relatorio propiedades coligativas

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INSTITUTO FEDERAL DO MARANHÃO - CAMPUS AÇAILÂNDIA CURSO DE LICENCIATURA EM QUÍMICA
DISCIPLINA: QUÍMICA GERAL II
RELATÓRIO DE AULA PRATICA EFEITOS COLIGATIVOS E FATORES QUE AFETAM A VELOCIDADE DAS REAÇÕES
Açailândia – MA
2023
WELLITON DE SOUSA CARDOSO
RELATÓRIO DE AULA PRATICA EFEITOS COLIGATIVOS E FATORES QUE AFETAM A VELOCIDADE DAS REAÇÕES
Relatório apresentado ao Instituto Federal do Maranhão – Campus Açailândia como parte dos requisitos para obtenção de nota da Disciplina de Química Geral II.
Orientador: Dr.Cássio da Silva Dias 
Açailândia –MA
2023
SUMÁRIO
1.INTRODUÇÃO...................................................................................................................................04
2 .MATERIAS E METODOS 	05 
3.RESULTADOS E DISCURÇÃO	....... 06
4.CONCLUSÃO ....................................................................................................................................08
Perguntas do experimento.........................................................................................................08
REFERÊNCIAS........................................................................................................................09
Experimento 2: fatores que afetam a velocidade das reações....................................................10
1 INTRODUÇÃO...................................................................................................................................11
2 MATERIAS E METODOS 	12 
3.RESULTADOS E DISCURÇÃO	....... 13
4 CONCLUSÃO ....................................................................................................................................14
 Perguntas do experimento........................................................................................................15
REFERÊNCIAS........................................................................................................................16
1. INTRODUÇÃO
A palavra “coligativa” significa interligada entre si. Coligar, do latim colligare, significa unir, ligar, juntar, juntar para um fim comum (SANTOS et al., 2002). Desse modo, Segundo Herber (2007), o ensino das propriedades coligativas, por envolver vários conceitos, possibilitará ao professor trabalhar com atividades 'práticas e investigativas também sugere que a abordagem inicial seja qualitativa sem uso de fórmulas e cálculos matemáticos, pois se o estudante entende o que ocorre, consegue perceber que existe Química neste processo.
 Por outro lado, uma aprendizagem nesses moldes é um desafio e cabe ao professor buscar atividades didáticas que possam auxiliar os educandos a relacionar o conteúdo de propriedades coligativas das soluções com as situações do dia-a-dia, por exemplo, redução do tempo de cozimento de alimentos numa panela de pressão, o custo energético e as questões ambientais com a falta da água potável, as diferentes taxas de evaporação dos rios, lagos, mares, os efeitos biológicos da presença de microrganismos em diferentes meios líquidos, o congelamento do gelo na superfície dos oceanos, o uso do sal para derreter a neve e conservar os alimentos, o fenômeno da osmose responsável pela ascensão da seiva nas plantas, as técnicas de conservação dos alimentos, técnicas utilizadas na produção de cosméticos que resistem a temperaturas muito baixas e uso de aditivos químicos para modificar a temperatura de congelamento e ebulição de um solvente (ALMEIDA; QUADROS, 2008; VERÍSSIMO; CAMPOS, 2011). 
Nesse sentido, o estudo das medidas dessas propriedades referentes às quatro propriedades físicas das soluções, que a seguir apresentaremos, são as seguintes: Tonometria, criometria, ebuliometria e osmometria. As denominações tonoscopia, ebulioscopia, crioscopia e osmoscopia são mais precisamente os nomes das propriedades coligativas. 
A Tonometria estuda o abaixamento da pressão máxima de vapor de um solvente provocada pela adição de um soluto não volátil (FONSECA, 2001). A Criometria estuda a diminuição do ponto de congelamento de um líquido causado pela adição do soluto não volátil, como também, a osmometria estuda a pressão osmótica das soluções ideais. 
Osmose é a denominação dada ao fenômeno da difusão do solvente através de uma membrana semipermeável (SANTOS, 2002). Ebuliometria estuda a elevação da temperatura de ebulição do solvente em uma solução. Para que um liquido entre em ebulição é necessário aquece-lo até que a pressão de vapor fique igual à pressão atmosférica (SANTOS. 2005). Desse modo, a presente pesquisa tem como objetivo central determinar os efeitos coligativos causados a água através da adição de uma quantidade de cloreto de sódio.
