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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE –PB CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA – CCT DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA CURSO: ENGENHARIA DE MATERIAIS DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE QUÍMICA GERAL PROFESSORA: LUCIA MARIA GAUDENCIO DE ARAUJO LIMA NOME: JOSÉ VIEIRA NETO MATRÍCULA: 121111434 EXPERIÊNCIA 3: CONSERVAÇÃO DE MASSA CAMPINA GRANDE - PB 27 DE MARÇO DE 2024 2 Sumário 1. INTRODUÇÃO ...................................................... 3 2. OBJETIVOS .......................................................... 4 2.1. OBJETIVO GERAL ..................................... 4 2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................... 4 3. METODOLOGIA ................................................... 5 3.1. MATERIAIS ................................................ 5 3.2. EXPERIMENTO ........................................ 5 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES .......................... 6 5. CONCLUSÃO ....................................................... 7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................... 8 3 1. INTRODUÇÃO Antoine Laurent de Lavoisier nasceu em Paris na França em 26, de agosto de 1743, o químico francês filho de uma família que pertencia à nobreza francesa, teve uma excelente educação, estudando nas melhores escolas francesas. Em 1764 graduou-se em direito, mas nunca exerceu a profissão. Lavoisier foi o primeiro a observar que o oxigênio, em contato com uma substância inflamável, produz a combustão. Deduziu, também, baseado em reações químicas, a célebre lei da conservação da matéria: "Na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma". Com outros estudiosos, Lavoisier tentou ainda encontrar uma linguagem própria para a química. A Lei da conservação da massa é também conhecida como Lei de Lavoisier o pai da química. A lei da conservação de massas é utilizada no balanceamento de reações químicas. Todos os átomos presentes do lado esquerdo (reagentes) devem estar do lado direito (produtos). Mesmo que eles tenham mudado de número de oxidação (nox), de estado físico ou tenham se espalhado para formar mais de uma espécie diferente. A quantidade de matéria total deve permanecer a mesma, já que nenhum átomo foi criado e nem consumido. Tendo informações sobre a lei de Lavoisier, onde afirma que as transformações químicas são acompanhadas de liberação e/ou absorção de energia, o experimento 3, realizado em laboratório busca comprovar que a energia perdia ou ganha na transformação química é extremamente pequena e desprezível validando a lei da conservação da massa. 4 2. OBJETIVO 2.1. OBJETIVO GERAL O experimento tem como objetivo determinar a massa total antes (dos reagentes) e depois (dos produtos) das seguintes reações: a) 𝑁𝑎2𝐶𝑂3 + 𝐶𝑎𝐶𝑙2 → 2𝑁𝑎𝐶𝑙 + 𝐶𝑎𝐶𝑂3 (01) b) 2𝑁𝑎𝐶𝑙 + 𝐶𝑎𝐶𝑂3 + 𝐻2𝑆𝑂4 → 2𝑁𝑎𝐶𝑙 + 𝐶𝑎𝑆𝑂4 + 𝐻2𝐶𝑂3 (02) 2.2. OBJETIVO ESPECÍFICO - Conferir a Lei da Conservação das Massas numa reação; - Comparar os valores da massa de soluções durante um processo de reação química; - Verificar a validade da ideia de que numa dada reação química, nada é criado nem destruído, mas transformado. 5 3. METODOLOGIA 3.1. MATERIAIS • Balança analítica; • Erlenmeyer; • Rolhas; • Becker; • Pipeta; • Papel toalha; • Cloreto de Cálcio; • Carbonato de Sódio; • Ácido Sulfúrico. 3.2. EXPERIMENTO Inicialmente, foram separadas uma solução de carbonato de sódio (𝑁𝑎2𝐶𝑂3), outra de cloreto de cálcio (𝐶𝑎𝐶𝑙2), ambas à 0,1 mol/L e a última de ácido sulfúrico (𝐻2𝑆𝑂4), com 0,2 mol/L, em três Becker distintos. Em seguida, pipetou-se 5 ml da primeira solução, a colocou num Erlenmeyer e o fechou com uma rolha. Fez-se o mesmo com a segunda solução adotando o mesmo volume e com a terceira adotando agora o volume de 10 ml. Estando as três soluções nos três Erlenmeyer, secou-se a parte externa de cada um deles com papel toalha e os levou juntos para a balança. Após pesá-los e anotar a massa de todo o conjunto, os tirou da balança e adicionou, cuidadosamente, a solução de 𝐶𝑎𝐶𝑙2 na solução de 𝑁𝑎2𝐶𝑂3 no Erlenmeyer em que este estava contido e o fechou com a rolha rapidamente. Agitou-se lentamente para misturar as soluções. Em seguida, pesou-se os três Erlenmeyer (um deles vazio, outro com 𝑁𝑎2𝐶𝑂3 + 𝐶𝑎𝐶𝑙2, e o outro com a solução de 𝐻2𝑆𝑂4) e anotou-se a massa. Em seguida, retirou-os da balança e adicionou todo o conteúdo no Erlenmeyer da solução de 𝐻2𝑆𝑂4, o fechou e agitou lentamente. Por fim, levou-se os dois frascos vazios e o frasco contendo as três soluções para a balança e os pesou, anotando novamente a massa. 