Relatório experimental 1

Prévia do material em texto

UFMG
Relatório Experimental nº1
Instituto de Ciências Exatas - Departamento de Química
Disciplina: Química Geral Experimental C – Turma: PE4
Professor: Gabriel Heerdt
Alunos: Iara Lima Publio e Lucas Vinícius Cecilio Ferreira
Data da prática: 13/09/2022
1.1 - Experiência:
Medida da temperatura de ebulição da água
1.2 - Introdução:
A temperatura de ebulição da água ao nível do mar é de 100°C. Porém, nem todos
os laboratórios estão na mesma altitude e, portanto, não possuem a mesma pressão
atmosférica. Então, qual seria a temperatura de ebulição da água no laboratório da
UFMG? Como a diferença de altitude e pressão atmosférica influencia a
temperatura de ebulição?
1.3 - Objetivos:
Medir a temperatura de ebulição da água nas condições do laboratório da UFMG;
Introduzir ao aluno os equipamentos do laboratório e a forma de expressar e lidar
com medidas.
1.4 - Procedimentos:
1.4.1 - Colocar 150 mL de água destilada em um béquer de 250 mL;
1.4.2 - Colocar o béquer sobre a chapa de aquecimento;
1.4.3 - Acrescentar três pequenos pedaços de porcelana à água;
1.4.4 - Ligar a chapa de aquecimento;
1.4.5 - Inserir um termômetro na água, verificar a temperatura no momento da
ebulição e anotar o resultado.
1.5 - Resultados e discussão:
A temperatura de ebulição da água ao nível do mar é de 100°C. Belo Horizonte está
a cerca de 852 metros acima do nível mar, o que influencia o resultado da
experiência.
Após o experimento ser concluído, foi verificado que a temperatura de ebulição da
água, nas condições do laboratório, estava em torno de ‘94°C’. Esse resultado foi
‘6°C’ a menos do que a temperatura de ebulição da água ao nível do mar.
Isso ocorre porque quanto maior for a altitude, menor será a pressão atmosférica e,
quanto menor for a pressão atmosférica, menor será a temperatura de ebulição.
1.6 - Conclusão:
Foi concluído que a temperatura de ebulição da água, no laboratório da
UFMG está em torno de ‘94°C’ devido à altitude de Belo Horizonte. Pode-se,
portanto, concluir que o aumento da altitude determina a diminuição da temperatura
de ebulição.
2.1 - Experiência:
Cálculo do desvio padrão de uma série de medidas
2.2 - Introdução:
Todas as medidas estão sujeitas a um certo grau de incerteza, e podem diferir do
valor de referência (X). É trabalho do químico saber reconhecer e calcular essas
incertezas, visando diminuir a incerteza e imprecisão dos cálculos químicos em
laboratório.
2.3 - Objetivos:
Observar de forma prática a incerteza de medidas, à qual todos os experimentos
(mesmo os realizados em laboratório, em ambiente isolado) estão sujeitos;
acostumar os alunos com medições e introduzi-los às técnicas de laboratório.
2.4 - Procedimentos:
2.4.1 - Encher uma bureta com água;
2.4.1 - Zerar a bureta;
2.4.1 - Encher um tubo de ensaio com a bureta e fazer a leitura do volume;
2.4.1 - Esvaziar o tubo, passando um pouco de etanol, para facilitar a sua
secagem;
2.4.1 - Repetir o processo três vezes;
2.4.1 - Calcular o desvio padrão das medidas;
2.4.1 - Expressar o valor da medida em notação com desvio.
2.5 - Resultados e discussão:
As medidas foram feitas utilizando-se três tubos, numerados de 1 a 3, e uma bureta
com precisão de 0,05 ml. Feitas as medições, obteve-se três resultados similares,±
mas diferentes.