2. MATERIAS E METODOS 
2.1 Material utilizado:
Parte I
· 1 Béquer de 500ml
· NaCL
· Gelo
· 1 termômetro
· Água deionizada 
· 1 Bastão de vidro 
Parte II
· 1 termômetro 
· Agua deionizada 
· 1 béquer de 100ml 
· NaCL
· 1 tela de amianto 
· 1 espátula 
· 1 bastão de vidro
· Bico de Bunsen 
Procedimentos 
Colocar cerca de 40 mL de H2O deionizada no béquer e aquecer sobre a chama do bico
De Bunsen, utilizando o tripé e a tela de amianto.
Quando estiver fervendo, medir a temperatura, tomando o cuidado de não encostar o
Termômetro no fundo do recipiente.
Anotar. 
Interromper o aquecimento por dois minutos e após, adicionar NaCl até saturar a solução.
Aquecer novamente. Quando estiver fervendo, medir a temperatura. Anotar.
Comparar os valores das temperaturas de ebulição nos dois casos.
3. RESULTADOS E DISCURÇÃO
Experimento 01. Adicionou-se alguns cubos de gelo em um béquer de 500ml, logo, introduziu-se o termômetro e completou-se o béquer com água deionizada ater atingir a superfície do bulbo do termômetro. Posteriormente, aferiu-se a temperatura e anotou o valo obtido de (2.2°C). Logo de pois, inseriu-se no mesmo béquer algumas frações de cloreto de sódio até satura a solução, obtendo-se o ponto de saturação e procedeu a anotação do valo obtido de (-4.3°C).
Com base nos dados de temperatura, observa-se que houve um abaixamento de temperatura do béquer com água gelada ao adicionar cloreto de sódio na solução. Essa reação pode ser explicada devido à ocupação de partículas do soluto não volátil no solvente. Dessa forma, a água necessita de uma temperatura mais baixa para congelar do que se estivesse pura, pois a presença dos íons do NaCl interfere nas interações moleculares e dificulta o processo de congelamento.
Conforme os estudos de Theodore et al. (2016), o ponto de congelamento de uma solução é a tem peratura na qual os primeiros cristais de solvente puro são formados em equilíbrio com a solução. Para a água, Kc, é 1,86 °C/m. Portanto, qualquer solução aquosa com 1 m de partículas de soluto não volátil (por exemplo, NaCl 0,5 M) congela a uma temperatura 1,86 °C menor que o ponto de congelamento da água pura.
De tal maneira, essas fases poder exemplificadas conforme o (Quadro 1) abaixo:
Quadro 1- Fases para a água.
Pressão (atm)
1
II
I
III
0
100
Temperatura (ºC)
 
 Fonte: Costa e Santos, 1995, v. 2, p. 120.
O diagrama apresenta três regiões: I, II, III. A região I representa uma área em que a água se encontra apenas na fase sólida. A região II representa uma área em que a água se encontra apenas na fase líquida. A região III representa uma área em que a água se encontra apenas na fase gasosa. Entre as regiões I, II e III existem linhas de separação. Essas linhas representam condições de pressão e temperatura em que duas fases estão em equilíbrio.
Experimento 02. Nesse experimento introduziu-se 40 ml de água deionizada em um béquer de 500 ml e aqueceu sobre uma do bico de Bunsen, com o auxílio de um tripé e uma tela de amianto. Aguardou-se a agua atingir o ponto de fervimento e realizou a medição da temperatura com o auxílio de 1 termômetro obtendo um valor de (92°C). Logo em seguida, interrompeu-se o aquecimento por dois minutos e adicionou-se NaCl até saturar a solução. Após isso, reestabeleceu o aquecimentoda solução mantida até atingir o ponto de fervura, obtendo um valor final de (98°C).
No presente experimento podemos observar um aumento de temperatura em relação ao dois valores obtidos. Podemos explicar esse fenômeno, de forma que ao adicionarmos cloreto de sódio em água quente ocorre a formação de íons na solução, que aumenta a pressão de vapor do solvente e dificulta sua vaporização, a temperatura na qual a água entra em ebulição é maior do que se ela estivesse pura. 
Segundo Theodore et al.(2016), a elevação do ponto de ebulição de uma solução em relação ao do solvente puro depende da molalidade do soluto. Contudo, é importante lembrar que a elevação do ponto de ebulição é proporcional à concentração total de partículas de soluto, independentemente do fato de as partículas serem moléculas ou íons. Quando o NaCl é dissolvido em água, 2 mols de partículas de soluto (1 mol de Na e l mol de CI) são formados para cada mol de NaCl que se dissolve. Dessa forma, NaCl em água, assumindo a dissociação completa de íons, espera-se que a elevação do ponto de ebulição de uma solução aquosa 1 m de NaCl seja o dobro da elevação do ponto de ebulição de uma solução 1 m de um não eletrólito, como a sacarose. 