6 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES Ao misturar a solução de carbonato de sódio com a solução de cloreto de cálcio, ocorreu a seguinte reação química: 𝑁𝑎2𝐶𝑂3 + 𝐶𝑎𝐶𝑙2 → 2𝑁𝑎𝐶𝑙 + 𝐶𝑎𝐶𝑂3 Ou seja, o carbonato de sódio reage com o cloreto de cálcio, formando duas moléculas de cloreto de sódio e carbonato de cálcio. Observou-se que a reação ficou levemente turva devido à formação de carbonato de cálcio, que é um sal praticamente insolúvel em água. Ao misturar o produto da reação anterior com o ácido sulfúrico, ocorreu a seguinte reação: 2𝑁𝑎𝐶𝑙 + 𝐶𝑎𝐶𝑂3 + 𝐻2𝑆𝑂4 → 2𝑁𝑎𝐶𝑙 + 𝐶𝑎𝑆𝑂4 + 𝐻2𝐶𝑂3 produzindo cloreto de sódio, sulfato de cálcio e ácido carbônico. A solução voltou a ser incolor, pois não há mais a presença do carbonato de cálcio. Ao longo do experimento descrito anteriormente, pesou-se as massas três vezes, obtendo na primeira pesagem, quando as soluções não estavam reagindo uma com as outras, uma massa de 161,2171 gramas; após a primeira reação, 161,2111 gramas e ao final da segunda reação 161,1990 gramas (Tabela 1). Tabela 1 – Dados do Experimento Temperatura ambiente (°C) Pressão ambiente (mmHg) Massa da 1º pesagem (g) Massa da 2º pesagem (g) Massa da 3º pesagem (g) 27 718 161,2171 161,2111 161,1990 Fonte: dados obtidos em laboratório pelo próprio autor Assim, levando em conta possíveis perdas da massa da solução por transferências de um Erlenmeyer para outro, bem como, por possível evaporação de gás carbônico no intervalo necessário para fechar o instrumento com a rolha, pode-se constatar que, de fato, a massa dos reagentes manteve-se equivalente à massa dos produtos, confirmando a Lei da Conservação da Massa de Lavoisier. 7 5. CONCLUSÃO A partir do experimento realizado, foi possível perceber que a Lei da Conservação das Massas de Lavoisier é válida nas reações químicas e que a massa dos reagentes é quantitativamente igual à massa dos produtos num sistema fechado. Além disso, percebe-se a tão grande importância da compreensão da noção de conservação da massa para a discussão do tipo de transformação envolvida numa reação química, já que é possível analisá- la por meio da caracterização do que se conserva durante todo o processo, ou seja, perceber que o sistema, depois de passar por alguma transformação tem alguma relação com o sistema antes dela, podendo ser capaz de fornecer informações importantes sobre previsão de produção na indústria, rendimento de uma reação, quantidade necessária de reagentes para uma produção de certa quantidade de um produto, entre outros. É possível apontar algumas fontes de erro, como: o fato de a balança analítica estar descalibrada, a imprecisão no momento de utilização da pipeta para obter volume desejado, a evaporação das substâncias durante o manuseamento das mesmas enquanto o Erlenmeyer estava sem a rolha e os resquícios de substâncias que ficaram na vidraria durante a adição de uma substância na outra. 8 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS TUNES, Suzel. TAKEDA, Milton. TransformaçõesQuímicas. Química e Sociedade: a ciência, os materiais e o lixo: v. 1, ensino médio. São Paulo: Nova Geração, 2003. p. 31 - 35. FELTRE, Ricardo. As Reações Químicas/Cálculo Estequiométrico. Química Geral. São Paulo: Moderna, 2004. 6. ed. v. 1. p. 240 - 248 / 339 - 356. MORTIMER, Eduardo. MACHADO, Andréa. Introdução às transformações químicas. Química: ensino médio. São Paulo: Scipione, 2008. p. 132 - 151. ATKINS, P. W. - Físico-Química – 6ª edição, vol. 1. Editora LTC. Rio de Janeiro, 2001; ATKINS, P.W.; JONES, Loretta. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 3.ed. Porto Alegre: Bookman, 2006. 965 p; BROWN, Theodore; LEMAY, H. Eugene; BURSTEN, Bruce E. Química: a ciência central. 9 ed. Prentice-Hall, 2005
