Relatório prática - QUÍMICA APLICADA À ENGENHARIA

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<p>RELATÓRIO DE PRÁTICA</p><p>Nome: Rafaela Maria gomes</p><p>Matrícula: 11015355</p><p>RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS: QUÍMICA APLICADA À ENGENHARIA</p><p>DADOS DO(A) ALUNO(A):</p><p>NOME: Rafaela Maria Gomes</p><p>MATRÍCULA: 11015355</p><p>CURSO: Engenharia de produção</p><p>POLO: Recife/Graças</p><p>PROFESSOR(A) ORIENTADOR(A): Yuri Sousa e Silva</p><p>RELATÓRIO:</p><p>ATIVIDADE PRÁTICA 1 - REAÇÃO DE OXIDAÇÃO</p><p>Toda reação de oxirredução está relacionada a uma transferência de elétrons entre átomos e/ou íon das substâncias reagentes. Para comprovar realizou uma prática onde comprova-se essa teoria.</p><p>Foi mergulhado lã de aço em água sanitária, e foi observado que começou a formação de pequenos pontos de Ferrugem óxido de ferro III (Fe2O3) no período de 3:30min. Aos 5 min, aumenta a quantidade de pontos marrons e aos 15 min de observação, a lã de aço estava com algumas linhas enferrujadas. Isso acontece pois o ferro transfere elétrons para o oxigênio. A composição da lã de aço é basicamente ferro (Fe) e da água sanitária que contém hipoclorito de sódio (NaClO). Devido a esse experimento, forma-se a seguinte equação balanceada: Fe + NaClO → Fe2O3 + NaCl.</p><p>O elemento Fe sofreu variação NOX de 0 a +3, ou seja, aumento de NOX, relativos às substâncias Fe e Fe2O3. O NOX sofrido pelo cloro foi de +1, houve diminuição, referente às substâncias NaClO e NaCl: 2Fe + 3NaClO → FeClO + 3NaCl. Observa-se nessa prática que o agente redutor é a palha de aço pois ela oxida e o seu NOX aumenta e o agente oxidante é a água sanitária, pois, ela reduz e diminui seu NOX. O produto que pode ser observado a olho nú, é a ferrugem óxido de ferro III (Fe2O3).</p><p>ATIVIDADE PRÁTICA 2 - REAÇÃO ÁCIDO-BASE</p><p>ÁCIDO ACÉTICO:</p><p>O ácido acético ou etanóico é o principal componente do vinagre, sendo responsável por seu sabor azedo. Sua principal obtenção é pela oxidação do etanol do vinho. O ácido acético ou ácido etanóico (nomenclatura oficial) é o ácido carboxílico mais comum e importante no cotidiano e cujo a fórmula é CH3COOH. Estrutura do ácido acético abaixo:</p><p>Em condições ambientes, esse composto é líquido, pois seu ponto de fusão é igual a 16,6 ºC e seu ponto de ebulição é igual a 118 ºC. Além disso, possui sabor azedo, cheiro forte e irritante, é reativo e solúvel em água, éter e álcool.</p><p>A sua primeira forma de obtenção foi a partir da oxidação do álcool (etanol) do vinho, que forma o vinagre. Portanto, o vinagre nada mais é que uma solução aquosa com cerca de 6 a 10% de ácido acético em massa. É esse ácido que confere sabor azedo do vinagre, vindo daí o seu nome, pois, em latim, acetum significa “azedo”.</p><p>Pela informação obtida no rótulo do produto, tem-se 4 gramas de ácido acético e 4,0% de acidez em 100ml de vinagre.</p><p>A partir de uma regra de três simples, conseguimos descobrir o número de mols que contém em 100ml de vinagre:</p><p>1 mol = 6*1023 moléculas da substância</p><p>100mL =0,1L</p><p>Massa molar do ácido acético = 60g/mol</p><p>60g de ácido acético - 6 x 1023 moléculas</p><p>100 g de ácido acético - X moléculas</p><p>X = 10 x 1023 moléculas ou 1023 moléculas de ácido acético</p><p>BICARBONATO DE SÓDIO</p><p>O bicarbonato é um cristal monoclínico branco. Na composição deste composto existem átomos de sódio (Na), hidrogênio (H), carbono (C) e oxigênio. A densidade da substância é de 2,16 g / cm3. O ponto de fusão é de 50 a 60 ° C. O bicarbonato de sódio é um composto iônico. A estrutura da rede cristalina inclui o cátion de sódio Na + , substituindo o ácido carbônico em um átomo de hidrogênio. A composição e carga do ânion é HCO 3 - . Durante a dissolução, a dissociação parcial ocorre nos íons, que formam o hidrogenocarbonato de sódio. A fórmula, refletindo as características estruturais, é assim:</p><p>Sua fórmula molecular é CHNaO3</p><p>A massa encontrada em 5g de bicarbonato de sódio comercial foi de 99/100 x 5g = 4,95g. Com essa massa encontrada, podemos calcular o número de mols:</p><p>Massa molecular do bicarbonato de sódio: 84,007g/mol n=m/M → n=5/84,007 → n=0,059 mol de NaHCO3</p><p>Resultados e cálculos estequiométricos para relatório:</p><p>Também conhecido como anidrido carbônico, o Dióxido de carbono é um composto químico descoberto, em 1754, pelo escocês Joseph Black, constituído por dois átomos de oxigênio e um átomo de carbono, cuja fórmula química é o CO2.