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Roteiro de Aula Prática ANÁLISE INSTRUMENTAL Disciplina: Análise Instrumental Clique aqui e veja orientações e exemplos de roteiro de aula prática. ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 1 Unidade: 2 Aula (White Label)/Seção (KLS): 1 SOFTWARE ☐Software / ☒ Acesso on-line ☐Pago / ☒ Não Pago Infraestrutura: Computador com acesso a internet Descrição do software: Laboratórios virtuais para simulação de experimentos laboratoriais ATIVIDADE PRÁTICA 1 Atividade proposta: Utilizar duas técnicas de cromatografia: a cromatografia em camada delgada (planar), em que a fase estacionária é colocada sobre uma placa; e a cromatografia em coluna, em que a fase estacionária é colocada em um tubo cilíndrico. Objetivos: Realizar a separação de misturas por meio da cromatografia. Na cromatografia em camada delgada (CCD), analisar e identificar os componentes coloridos extraídos do espinafre. Na cromatografia em coluna, separar os componentes do mesmo extrato vegetal em uma coluna de sílica-gel (a sílica-gel interage com espécies básicas devido à natureza ácida do óxido de silício). Procedimentos para a realização da atividade: MATERIAIS NECESSÁRIOS - Acetona; Algodão; Bastão de vidro; Béquer de 50 mL; Béquer de 1000 mL; Coluna Cromatográfica; Erlenmeyer de 100 mL; Extrato de espinafre; Funil simples; Hexano/acetona; Hexano; Lápis; Papel filtro; Pipetas de Pasteur; Pisseta; Placa cromatográfica; Régua; Sílica em gel; Suporte da coluna cromatográfica; Tubo capilar; Vidro de relógio. CROMATOGRAFIA EM COLUNA Acessar o laboratório virtual, por meio do link disponibilizado no ambiente virtual. https://view.genial.ly/629cd5b1515a640018c3de9a A imagem a seguir apresenta a tela inicial do laboratório virtual “CROMATOGRAFIA EM COLUNA E EM CAMADA DELGADA”. - SEGURANÇA DO EXPERIMENTO Inicialmente, coloque os equipamentos de proteção individual localizados no “Armário de EPIs”. - PREPARANDO A COLUNA CROMATOGRÁFICA Coloque o algodão na bureta com o auxílio do bastão de vidro. Logo depois, acople o funil. Adicione a solução de hexano, armazenada na pisseta, no béquer contendo sílica em gel (béquer 1). Com o auxílio do bastão de vidro, misture o hexano com a sílica em gel. Em seguida, transfira o conteúdo do béquer 1 para bureta. Depois, sedimente o adsorvente da proveta com os dedos. - REALIZANDO A CROMATOGRAFIA EM COLUNA Posicione o Erlenmeyer 1 abaixo da bureta. Abra a torneira da bureta. Note que o extrato de espinafre será adicionado à bureta. Quando a quantidade necessária for depositada a adição de extrato será interrompida automaticamente. Mantenha o Erlenmeyer 1 na bureta e abra a torneira novamente. Observe a adição da solução de hexano/acetona na coluna cromatográfica (bureta). Após finalizar a adição da solução anterior, abra novamente a torneira e observe a adição da solução de acetona. Coloque o Erlenmeyer 1 na bancada após a conclusão da adição de acetona na coluna cromatográfica. Observe, de perto, a coluna cromatográfica. Mova o Erlenmeyer 2 para a bureta e abra a torneira. Observe o escoamento da mancha de líquido amarelo. Retorne o Erlenmeyer 2 para bancada. Mova o Erlenmeyer 3 para bureta, abra a torneira e observe o escoamento da mancha azul. Retorne o Erlenmeyer 3 para bancada ao final do processo. Mova o Erlenmeyer 4 para bureta, abra a torneira e observe o escoamento da mancha verde. Retorne o Erlenmeyer 4 para bancada ao final do processo. Observe, de perto, os Erlenmeyer. - CROMATOGRAFIA EM PAPEL - PREPARANDO A PLACA CROMATOGRÁFICA Com o lápis, trace uma linha na base e outra no topo da placa cromatográfica. Utilize um tubo capilar para coletar uma amostra do extrato de espinafre do béquer 1 e deposite na linha da base da placa cromatográfica. Colete uma amostra do Erlenmeyer, utilizando um novo tubo capilar, e aplique sobre a linha da base da placa. - ELUINDO A PLACA CROMATOGRAFIA Transfira a solução de hexano/acetona para o béquer (câmara cromatográfica). Adicione o papel filtro dentro do béquer e utilize o vidro de relógio para tampar. Aguarde 10 minutos para que a ambientação seja concluída e então destampe o béquer. Leve a placa cromatográfica ao béquer e tampe com o vidro de relógio novamente. Aguarde 15 minutos até o final da eluição, então aproxime-se do béquer para retirar a placa cromatográfica e movê-la para a bancada. - COLHENDO OS DADOS OBTIDOS Posicione a placa ao lado da régua (bancada de medição) para analisar a distância percorrida pelas substâncias separadas no processo. Utilize a linha guia para auxiliar na observação da distância. - REPETINDO O EXPERIMENTO Retorne a placa para bancada. Troque