cerâmica.
Na imagem 11, delineamos o processo de avaliação da dureza Brinell no material Cerâmica. Após posicionar o corpo de prova de Cerâmica no ensaio de dureza, utilizamos o durômetro para realizar a medição. O valor de dureza Brinell obtido foi de 62. Essa etapa contribuirá para nossa compreensão da resistência da Cerâmica à penetração e sua capacidade de suportar forças mecânicas.
Figura 12 – Avaliação da Dureza no Polímero.
Fonte: o autor.
Nesta imagem, descrevemos o processo de investigação da dureza Brinell no material Polímero. Seu valor de dureza Brinell foi medido em 28. Similarmente à Madeira, notamos que a aplicação do ensaio de dureza Brinell não é apropriada para o Polímero devido à sua natureza não metálica. Portanto, não foi possível realizar o experimento de dureza Brinell no Polímero.
AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
1. Quais materiais são considerados condutores de eletricidade?
Materiais condutores de eletricidade são o Ferro, devido à sua capacidade de transmitir eletricidade com eficiência, com uma corrente elétrica de 0,42A medida no ensaio.
2. Quais materiais são considerados condutores de calor?
Em relação à condução de calor, o Ferro novamente se destaca, demonstrando ser um bom condutor térmico ao atingir 55 graus Celsius. A Cerâmica também mostrou uma capacidade intermediária, alcançando 62 graus Celsius, enquanto a Madeira e o Polímero não foram adequados para condução térmica devido à sua natureza não metálica.
3. Faça um comparativo entre as durezas dos materiais.
Comparando as durezas dos materiais, observamos que o Ferro é o mais duro, com um valor de 80 na escala Brinell. A Cerâmica exibiu uma dureza de 62, indicando resistência moderada, enquanto a Madeira e o Polímero não puderam ser avaliados de acordo com a dureza Brinell.
4. Faça um comparativo entre as deformações dos materiais.
Materiais mais duros, como o Ferro, tendem a deformar menos sob carga, enquanto materiais mais flexíveis, como a Madeira e o Polímero, podem sofrer maior deformação sem romper. A Cerâmica, com dureza intermediária, terá um comportamento entre esses extremos.
ATIVIDADE 2 - PRÁTICA DE REAÇÕES QUÍMICAS METALOGRÁFICAS
Os procedimentos e resultados da análise de microestruturas de diferentes materiais metálicos, incluindo o Aço 1020 e Aço 1045 utilizando o reagente Nital, o Latão e Bronze com o reagente Cloreto Férrico, e o Aço 316 com o reagente Água Régia. O objetivo foi avaliar as características estruturais e propriedades dos materiais por meio de técnicas de ataque químico e microscopia.
Inicialmente, procedemos ao ajuste do colimador da fonte de raio-X para garantir a precisão das análises. Aplicamos o reagente Nital sobre a Placa de Petri e posicionamos as amostras de Aço 1020 e Aço 1045. Posteriormente, realizamos um ataque químico que permitiu a revelação das características microestruturais das ligas. Após o ataque, as amostras passaram por processos de limpeza com água, álcool e secagem com um jato quente.
Cada amostra foi então colocada no microscópio, onde ajustamos o foco e a luminosidade para obter uma visualização clara das microestruturas. Observamos minuciosamente as características do material e sua organização estrutural, permitindo uma análise detalhada. 
Aplicamos o mesmo procedimento de ataque químico às amostras de Latão e Bronze utilizando o reagente Cloreto Férrico, e à amostra de Aço 316 com o reagente Água Régia. Submetemos cada uma delas à análise no microscópio para avaliar suas microestruturas e propriedades.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A análise das microestruturas das ligas de Aço 1020 e Aço 1045 revelou diferentes arranjos granulares. Enquanto o Aço 1020 apresentou uma organização uniforme, o Aço 1045 exibiu uma estrutura mais refinada e densa, caracterizando diferenças em suas composições e tratamentos térmicos.
Figura 1 – Análise no microscópio: Aço 1045.
Fonte: o autor.