4 CONCLUSÃO 
Portanto, com o presente experimentos podemos observar os efeitos coligativos causadas na água através da adição de cloreto de sódio. Em que os experimentos observamos o abaixamentos do ponto de ebulição e o aumento do ponto de ebulição das soluções em estudos, por fim, observa-se que as práticas laboratoriais são de fundamental importância para o desvolvimento do discentes em assimilar o conhecimento teórico aprendido em sala de aula e observar sua aplicação em laboratório.
QUESTÕES 
1- Porque o experimento sugere utilizar água deionizada?
Podemos mencionar que a presença de íons e impurezas na água pode alterar os número de partículas. Ao utilizar água deionizada, é possível garantir que a única fonte de partículas na solução sejam os solutos adicionados, permitindo assim uma medição mais precisa das propriedades coligativas. 
2- Quais são os efeitos coligativos observados no experimento?
Redução do ponto de congelamento e Aumento do ponto de ebulição.
3- Quando a água está fervendo e adicionamos sal de cozinha, a mesma para de ferver por alguns instantes. Explique?
Ao adicionarmos o sal à água fervente, os íons de sódio e cloreto presentes no sal interagem com as moléculas de água, formando uma camada ao redor delas. Essa camada de íons interfere na formação de bolhas de vapor, que são responsáveis pela fervura da água. No entanto, essa interrupção é apenas temporária e, após alguns instantes, a fervura da água é retomada. 
4- Entre água pura e uma solução aquosa de NaCl, qual possui maior pressão de vapor? Explique?
A solução aquosa de NaCl terá uma pressão de vapor menor do que a água pura, uma vez que a presença do soluto NaCl impede a evaporação de algumas moléculas de água, diminuindo a pressão de vapor da solução.
REFERÊNCIAS 
ALMEIDA, J. A.; QUADROS, A. L. Produzindo Aprendizagem em Química: Será isso Possível? In: ENCONTRO NACIONAL DE ENSINO DE QUÍMICA, 2008, Curitiba. XIV ENEQ. Curitiba, 2008.
BROWN, Theodore L., LEMAY JR, H. Eugene; BURSTEN, Bruce E. Química: a ciência central. 9. ed. Prentice-Hall, 2005. Disponível em: https://archive.org/details/9788587918420/page/n7/mode/2up?q=propriedades+coligativa Acesso em: 02 de julho. 2023.
FONSECA, M. R. M. Coleção Completamente química: físico-química – Ed. FTD, São Paulo 2001: -592 p. - (Coleção Completamente química, ciência, tecnologia e sociedade).
HERBER, J. Currículo de Química: uma Reflexão Coletiva. 2007. 93 f. Dissertação (Mestrado em ensino das ciências e matemática), Departamento de Educação, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2007.
Lima, L.S. (2014) Propriedades coligativas, Rev. Ciência Elem., V2(01):023. doi.org/10.24927/rce2014.023
SANTOS, A. R. dos et al.. Determinação da massa molar por crioscopia: terc-butanol, um solvente extremamente adequado. Química Nova na Escola, v. 25, n. 5, p. 844-848, 2002
_____________. Determinação da massa molar por crioscopia: terc-butanol, um solvente extremamente adequado. Quím. Nova, São Paulo, v. 25, n 5, Sept.2002. Disponível em:<http://www.sciclo.br/scielo.. Acesso em: 02 jul. 2023.
SANTOS, W.L. P. MÓL. G. S. MATSUNAGA, R. T. DIB, S. M. F. CASTRO, E. N. F SILVA, G. S.: SANTOS. S. FARIAS. S. B.. Química e Sociedade: volume único, ensino médio. 1. ed, São Paulo. Editora Nova Geração, 2005, 744p.
THEODORE L. Browen, H. L. (2016). Química A Ciência Central . São Paulo: Pearson Education do Brasil.LTda.