a placa por uma nova, repita a etapa de adição das amostras. Retire o papel filtro da câmara cromatográfica e troque por um novo. Limpe o conteúdo da câmara e, em seguida, repita o processo de eluição substituído a solução de hexano/acetona pela solução de acetona pura. Observe o resultado obtido. Siga todos os passos descritos no Tutorial Virtual Lab, presente no roteiro disponível no laboratório virtual, para realização do experimento prático. Checklist: Para a execução desse experimento, serão necessários os seguintes materiais: computador, lápis e caderno de anotações. Neste experimento, você utilizará duas técnicas de cromatografia: a cromatografia em camada delgada (planar), em que a fase estacionária é colocada sobre uma placa; e a cromatografia em coluna, em que a fase estacionária é colocada em um tubo cilíndrico. Na cromatografia em camada delgada (CCD), serão analisados e identificados os componentes coloridos extraídos do espinafre. Nesta prática, serão utilizados luva, jaleco, máscara e óculos. Os equipamentos de proteção individual são essenciais para o ambiente de laboratório. A luva irá evitar algum possível corte ou contaminação com agentes nocivos à pele; o jaleco protegerá o corpo como um todo; a máscara evitará a aspiração de prováveis gotículas emitidas pela solução; e os óculos irão impedir a contaminação dos olhos. Este experimento será conduzido em uma bancada. Todos os itens necessários para a execução do experimento, incluindo vidrarias e soluções, estarão sobre a mesa. Realize as atividades de pré teste e pós teste. Ao final do experimento, você deverá ser capaz de responder as questões levantadas no tópico “Avaliação de Resultados” presente no roteiro disponibilizado no laboratório virtual. Resultado: Aluno, você deverá entregar: Um roteiro de aula prática contendo: introdução, objetivos, metodologia experimental, resultados encontrados, conclusão e referências bibliográficas. As questões levantadas na Avaliação de Resultados presente no roteiro do laboratório virtual devem ser respondidas no relatório de aula prática, no tópico dos resultados encontrados. Além disso, as tabalas presentes na sétima questão da avaliação de resultados devem ser preenchidas e apresentadas. . Referências: EWING, G. W.. Métodos instrumentais de análise química. Volume I, São Paulo: Blucher, 1972. [Minha Biblioteca] EWING, G. W.. Métodos instrumentais de análise química. Volume II, São Paulo: Blucher, 1972. [Minha Biblioteca] ARAÚJO Filho, H. C. et al.. Análise instrumental: uma abordagem prática. 1. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2021. [Minha Biblioteca] ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 2 Unidade: 3 Aula (White Label)/Seção (KLS): 2 SOFTWARE ☐Software / ☒ Acesso on-line ☐Pago / ☒ Não Pago Infraestrutura: Computador com acesso a internet. Descrição do software: Laboratório virtual para simulação dos experimentos. ATIVIDADE PRÁTICA 2 Atividade proposta: Determinar a concentração de ferro em uma amostra de leite em pó, utilizando espectrometria de absorção atômica com chama (FAAS, do inglês flame atomic absorption spectrometry). Objetivos: Aprimorare aplicar os conteúdos de química analítica II. Utilizar a espectrometria de absorção atômica com chama para determinação de metais em uma amostra. Determinar a concentração de ferro em uma amostra de leite em pó, utilizando espectrometria de absorção atômica com chama (FAAS, do inglês flame atomic absorption spectrometry). Procedimentos para a realização da atividade: MATERIAIS NECESSÁRIOS: Leite em pó; Cadinho de porcelana; Pinça para cadinho; Balança Analítica; Água deionizada; Peróxido de Hidrogênio (H2O2); Ácido Nítrico concentrado (HNO3); Chapa de aquecimento; Mufla; Ácido Clorídrico 0,1 mol/L (HCl); Micropipeta; Balão volumétrico de 10 mL; Balão volumétrico de 25 mL; Béquer de capacidade volumétrica de 100 mL; Proveta de capacidade volumétrica de 100 mL; Espectrofotômetro de chama; Dessecador; Espátula de aço inox; Funil. 1. Acessar o laboratório virtual, segundo as recomendações iniciais, para realização do experimento. 2. A imagem a seguir apresenta a tela inicial do laboratório virtual “DETERMINAÇÃO DE FERRO EM LEITE EM PÓ POR ESPECTROMETRIA DE ABSORÇÃO ATÔMICA”. 3. O laboratório é composto pelas seguintes abas: Home, Apresentação, Sumário Teórico, Roteiro, Pré-teste, Experimento, Pós-teste. 4. Antes da realização do experimento, faça leitura dos tópicos da apresentação, do sumário teórico, e uma leitura criteriosa do roteiro do experimento. 