Tubo Volume (ml)
1 24,70 0,05±
2 24,30 0,05±
3 25,00 0,05±
Calculando primeiro a média dessas medidas, temos:
𝑚é𝑑𝑖𝑎 = 24,70 + 24,30 + 25,003
𝑚é𝑑𝑖𝑎 ≅ 24, 67 𝑚𝑙
O valor da média é uma dízima periódica 24 e foi aproximada para 24,67 para os23
cálculos de desvio padrão, que se seguem:
𝐷𝑒𝑠𝑣𝑖𝑜 𝑝𝑎𝑑𝑟ã𝑜 = (24,70−24,67)
2+ (24,30−24,67)2+(25,00−24,67)2
3
𝐷𝑒𝑠𝑣𝑖𝑜 𝑝𝑎𝑑𝑟ã𝑜 = (0,03)
2+ (0,37)2+(0,33)2
3
𝐷𝑒𝑠𝑣𝑖𝑜 𝑝𝑎𝑑𝑟ã𝑜 = 0,0009 + 0,1369 + 0,10893
𝐷𝑒𝑠𝑣𝑖𝑜 𝑝𝑎𝑑𝑟ã𝑜 = 0,24673
𝐷𝑒𝑠𝑣𝑖𝑜 𝑝𝑎𝑑𝑟ã𝑜 ≅ 0, 08223
𝐷𝑒𝑠𝑣𝑖𝑜 𝑝𝑎𝑑𝑟ã𝑜 ≅ 0, 2867 𝑚𝑙
2.6 - Conclusão:
Nota-se, portanto, que o desvio padrão é uma ferramenta bastante útil para se
analisar a dispersão dos dados obtidos experimentalmente. É possível perceber, por
exemplo, que o resultado do tubo 1 é muito próximo da média das medidas e
portanto o desvio padrão não é muito útil quando comparado somente a ele;
enquanto os outros dois tubos têm uma dispersão muito próxima do desvio padrão.
3.1 - Experiência:
Determinação da densidade de um líquido.
3.2 - Introdução:
Conseguir identificar diversos produtos e reagentes é uma competência necessária
para os químicos. Nem sempre se saberá especificamente com o que se está
trabalhando, portanto é imprescindível que todos tenham a habilidade básica de
identificação de substâncias diversas.
3.3 - Objetivos:
Introduzir os alunos às práticas comuns, básicas e necessárias de laboratório.
3.4 - Procedimentos:
3.4.1 - Pesar em uma balança dois béqueres de 50ml e anotar suas massas;
3.4.1 - Adicionar 10 ml do líquido X (líquido desconhecido), ao béquer 1, utilizando
uma pipeta graduada;
3.4.1 - Adicionar 10 ml do líquido X, diretamente ao béquer 2;
3.4.1 - Medir novamente a massa dos béqueres;
3.4.1 - Fazer o cálculo da densidade do líquido, medido com a pipeta e medido com
o béquer;
3.4.1 - Realizar um teste de solubilidade do líquido X, em água;
3.4.1 - Medir a temperatura de ebulição do líquido;
3.4.1 - Identificar o líquido X e determinar o erro da densidade referente à medida de
volume feita com a pipeta.
3.5 - Resultados e discussão:
Feitas as medidas em ambos o béquer e através da pipeta, chegou-se a dois
resultados similares, mas não iguais. Os próprios béqueres variam levemente de
massa, pesando 32,60 g e 32,82 g. Após a adição da água diretamente no béquer e
feita com a pipeta, as massas finais resultaram em, respectivamente, 39,74 g e
41,01 g. Já pôde-se observar a diferença da precisão, seguindo o método de
medida da água.
Ao calcular as densidades, obtivemos os resultados de e .714 𝑘𝑔 𝑚−3 819 𝑘𝑔 𝑚−3
De acordo com a tabela de líquidos do material de referência, reproduzida a seguir,
o resultado não identificou o líquido específico, mas reduziu as opções em três
substâncias com densidades similares: acetona, etanol e ciclohexano.
Substância Temperatura de
Fusão / Cº
Temperatura de
Ebulição / Cº
Solubilidade
em água
Densidade /
𝑔 𝑚𝑙−1
Acetona - 95 56 Solúvel 0,79
Benzeno 5,5 80 Insolúvel 0,88
Etanol - 112 78 Solúvel 0,79
Água 0 100 ------- 1,00
Ciclohexano 6,5 80,7 Insolúvel 0,78
Éter dietílico - 116 34,5 Insolúvel 0,71
Feito o teste de solubilidade em água, eliminou-se a possibilidade do ciclohexano,
visto que o mesmo é apolar e o líquido X era solúvel em água. Por fim, o teste de
ebulição revelou que o líquido X era, na verdade, o etanol. No momento da ebulição,
a medida da temperatura foi em cerca de 77 ºC, muito mais alto que da acetona (de
cerca 56 ºC).
3.6 - Conclusão:
Foi um experimento útil principalmente por dois fatores: um primeiro contato com o
processo de identificação de substâncias desconhecidas e, ainda, comprovação da
necessidade do uso de instrumentos de medição apropriados para cada situação.
Caso a densidade imprecisa, com o líquido x despejado diretamente no béquer,
fosse o referencial, o líquido seria dado como éter dietílico, numa conclusão
equivocada.
Referências:
Apostila de Química Geral Experimental, Departamento de Química, UFMG, 2022.