EXPERIMENTO 2: FATORES QUE AFETAM A VELOCIDADE DAS REAÇÕES 
INTRODUÇÃO 
A cinética química estuda a velocidade das reações e os fatores que a influenciam. Algumas reações são tão rápidas que parecem ser instantâneas, outras são mais lentas, levando horas, dias ou até vários anos para se completarem (CONSTANTINO, 2014). Dessa forma, A velocidade de uma reação química é a relação entre a quantidade de “reagente consumido” e o tempo em que a variação foi medida. (SOUZA, 2005). Conforme Silvia Lemes “A cinética química estuda a velocidade das reações e os fatores que a influenciam. Algumas reações são tão rápidas que parecem ser instantâneas, outras são mais lentas, levando horas, dias ou até vários anos para se completarem (SILVIA; LEMES, 2017)”. 
Na análise da cinética das reações, estabelece-se a estequiometria da reação e a identificação de reações secundárias. As velocidades da maioria das reações químicas dependem da temperatura, e por isso, nas experiências de cinética, se mantém constante a temperatura do sistema reacional durante a reação. As reações em fase gasosa, são muitas vezes realizadas num vaso de reação em contato térmico com um grande bloco metálico. Já as reações em fase líquida são feitas com termostatos eficientes, mesmo as reações em fluxo (ATKINS, 2008).
Por outro lado, a energia das moléculas, no momento da colisão, constitui um fator determinante para a ocorrência de reações químicas. Em alguns casos, há a necessidade de fornecer energia aos materiais ou substâncias para que a cinética química aumente e as reações comecem. Com isso as variações da quantidade de energia das moléculas fazem com que as reações ocorram com menor ou maior rapidez (WINDISON, 2005). 
Portanto, A realização de experimentos ajuda aproximar a química vista na sala de aula do cotidiano do aluno, tornado assim as aulas mais atrativas e interativas. As atividades experimentais são capazes de proporcionar um melhor conhecimento ao aluno (SBQ, 2010). Desse modo, o presente estudo tem como finalidade Verificar a influência da temperatura na velocidade de uma reação química e avaliar a influência da superfície de contato na velocidade de uma reação química. 
Materiais e métodos 
· Béquer de 100ml 
· Proveta de 100ml 
· Cronometro 
· Água destilada 
· Comprimido efervescente vitamina C 
Procedimento 
Reserve 6 beques de 100ml
Coloque nos 3 primeiros beques 60ml de água quente, e 60 ml de água na temperatura ambiente e 60 ml de água gelada.
Coloque um comprimido efervescente no béquer de água quente. Marque o tempo de consumo total do comprimido.
Repita o procedimento com os outros 2 comprimidos: uma água a temperatura ambiente, e outro com água gelada.
Marque o tempo de consumo total dos comprimidos.
Coloque um comprimido triturado em um béquer e um sem triturar em outro béquer, ambos com 60ml de água na mesma temperatura.
Observe o ocorrido.
Resultados e Discursões 
Utilizou-se três béquer de 60ml, e adicionou água com temperaturas variadas nos respectivos recipientes. O primeiro béquer adicionou água em temperatura ambiente com temperatura de 26.5°C, logo, inseriu-se um comprimido efervescente e aferiu-se o tempo gasto até o comprimido ser dissolvido completamente. 
Posteriormente, no segundo béquer adicionou-se água quente em temperatura de 72°C, subsequente, inseriu-se umcomprimido efervescente e aferiu-se o tempo gasto até o comprimido ser dissolvido completamente. Por fim, no terceiro béquer preencheu-se com água gelada em temperatura a 17.3°C, posteriormente, inseriu-se um comprimido efervescente e aferiu-se o tempo gasto até o comprimido a ser dissolvido completamente. 
Após isso, realizou-se a trituração de um comprimido de 1g efervescente (vitamina C) com o auxílio de um cadinha de porcelana e um pistilo. Depois disso, utilizando dois beques de 60ml, preencheu-se com agua em temperatura ambiente. O primeiro béquer com agua em temperatura ambiente inseriu-se um comprimido efervescente, e anotou o tempo decorrido para que ocorresse a diluição completa. No segundo béquer transferiu-se a o efervescente triturado em agua a temperatura ambiente e aferiu-se o tempo gasto para diluição completa no recipiente.
Conforma a (tabela 1) especifica os dados experimentais, quantidade de béquer, tipo de temperatura, graus e tempo.
Tabela 1: Dados experimentais.
	Béquer 
	Temperatura 
	Graus °C
	Tempo (m/s)
	1
	Gelada
	17.3°C
	3.32 m/s
	2
	Quente
	72°C
	1.11 m/s
	3
	Ambiente
	26.5°C
	2.44 m/s
	4
	Ambiente
	26.5°C
	2.44 m/s
	5
	Ambiente
	26.5°C
	42.3 s
Fonte: Do autor ,2023.
