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RELATÓRIO : AULA PRÁTICA PREPARO DE SOLUÇÕES A PARTIR DE REAGENTES SÓLIDOS E LÍQUIDOS PROFESSOR: MELCHIOR ANTONIO MOMESSO FARMÁCIA 3º SEMESTRE DO 2º ANO NOMES: RA: Ana Paula Marques Rossi 7404 Brenda Gabrieli Alcântara Januário 7651 Karoline Inácio Teixeira 7654 Jonatas Weslei Lopes 7371 Itapira, 2023 SUMÁRIO: INTRODUÇÃO ..................................................... 1.0 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA............................ 2.0 OBJETIVO............................................................ 3.0 METODOLOGIA................................................... 4.0 PROCEDIMENTO................................................ 5.0 RESULTADOS.................................................... 6.0 CONCLUSÕES................................................... 7.0 REFERÊNCIAS................................................... 8.0 1.0 INTRODUÇÃO 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. Em geral, a concentração de uma solução indica a quantidade de soluto está dissolvido em um volume particular de solução. O comportamento da solução geralmente depende da natureza do soluto e da sua concentração. A concentração pode ser expressa de várias maneiras (utilizando diferentes unidades). Podemos utilizar a unidade gramas por litro (g L-1): a água do mar, em média, apresenta uma concentração de NaCl (cloreto de sódio) de 40 g L-1, isto é, em 1 litro de solução (não de solvente) temos 40 g de NaCl. Usualmente em química, expressamos a quantidade de matéria (número de mol) de uma substância em um determinado volume de solução usando a unidade mol L-1, esta unidade é conhecida como molaridade. Outra forma de se expressar a concentração é a porcentagem que pode ser % peso/peso (% p/p = massa em g de soluto por 100 g de solução) ou % peso/volume (% p/v = massa em g de soluto por 100 mL de solução). No nosso cotidiano vários dos produtos comercializados em supermercados e farmácias são soluções. O vinagre é muito usado como condimento que proporciona gosto e aroma aos alimentos. O vinagre é uma solução aquosa que apresenta o ácido acético em uma concentração mínima de 4 % p/p. Os alvejantes são soluções aquosas de hipoclorito de sódio (NaClO) e outras substâncias. As soluções de hipoclorito podem ter concentração variada, dependo do seu uso, e são encontradas comercialmente com o nome de água sanitária quando apresentam entre 2,0 e 2,5 % de p/p de cloro ativo. As soluções utilizadas rotineiramente em laboratório podem ser adquiridas comercialmente ou preparadas a partir de uma solução concentrada ou de um reagente puro (líquido ou sólido). As soluções de concentrações mais baixas podem ser obtidas pela adição de solvente, processo chamado de diluição. Mais comumente, a concentração de uma solução é expressa em solução percentual, molaridade e molalidade. Ao calcular os fatores de diluição, é importante que as unidades de volume e concentração permaneçam iguais. De acordo com a IUPAC (União Internacional de Química Pura e Aplicada) e o Sistema Internacional de Unidades (SI), a “quantidade de matéria” é expressa em mol, independente da entidade a que se refere, átomos, íons ou moléculas. Assim, a maneira mais prática de expressar a concentração é a molaridade. Molalidade Molalidade representa a quantidade de soluto em mol por 1 kg de solvente. É, muitas vezes, confundida com molaridade. A molalidade é sempre expressa em termos de quantidade de matéria por massa. A expressão utilizada para molalidade é mol por quilograma (mol/kg). Porcentagem As soluções em porcentagem são baseadas em 100 ml de solução ou, ocasionalmente, 100 g (partes por cem). A maioria das soluções serão em gramas de soluto por 100 ml de solução (peso/volume). Existem também as porcentagens em peso de soluto por 100 g de solução (peso/peso) e de volume do soluto por volume da solução (volume/volume). Classificação das soluções com relação ao estado físico Soluções sólidas: o dispersante (solvente) é sempre sólido e o soluto pode ser sólido, líquido ou gasoso. Exemplos: prata de lei: o solvente é o cobre (Cu(s)) e o soluto é a prata (Ag(s)). aço: o solvente é o ferro (Fe(s)) e o soluto é o carbono (C(s)). oxigênio em platina: o solvente é a platina (Pt(s)) e o soluto é o dioxigênio gasoso. Soluções líquidas: o solvente é sempre líquido e o soluto pode ser sólido, líquido ou gasoso. Exemplos: salmoura: o solvente é a água e o soluto é o cloreto de sódio sólido. vinagre: o solvente é a água e o soluto é o ácido acético líquido. solução aquosa de oxigênio: o soluto é o oxigênio gasoso. 