5. Ao abrir o laboratório virtual pela aba experimento, realizar os procedimentos descritos a seguir. - SEGURANÇA DO EXPERIMENTO Coloque os equipamentos de proteção individual localizados no “Armário de EPIs”. - PREPARANDO AS AMOSTRAS Ligue a balança e abra a sua porta. Em seguida, coloque o cadinho e tare a balança. Com o auxílio da espátula, coloque 1,000 grama de leite em pó no cadinho A1. Retire o cadinho da balança e repita os passos anteriores para os cadinhos A2 e A3. Coloque 10 mL de água deionizada na proveta e transfira-a para cada cadinho com leite em pó. Também coloque 10 mL no que não contém leite em pó. Coloque uma amostra de peróxido de hidrogênio no béquer de 100 mL. Troque a ponteira da micropipeta para uma de 4 mL, succione o conteúdo do béquer e despeje 4 mL em cada cadinho. Esvazie e limpe o béquer, limpe a haste de vidro e troque a micropipeta para outra de 4mL. Coloque uma amostra de ácido nítrico no béquer e, com a micropipeta, coloque 4 mL do ácido em cada cadinho. Ponha os cadinhos na chapa de aquecimento, ligue-a. Aguarde o tempo de aquecimento e a chapa desligará automaticamente. Abra a mufla, coloque os cadinhos, feche a mufla e aguarde quatro horas, até o aquecimento à 350 °C. Abra a mufla, abra o dessecador e retire os cadinhos da mufla. Coloque os cadinhos no dessecador, feche-o e aguarde o tempo de resfriamento. Por fim, abra o dessecador e posicione os cadinhos sobre a bancada. - SOLUBILIZANDO AS CINZAS EM HCL 0,1 MOL/L Esvazie e limpe o béquer, limpe a haste de vidro e deposite no béquer uma amostra de HCl. Troque a ponteira da micropipeta para uma de 5 mL e, com ela, succione o líquido do béquer e transfira para o cadinho A1. Repita os passos anteriores para os outros três cadinhos. Com o auxílio de um funil, transfira o conteúdo de cada cadinho para um balão volumétrico de 10 mL. Esvazie e limpe a proveta, coloque nela 40 mL de HCl e complete o volume dos balões volumétricos 10 mL com o auxílio do funil. - ANALISANDO AS AMOSTRAS POR ESPECTROMETRIA DE ABSORÇÃO ATÔMICA COM CHAMA (FAAS) Posicione o balão volumétrico “Solução Padrão 1” no equipamento e realize a leitura da absorbância. Retorne o balão à mesa e posicione o béquer com água deionizado no espectrofotômetro, então, realize a sua limpeza. Repita os passos anteriores para os balões Solução Padrão 2, Solução Padrão 3, Solução Padrão 4, Solução Padrão 5, Solução Padrão 6, Branco, A1, A2, A3. Limpe o capilar ao final de cada leitura. Observe os resultados. Siga os passos descritos no Virtual Lab presente no roteiro disponibilizado no laboratório virtual para realização de todas as etapas experimentais. 6. Ao finalizar o experimento, desligue os equipamentos utilizado e feche o laboratório virtual. Checklist: Para a execução desse experimento, serão necessários os seguintes materiais: computador, lápis e caderno de anotações. A segurança durante a prática se dará pelo uso de equipamentos de proteção individual (EPIs), como óculos, jaleco e luvas, os quais evitarão o contato direto com materiais de risco. Entre as substâncias utilizadas neste experimento, está o ácido nítrico concentrado. Manuseie esse ácido com extremo cuidado, pois é um enérgico oxidante que causa sérias irritações na pele, olhos e vias respiratórias. Embora em menor concentração, também será utilizado o ácido clorídrico, que tem características tóxicas e corrosivas, podendo causar acidentes. Esteja atento ao manuseá-lo. Deve-se, também, atentar para não causar queimaduras na pele, decorrentes do contato com o cadinho aquecido, principalmente ao retirá-lo da mufla. Utilize pinça de aço para cadinho e seja cauteloso. Este experimento tem por objetivo determinar a concentração de ferro em uma amostra de leite em pó, utilizando espectrometria de absorção atômica com chama (FAAS, do inglês flame atomic absorption spectrometry). Para tanto, objetiva-se também a construção de uma curva de calibração com diferentes concentrações de ferro. Realize as atividades de pré teste e pós teste. Ao final do experimento, você deverá ser capaz de responder as questões levantadas no tópico “Avaliação de Resultados” presente no roteiro disponibilizado no laboratório virtual. Resultados da aula prática: Aluno, você deverá entregar: Um relatório de aula prática contendo introdução, objetivos, procedimentos experimentais, resultados encontrados, conclusão e referências bibliográficas. Referências: EWING, G. W.. Métodos instrumentais de análise química. Volume I, São Paulo: Blucher, 1972. [Minha Biblioteca] EWING, G. W.. Métodos instrumentais de análise química. Volume II, São Paulo: Blucher, 1972. [Minha Biblioteca] ARAÚJO Filho, H. C. et al.. Análise instrumental: uma abordagem prática. 1. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2021. [Minha Biblioteca]