As amostras de Latão e Bronze, submetidas ao reagente Cloreto Férrico, mostraram microestruturas distintas. O Latão apresentou grãos maiores e mais uniformes, enquanto o Bronze exibiu uma estrutura mais heterogênea, indicando diferentes proporções de componentes na liga.
Figura 3 – Análise no microscópio: Latão.
Fonte: o autor.
Figura 4 – Análise no microscópio: Bronze.
Fonte: o autor.
Figura 4 – Análise no microscópio: Cobre.
Fonte: o autor.
O Aço 316, analisado com o reagente Água Régia, revelou uma microestrutura compacta com grãos bem definidos, sugerindo sua resistência à corrosão e alta durabilidade em ambientes agressivos.
Através dos procedimentos de análise de microestruturas e a utilização do microscópio, foi possível identificar e comparar as características dos diferentes materiais metálicos. Essas análises são cruciais para compreender as propriedades e potenciais aplicações de cada liga, fornecendo informações valiosas para a seleção e desenvolvimento de materiais na indústria.
ATIVIDADE 3 - IDENTIFICAÇÃO DE MINERAIS: PARÂMETROS VISUAIS
Este relatório apresenta os procedimentos e resultados da análise de quatro diferentes minerais: Hematita, Calcita, Galena e Magnetita. O objetivo deste experimento é identificar as características físicas e propriedades desses minerais, incluindo cor, hábito, brilho, cor do traço e magnetismo.
Antes de iniciar o experimento, foi garantida a segurança dos participantes por meio da utilização dos Equipamentos de Proteção Individual (EPIs) disponíveis no "Armário de EPIs". Cada amostra dos minerais foi cuidadosamente inspecionada para identificar as seguintes características:
· Hábito: A forma e estrutura externa do mineral.
· Cor: A coloração superficial do mineral.
· Brilho: O aspecto brilhante ou opaco da superfície do mineral.
Para determinar a cor do traço de cada mineral, as amostras foram passadas sobre uma placa de porcelana, e a coloração deixada pelo mineral foi observada. Um imã foi utilizado para avaliar a propriedade magnética de cada mineral. O imã foi aproximado de cada mineral, e a reação deles ao magnetismo foi observada. 
Figura 01- Propriedade dos minerais.
Figura 02- Cor dos minerais.
Fonte: o autor.
Os resultados foram registrados em tabelas separadas, de acordo com as características observadas:
Tabela 1 – Características Físicas dos Minerais
	Mineral
	Cor
	Hábito
	Brilho
	Hematita
	Cinza Escuro
	Hexagonal Hematita
	Metálico Fosco
	Calcita
	Branco
	Rômbico Calcita
	Não Metálico
	Galena
	Cinza-Escuro
	Cúbico Galena
	Metálico
	Magnetita
	Cinza EscuroOctaédrico Magnetita
	Metálico
Tabela 2 – Cor do Traço dos Minerais
	Mineral
	Cor do Traço
	Hematita
	Marrom
	Calcita
	Branco
	Galena
	Cinza Escuro
	Magnetita
	Preto
Tabela 3 – Propriedades Magnéticas dos Minerais
	Mineral
	Magnetismo
	Hematita
	Não
	Calcita
	Não
	Galena
	Sim
	Magnetita
	Sim
Tabela 5 – Identificação dos Minerais
	Mineral 1
	Hematita
	Mineral 2
	Calcita
	Mineral 3
	Galena
	Mineral 4
	Magnetita
DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
Com base nos resultados obtidos, podemos identificar cada um dos minerais da seguinte maneira: 
· Hematita: Possui cor cinza escuro, hábito hexagonal, brilho metálico fosco, cor do traço marrom e não é magnético.
· Calcita: Apresenta coloração branca, hábito rômbico, brilho não metálico, cor do traço branca e não é magnético.
· Galena: Tem cor cinza escuro, hábito cúbico, brilho metálico, cor do traço cinza escuro e é magnético.
· Magnetita: Apresenta cor cinza escuro, hábito octaédrico, brilho metálico, cor do traço preto e é magnético. 