2.0 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA Um método de preparar soluções de concentração desejada é realizar a pesagem de certa massa de substância e conveniente diluição. Tais substâncias devem obedecer a uma série de exigências, mas são poucas as que as cumprem totalmente. Estas substâncias são denominadas de substância padrão primário e possuem grau de pureza superior a 99,95%, devem ser facilmente secadas para eliminar qualquer traço de umidade e, serem estáveis tanto em solução como no estado sólido. Também não devem absorver muita água nem reagir com substâncias existentes no ar. Substâncias que não são padrão primário fornecem soluções que necessitam ter sua concentração determinada, sendo que um dos procedimentos usados para esta determinação é denominado Titulação, que envolve a reação química de uma amostra de solução com concentração desconhecida com uma solução de concentração conhecida, denominada de solução padrão. As reações podem ser do tipo ácido-base, precipitação ou oxirredução. Normalmente, as informações fornecidas nos rótulos dos reagentes líquidos são: densidade (d); P.M. (peso molecular ou massa molar) e; teor (%). O teor de um componente em uma solução (título) corresponde à razão entre a massa do soluto e a massa da solução, geralmente é expressa em percentual em massa (% m/m ou % p/p). A porcentagem em massa pode ser convertida em concentração em quantidade de matéria conforme mostrado no exemplo a seguir: 3.0 OBJETIVO O objetivo da experiência é: -Efetuar os cálculos para determinar o volume ou a massa necessária para preparar soluções aquosas de ácidos ou de bases. - Preparar soluções aquosas a partir de um sólido PA (Pró-Análise) e de um reagente líquido. - Preparar soluções aquosas para utilizarem titulações ácido-base. 4.0 METODOLOGIA MATERIAIS UTILIZADOS: - Balança analítica - Papel de pesagem - Espátula - Bastão de vidro - 3 béqueres de 100 mL - 1 balão volumétrico de 250 mL - 2 pipetas de 2 mL - 1 balão volumétrico de 50 mL - 1 pipeta volumétrica de 10 mL - 1 pipeta graduada de 25 mL - 2 balões volumétricos de 250 mL - Pisseta com água Reagentes: - Ácido acético -NaCl sólido 5.0 PROCEDIMENTO Procedimento A: Solução estoque de NaCl A1. Recortar um pedaço de papel em formato retangular, de modo que o mesmo caiba em uma balança, tocando apenas no prato da mesma. A2. Dobra o papel ao meio e tornar a esticar. Colocar o papel na balança e zerar (tarar) a mesma. A3. Utilizando uma espátula, medir 7,3063 g de NaCl(s). Transferir para um béquer de aproximadamente 100 mL, tomando cuidando para não perder nenhum sólido. A4. Adicionar cerca de20 mL de água e dissolver o sal. Se necessário, utilizar um bastão de vidro. A5. Transferir para um balão volumétrico de 250 mL, utilizando, se preferir, um bastão ou um funil de vidro. Lavar o béquer e o bastão de vidro com aproximadamente 20 mL de água, dirigindo o jato para as paredes verticais do béquer, de forma a aproveitar ao máximo a solução anterior. Transferir para o balão. Após todo o sal ser transferido (pela observação visual), repetir a lavagem de toda a vidraria (bastão, béquer e funil) por mais 3 vezes. A6. No balão, completar o volume até o traço de aferição, de tal forma que o traço de marcação “toque” na parte inferior do menisco, como na ilustração abaixo. Tapar e homogeneizar. Deixar em repouso e aguardar 10 segundos. Conferir se o volume está correto. Completar, se necessário, e repetir a homogeneização. A7. Calcular a concentração molar de NaCl nessa solução (M = m / MM.V(L)). A8. Calcule a concentração comum (C = m / V(L)) e a porcentagem %(m/v) de NaCl nessa solução. Procedimento B: Soluções diluídas de NaCl B1. Pipetar 10 mL da solução anterior e transferir para um