</p><p>É um produto derivado da reação de diferentes processos, tais como: a combustão do carvão e dos hidrocarbonetos, a fermentação dos líquidos e a respiração dos seres humanos e dos animais. Também se encontra em fraca concentração na atmosfera terrestre.</p><p>Na prática feita para este relatório, observou-se na execução da mistura de 100ml de vinagre e 5g de bicarbonato de sódio a formação de bolhas, isso ocorre devido a reação química entre o vinagre e o bicarbonato, gerando gás carbônico. Outra prática envolvendo vinagre e bicarbonato é quando adicionou-se 100ml de vinagre em uma garrafa pet e 5g de bicarbonato dentro de uma bola de encher, prendemos o balão no gargalo da garrafa e dispensou-se o bicarbonato dentro da garrafa, fazendo que que os composto se misturassem e gerou o gás carbônico, fazendo com que a bola enchesse com a reação.</p><p>A equação para esta reação química é: NaHCO3 + CH3COOH → CH3COONa + CO2 + H2O.</p><p>O reagente limitante e o reagente em excesso a partir do número de mols encontrado no ácido acético e bicarbonato:</p><p>Dados: NaHCO3 = bicarbonato de sódio = 84g/mol</p><p>84g/mol - 60g/mol</p><p>5g - X</p><p>X=60,5/84 -> X3,57g de CH3COOH</p><p>Encontramos, ácido acético reagente em excesso 7,34>3,57</p><p>Dados: CH3COOH = ácido acético =60g/mol</p><p>84g/mol - 60g/mol</p><p>X - 7,34g</p><p>X = 84x7,34/60 -> X=10,27g de NAHCO3 = bicarbonato de sodio</p><p>Encontramos, bicarbonato de sódio como agente limitante 5g<10,27g</p><p>A massa teórica de sal formado foi:</p><p>Acetato de sódio= 82 mol/g + CO2 44 = mol/g + H2O = 18 mol/g = resultado = 144 mol/g</p><p>Reagente limitante: 48,6% rendimento de massa teórica = 13,84x0,486 = 6,73g massa após a reação.</p><p>82g/mol - 144g/mol</p><p>X - 13,84</p><p>X=13,84 . 82/144 =7,88</p><p>7,88 .48,6% - 3,8296 g de acetato de sódio</p><p>A partir do reagente limitante , obteve o número de mols através do CO2:</p><p>Acetato de sódio: 82mol/g + CO244 = =mol/g + H2O = 18mol/g = resultado - 144mol/g</p><p>Reagente limitante: 48,6% rendimento de massa teórica = 13,84 x 0,486 = 6,73g massa após a reação.</p><p>44g/mol - 144g/mol</p><p>X - 13,84</p><p>X = 13,84 . 44/144 = 4,23</p><p>4,23 . 48,6% = 2,055g de CO2</p><p>n=n/M -> 2,055/44 - 0,0467 mol</p><p>Considerando a CNTP, em que a pressão é igual a 1 atm e a temperatura é de 273 K(0ºC) o volume ocupado por 1 mol de qualquer gás será sempre de 22,4L, que corresponde ao volume molar dos gases. Concluindo, o volume de CO2 formado nas CNTP, se assumir que o CO2 é um gás ideal é de:</p><p>M CO2 = 44mol -> d = M/22,4 em CNTP = d = 1,96 g/litro</p><p>D=m/V ->V=m/d -> 2,055/1,96 = 1,04 L</p><p>ATIVIDADE PRÁTICA 3 - INDICADORES ÁCIDO-BASE</p><p>Os indicadores ácido-base são substâncias orgânicas que, ao entrar em contato com um ácido, ficam com uma cor, e ao entrar em contato com uma base ficam com outra cor. Assim, para saber se uma substância é ácido ou base, podemos utilizar um indicador orgânico para identificar a função química. Na atividade realizada para demonstrar essa reação, utilizou-se o suco de uma folha de repolho roxo batido no liquidificador com 1L de água e foi misturado em 9 ingredientes: Água, limão, vinagre, bicarbonato de sódio, sabão em pó, água sanitária, detergente, açúcar e leite.</p><p>INGREDIENTE</p><p>COLORAÇÃO</p><p>pH</p><p>ÁCIDO</p><p>NEUTRO</p><p>BÁSICO</p><p>ÁGUA</p><p>ROXA</p><p>7</p><p>X</p><p>LIMÃO</p><p>ROSA</p><p><7</p><p>X</p><p>VINAGRE</p><p>ROSA</p><p><7</p><p>X</p><p>BICARBONATO DE SÓDIO</p><p>AZUL</p><p>>7</p><p>X</p><p>SABÃO EM PÓ</p><p>VERDE</p><p>>7</p><p>X</p><p>ÁGUA SANITÁRIA</p><p>AMARELO</p><p>>7</p><p>X</p><p>DETERGENTE</p><p>ROSA CLARO</p><p>>7</p><p>X</p><p>AÇÚCAR</p><p>ROXO</p><p>>7</p><p>X</p><p>LEITE</p><p>LILÁS</p><p>>7</p><p>X</p><p>A partir dessas observações, conclui-se que os materiais de limpeza são básicos com pH >7. O limão e o vinagre são alimentos ácidos, pois possuem ácido cítrico e ácido ascórbico em sua composição, possuindo um pH baixo. Já o açúcar e o leite possuem pH próximo ao básico.</p><p>Referências:</p><p>https://www.soquimica.com.br/conteudos/em/indicadores_acido_base/</p><p>https://brasilescola.uol.com.br/quimica/dioxido-de-carbono.htm</p><p>https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-oxirreducao.htm</p><p>https://www.manualdaquimica.com/quimica-organica/acido-acetico.htm</p><p>https://pt.thients.com/bicarbonato-de-sodio-formula-composicao-aplicacao/</p><p>image2.png</p><p>image1.png</p><p>image3.png</p>