A análise dos minerais permitiu identificar suas características físicas, como cor, hábito e brilho, bem como suas propriedades, como a cor do traço e o magnetismo. Essas informações são cruciais para a identificação e classificação de minerais em estudos geológicos e industriais.
Este experimento demonstrou a importância da observação detalhada das características dos minerais e a utilização de testes simples, como o teste de magnetismo e cor do traço, para a identificação precisa desses materiais. Foi possível concluir que cada mineral apresenta características únicas que permitem sua identificação, contribuindo para a compreensão da diversidade mineralógica em projetos geológicos e industriais. 
ATIVIDADE 4- 
Este relatório apresenta uma análise detalhada dos procedimentos realizados durante o experimento de verificação da dureza, clivagem e solubilidade de minerais. O objetivo dessas atividades foi identificar e caracterizar diferentes minerais com base em suas propriedades físicas e químicas.
Para garantir a segurança durante todo o experimento, foi assegurado que todos os participantes utilizassem equipamentos de proteção individual (EPIs) disponíveis no "Armário de EPIs". Nesta etapa, utilizamos uma série de objetos, como unha, moeda de cobre, faca de cozinha, pedaço de vidro e lima de aço, para riscar cada um dos minerais sobre a bancada. Após o teste, registramos nossas observações na Tabela 1, indicando se cada objeto deixou uma marca na superfície do mineral.
Figura 01 – Mineral 01.
Figura 01 – Mineral 02.
Figura 01 – Mineral 03.
Figura 01 – Mineral 04.
Utilizamos um martelo para golpear cada mineral e observar sua clivagem. Registramos nossas observações na Tabela 2, classificando a clivagem de cada mineral. Os fragmentos de cada mineral foram colocados em béqueres contendo água e em béqueres contendo HCl. Observamos qual mineral foi solúvel em cada substância com base no aparecimento de bolhas nos béqueres e registramos nossas observações na Tabela 3.
Os resultados obtidos nos testes foram associados aos conhecimentos adquiridos sobre o tema. As Tabelas 4, 5 e 6 apresentam uma comparação dos minerais quanto à dureza, solubilidade e clivagem. A Tabela 7 identifica cada um dos quatro minerais analisados.
Tabela 1 – Comparação entre os minerais quanto a sua dureza.
	FERRAMENTA
	MINERAL 1
	MINERAL 2
	MINERAL 3
	MINERAL 4
	Unha
	Não
	Não
	Não
	Não
	Moeda de Cobre
	Sim
	Não
	Não
	Não
	Faca de Cozinha
	Sim
	Não
	Não
	Não
	Lima de Aço
	Sim
	Sim
	Sim
	Não
	Vidro
	Sim
	Sim
	Sim
	Sim
Tabela 2 – Classificação da clivagem.
	CLIVAGEM
	MINERAL 1
	Romboédrica perfeita
	MINERAL 2
	Cúbica perfeita
	MINERAL 3
	Clivagem irregular
	MINERAL 4
	Sem clivagem, sem planos
Tabela 3 – Comparação entre os minerais quanto a sua solubilidade.
	
	ÁGUA
	HCI
	MINERAL 1
	Solúvel
	Solúvel
	MINERAL 2
	Insolúvel
	Solúvel
	MINERAL 3
	Insolúvel
	Solúvel
	MINERAL 4
	Insolúvel
	Insolúvel
Tabela 7 – Identificação dos Minerais.
	MINERAL 1
	MINERAL 2
	MINERAL 3
	MINERAL 4
	Calcita
	Galena
	hematita
	Magnetita
Com base nos testes realizados, conseguimos identificar com sucesso os quatro minerais presentes no experimento. A análise de dureza, clivagem e solubilidade nos permitiu distinguir entre eles de maneira eficaz.
Através desses procedimentos, foi possível identificar e caracterizar os minerais com base em suas propriedades físicas e químicas, contribuindo para o entendimento prático dos conceitos estudados em sala de aula. Essas atividades proporcionaram uma experiência valiosa de aprendizado.