balão volumétrico de 50 mL. Adicionar água até o traço de marcação. Tapar e homogeneizar. Aguardar 10 segundos e conferir a marcação do volume. Se necessário adicionar mais água e repetir a homogeneização até que o volume esteja correto. B2. Calcular a concentração molar da solução diluída utilizando a concentração obtida no item A7. B3. Calcular a concentração comum da solução diluída, utilizando a concentração comum obtida no item A8. Procedimento C: Preparo de uma solução de hidróxido de sódio D1. Calcule a massa necessária para preparar 50 mL de solução de NaOH 0,2 mol.L-1 a partir do reagente sólido considerando o teor (pureza) indicado no frasco. D2. Prepare a solução de NaOH seguindo a mesma rotina de preparação utilizada no procedimento A. Procedimento D: Preparo de uma solução de ácido acético IMPORTANTE: - Verificar no rótulo e na ficha técnica do produto as medidas de emergência em caso de acidente; as substâncias ácidas são corrosivas!!! - Manipular somente na capela de exaustão, pois estes ácidos liberam vapores tóxicos; - Nunca adicionar água diretamente ao ácido concentrado (reação exotérmica!!!); por isso, adicionar primeiro (lentamente e sob agitação) o ácido concentrado em água; E1. Efetuar os cálculos necessários para preparar 250 mL de solução de ácido acético 0,1 mol.L-1 a partir da solução estoque; E2. Transferir para o balão volumétrico um pouco de água destilada ( 20 mL); E3. Transferir para o béquer uma quantidade suficiente da solução estoque de ácido acético e pipetar o volume necessário; E4. Limpar a ponta da pipeta com um pedaço de papel antes de acertar o menisco; E5. Transferir o volume pipetado para o balão volumétrico. Completar o volume do balão com água destilada, homogeneizando periodicamente a solução; E6. Aferir o menisco e homogeneizar por inversão do balão. E7. Rotular a solução preparada 6.0 Resultados A7 Cálculo Solução NaOH 0,2m M= M RMxV = m>p.m>v M=0,2 x 40,0 x 0,05 M= M -> 97% X <- 100% X= 0,412 Procedimento A 7,306g/250ml de solução M= M/PM.V M= 7,306/58,44.0,25=1461 C=7,306/0,25=29,22 M=7,306/1461=0,500mol/1 Concentração Comum: C= M/V(L) C= 7,306/0,25 C= 29,22 g/L Procedimento B Concentração molar da solução diluída: M,V=M2 V2 0,500 x 10= M2 × 50 M2= 0,500 x 10/50 M2= 5/50 M2= 0,100 mols/L Concentração comum da solução diluída: C1V1= C2V2 29,22 x 10= C2 x 50 C2= 29.22 x 10/50 C2= 292,2/50 C2= 5,84 g/L Procedimento C Cálculo da massa necessária para preparar 50ml de solução de NaOH 0,2 mol: M= M/PM X V M= M x PM x V M= 0,2 x 40,0 x 0,05 M= 0,400g 99,7X= 0,400 x 100 X= 40/ 99.7 X= 0,401g Procedimento D Cálculos necessários para preparar 250 mL de solução de ácido acético 0,1 mol.L-1 M= M/ PM x V M= M x PM x V M= 0,1 x 60,05 x 0,25 M= 1,501g 99,7X= 1,501 × 100 X= 150,1/99,7 X= 1,505g 7.0 Conclusões Realizar os procedimentos de preparo de soluções do tipo sólido-líquido é uma das atividades mais comuns em um laboratório de química, uma vez que a maioria das reações química acontece de forma satisfatória em solução. Porém, a quantidade de soluto presente em uma solução é um fator determinante da velocidade de uma reação e do entendimento da estequiometria de uma reação. É fundamental que saibamos determinar a concentração das soluções e para tanto, precisamos conhecer as diversas formas de expressarmos a concentração de uma solução. Para realizarmos procedimentos de diluição de forma consciente e chegarmos à solução final, conhecendo a sua concentração, do princípio de que o número de moles do soluto não muda após a diluição, o que muda é apenas a quantidade de solvente. 8.0 Referências: Aula Prática: Professor Melchior Antonio Momesso https://kasvi.com.br/preparo-de-solucoes-laboratorio-concentracao-fator- diluicao-seriada/ https://kasvi.com.br/preparo-de-solucoes-laboratorio-concentracao-fator-diluicao-seriada/ https://kasvi.com.br/preparo-de-solucoes-laboratorio-concentracao-fator-diluicao-seriada/ http://www.deboni.he.com.br/revistanepreview.pdf https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/mistura-solucoes-que-reagem- entre-si.htm http://www.deboni.he.com.br/revistanepreview.pdf Porcentagem
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