Portifolio Wjacson

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<p>UNIVERSIDADE PITÁGORAS UNOPAR ANHANGUERA</p><p>WJACSON SILVESTRE TEIXEIRA</p><p>QUÍMICA GERAL</p><p>LINHARES</p><p>2024</p><p>WJACSON SILVESTRE TEIXEIRA</p><p>QUÍMICA GERAL</p><p>Roteiro de Aula Prática apresentado a Universidade Anhanguera como requisito para obtenção de média para a disciplina de Química geral.</p><p>Tutor(a) à Distância: Viviane Yukari Yamada</p><p>LINHARES</p><p>2024</p><p>SUMÁRIO</p><p>INTRODUÇÃO	4</p><p>DESENVOLVIMENTO	5</p><p>ETAPA 1 – FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA	5</p><p>ETAPA 2 - REAÇÃO DE NEUTRALIZAÇÃO ÁCIDO-BASE	7</p><p>ETAPA 3 - ESTEQUIOMETRIA	13</p><p>CONCLUSÃO	18</p><p>REFERÊNCIAS	19</p><p>1 INTRODUÇÃO</p><p>O presente trabalho tem por objetivo nos mostrar a importância de entendermos os principais conceitos relacionados a quimíca e suas áreas de estudo, desse modo teremos um pequeno resumo de atividades executados e cálculos baseados nos dados fornecidos pela plataforma ALGETEC.</p><p>Será apresentado toda a fundamentação teórica a respeito da aula prática executada, também da reação de neutralização do e ácido base e a importância de entendimento desse experimento.</p><p>No segundo momento falaremos sobre a estequimetria apresentando seus experimentos realizados, bem como seus conceitos fundamentações.</p><p>2</p><p>2 DESENVOLVIMENTO</p><p>2.1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA</p><p>A reação de neutralização ácido-base é um processo químico no qual um ácido reage com uma base para formar sal e água, de acordo com a equação geral: H+(aq)+OH−(aq)→H2​O(l). Essa reação ocorre em soluções aquosas e é fundamental para o controle do pH em diferentes sistemas, tanto em processos industriais quanto em fenômenos naturais e biológicos. O conceito de neutralização está fortemente ligado à compreensão do comportamento de ácidos e bases, conforme descrito pelas teorias de Arrhenius, Brønsted-Lowry e Lewis. No contexto da química analítica, essa reação é explorada por meio de técnicas como a titulação, que permite determinar com precisão a concentração de uma solução desconhecida ao reagir com uma solução de concentração conhecida (titulante).</p><p>A estequiometria, por sua vez, é o campo da química que estuda as proporções quantitativas entre reagentes e produtos em uma reação. Em reações ácido-base, a estequiometria é crucial para prever as quantidades exatas de ácido e base necessárias para atingir o ponto de equivalência, ou seja, o ponto em que as quantidades de H+ e OH- são equivalentes e a solução é completamente neutralizada. A estequiometria dessas reações envolve o cálculo preciso das relações molares entre os reagentes e permite determinar a concentração de substâncias envolvidas na reação.</p><p>2.2 REAÇÃO DE NEUTRALIZAÇÃO ÁCIDO-BASE</p><p>As reações ácido-base são classificadas em diferentes teorias, como a de Arrhenius, citada no texto, e também as de Brønsted-Lowry e Lewis, que expandem o conceito. A teoria de Brønsted-Lowry, por exemplo, define ácidos como doadores de prótons (H+) e bases como receptores, enquanto a teoria de Lewis foca em pares de elétrons, considerando ácidos como aceitadores de pares de elétrons e bases como doadores. O ácido acetilsalicílico reage com o hidróxido de sódio (NaOH) segundo a equação:</p><p>𝐶8𝑂2𝐻7𝐶𝑂𝑂𝐻(𝑎𝑙𝑐/𝑎𝑞) + 𝑁𝑎𝑂𝐻(𝑎𝑞) → 𝐶8𝑂2𝐻7𝐶𝑂𝑂𝑁𝑎(𝑎𝑞) + 𝐻2𝑂(𝑙)</p><p>Utilziando esse modelo conseguimos determinar a quantiadade de ácido acetilsalicílico presente na amostra comercial, conhecendo o ponto de equivalência é posssivél perceber que o numero de mols de hidróxido de sódio é igual ao de ácido acetilsalicilico (nNaOH = nAAS), desse modo conseguimos calcular utilziando a seguinte formula:</p><p>nNaOH =M NaOH . V NaO H</p><p>m AA=nAA .180</p><p>Em relação ao hidróxido de sódio temos</p><p>nNaOH = número de mols;</p><p>MNaOH = Concentração molar (mol/L);</p><p>VNaOH= Volume em litros consumido na titulação;</p><p>mAA = Massa em gramas de ácido acetilsalicílico (AA) encontrado na amostra;</p><p>nAA = Número de mol de ácido acetilsalicílico (AA).</p><p>O experimento foi completado, da seguinte forma:</p><p>Figura 1 – Resultado do experimento. Fonte: o autor (2024).</p><p>Em sequência, o experimento foi realizado mais 2 vezes.</p><p>Os dados obtidos com a realização do experimento são os seguintes: Comprimido de 450mg = massa: 0,449g, comprimido de 1000mg = massa:</p><p>0,998g, comprimido de 658,2mg = massa: 0,6582.</p><p>Tabela 1 – Dados adquiridos durante a titulação. Fonte: o autor (2024).