O comprimido C6H8O6 (vitamina C, 1 g) de foi diluído em água conforme a reação:
C6H8O6 (vitamina C sólida) + H2O (l) → C6H8O6 (vitamina C dissolvida em água)
Diante disso, observa-se que o experimento realizado entre o primeiro segundo e terceiro béquer com temperaturas variadas, revela que o menor tempo notado decorre do béquer 2, com água em temperatura a 72°C, com o tempo mínimo de (1.11 m/s). Esse resultado nos mostra que o fator de temperatura afeta diretamente na velocidade das reações, desse modo, água na temperatura maior a reação ocorre mais rapidamente.
A rapidez da reação é diretamente proporcional a temperatura, isso ocorre, pois com maior temperatura existe maior movimentação das moléculas, portanto haverá maior colisão entre as moléculas, sendo aumentada assim, a quantidade de colisões efetivas do sistema (WINDISON, 2005)
Podemos notar que o maior tempo gasto para que ocorresse o dissolvimento completo do efervescente ocorrei em água gelada com temperatura de 17.3°C, com um período de 3.32m/s decorridos. Por meio disso, observa-se que conforme a temperatura for diminuindo a velocidade a reação também vai ser diminuída.
Por outro lado, analisando os dados dos béquer quatro e cinco, observa-se que os mesmo recipientes em temperaturas iguais a 26.5°C, tivemos alteração em seus tempos, em que, o menor valor obtidos foi de (42.3 s) observando detalhadamente nota-se que esse valo e decorrente do comprimido efervescente triturado, ou seja, verifica-se que há Influência da superfície de contato físico em relação ao solvente, Dessa forma, quanto maior a superfície de contado mais rápido e a reação química.
CONCLUSÃO 
Conforme o procedimento experimental foi possível identificar a influência da temperatura na velocidade de uma reação química e a influência da superfície de contato na velocidade de uma reação química. Desse modo, e de suma importância compreendemos as influências exercidas sobre as reações afim que possamos aplicá-las em nosso dia-a-dia como também construir repertorio de conhecimentos afim de devolver conhecimentos sobre o ramo da cinética química.
- Questões 
1- Em qual béquer observou menor tempo de ocorrência da reação, com água a temperatura ambiente ou água aquecida?
No béquer 2 com água aquecida.
2- Como a temperatura influencia na velocidade de uma reação?
A temperatura pode afetar a velocidade de uma reação, que pode ser influenciada pela solubilidade do sólido, pela velocidade de difusão e pela energia de ativação. Aumentos na temperatura geralmente aceleram a reação, permitindo maior solubilidade e velocidade de difusão, além de aumentar a energia cinética das moléculas reagentes para superar a barreira de energia de ativação. 
3- Explique como a superfície de contato influencia na velocidade de uma reação?
A superfície de contato é um fator importante para aumentar a velocidade de uma reação, pois proporciona um maior número de colisões efetivas entre as moléculas dos reagentes, favorecendo a formação dos produtos.
4- Mostre a reação que ocorreu?
C6H8O6 (vitamina C sólida) + H2O (líquido) → C6H8O6 (vitamina C dissolvida em água)
REFERÊNCIAS
ATKINS, P. W.; JONES, Loretta. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 3 ed. Porto Alegre: Bookman, 2006. 965p
CONSTANTINO, M. G; da Silva G. V. J; DONATE, P. M. Fundamentos de Química Experimental. 2. ed. São Paulo: Editora da Universidade de São Paulo, 2014.
____________, M. G; da Silva G. V. J; DONATE, P. M. Fundamentos de Química Experimental. 2. ed. São Paulo: Editora da Universidade de São Paulo, 2014.
SOUZA, Edward. Fundamentos de Termodinâmica e Cinética Química. Belo Horizonte. Editora UFMG, 2005 
SOCIEDADE BRASILEIRA DE QUÍMICA (ORG.), A química perto de você: experimentos de baixo custo para a sala de aula do ensino fundamental e médio. São Paulo, Brasil: Cabeça de Papel Projetos e Design LTDA, 2010
SILVIA; lemes. Cinética química: conceitos e aplicação de alguns experimentos Em laboratório. 2017.
WILDSON, L. P. S.; GERSON. S. Química e sociedade- volume único. São Paulo: Nova Geração, 2005.