</p><p>Titulação</p><p>Volume de NaOH gasto na titulação</p><p>Concentração de NaOH (mol/L)</p><p>Número de NaOH</p><p>de</p><p>mol</p><p>1ª (comprimido de 450mg)</p><p>17,6ml</p><p>0,1</p><p>0,00176</p><p>NaOH</p><p>mol</p><p>de</p><p>2ª (comprimido de 1000mg)</p><p>39,1ml</p><p>0,1</p><p>0,00391</p><p>NaOH</p><p>mol</p><p>de</p><p>3ª	(comprimido aleatório	com</p><p>massa	de</p><p>0,6582g)</p><p>25,7ml</p><p>0,1</p><p>0,00257</p><p>NaOH</p><p>mol</p><p>de</p><p>Assim, realiza-se agora os cálculos pressupostos:</p><p>Para calcular o número de mols de hidróxido de sódio utilizado na titulação (NNaOH), podemos usar a equação:</p><p>nNaOH =M NaOH . V NaOH</p><p>Onde MNaOH é a concentração de hidróxido de sódio em mol/L e VNaOH é o volume gasto na titulação em litros.</p><p>Considerando que a concentração de hidróxido de sódio utilizada é de 0,1 mol/L, temos:</p><p>1ª titulação: NNaOH = 0,1 mol/L x 0,0176 L = 0,00176 mol de NaOH 2ª titulação: NNaOH = 0,1 mol/L x 0,0391 L = 0,00391 mol de NaOH 3ª titulação: NNaOH = 0,1 mol/L x 0,0257 L = 0,00257 mol de NaOH</p><p>Para calcular a massa de ácido acetilsalicílico na amostra (mAA), podemos usar a equação:</p><p>m AA=nAA .180</p><p>Onde NAA é o número de mols de ácido acetilsalicílico na amostra e 180 é a massa molar do ácido acetilsalicílico em g/mol.</p><p>Para encontrar o valor de NAA, é necessário usar a equação estequiométrica da reação entre o ácido acetilsalicílico e o hidróxido de sódio:</p><p>𝐶8𝑂2𝐻7𝐶𝑂𝑂𝐻(𝑎𝑙𝑐/𝑎𝑞) + 𝑁𝑎𝑂𝐻(𝑎𝑞) → 𝐶8𝑂2𝐻7𝐶𝑂𝑂𝑁𝑎(𝑎𝑞) + 𝐻2𝑂(𝑙)</p><p>A partir dessa equação, podemos ver que a proporção de mol entre o ácido acetilsalicílico e o hidróxido de sódio é 1:1. Isso significa que o número de mols de NaOH utilizado na titulação é igual ao número de mols de ácido acetilsalicílico na amostra.</p><p>Assim, temos:</p><p>1ª titulação: NAA = NNaOH = 0,00176 mol mAA = 0,00176 mol x 180 g/mol = 0,3168 g 2ª titulação: NAA = NNaOH = 0,00391 mol mAA = 0,00391 mol x 180 g/mol = 0,7038 g 3ª titulação: NAA = NNaOH = 0,00257 mol mAA = 0,00257 mol x 180 g/mol = 0,4626 g</p><p>Portanto, os valores encontrados para a massa de ácido acetilsalicílico nas amostras são, respectivamente, 0,3168 g, 0,7038 g e 0,4626 g.</p><p>1. Por que, no processo de titulometria, é importante que a reação seja rápida?</p><p>No processo de titulometria, a rapidez da reação é fundamental, pois influencia diretamente a precisão e a exatidão dos resultados obtidos. A titulação é uma técnica que envolve a adição gradual de uma solução titulante a uma solução de analito até que a reação química se complete. A velocidade dessa reação é crucial, pois ela deve ocorrer de forma rápida e completa para que o ponto final da titulação possa ser identificado com precisão. Se a reação for lenta, pode se tornar difícil determinar o ponto final exato, o que pode resultar em erros na quantificação da massa do ácido acetilsalicílico no comprimido. Além disso, reações secundárias podem ocorrer se a reação principal for muito lenta, comprometendo ainda mais a precisão e a exatidão do experimento. Portanto, a rapidez da reação é essencial para obter resultados precisos e confiáveis na titulometria.</p><p>2. Explique por que foi necessário acrescentar álcool etílico 99,5% ao Erlenmeyer?</p><p>A adição de álcool etílico a 99,5% ao Erlenmeyer tem como objetivo aumentar a solubilidade do ácido acetilsalicílico na água destilada usada na preparação da solução. O ácido acetilsalicílico é pouco solúvel em água, mas sua solubilidade aumenta significativamente em álcool etílico, facilitando sua dissolução e tornando-o mais disponível para a reação de titulação. Além disso, o álcool etílico ajuda a minimizar a formação de espuma durante a agitação da solução, o que pode interferir na precisão dos resultados da titulação.</p><p>3. Por que, no processo de titulometria, é importante que a solução contida na bureta seja adicionada lentamente ao Erlenmeyer?</p><p>No processo de titulometria, é crucial</p><p>adicionar a solução da bureta lentamente ao Erlenmeyer para assegurar a precisão dos resultados. A titulação é baseada na reação química de neutralização entre o ácido e a base. Se a solução for adicionada rapidamente, pode ocorrer uma reação incompleta ou um excesso de base, comprometendo a exatidão do resultado. Por outro lado, uma adição muito lenta pode prolongar o processo de titulação, levando a erros na medição do volume de solução adicionado. Assim, uma adição lenta e controlada da solução da bureta é essencial para garantir que a reação de neutralização seja completa e para obter resultados precisos e confiáveis.</p><p>.</p><p>Etapas do experimento (mapa mental):</p><p>· Escolha do comprimido de Aspirina</p><p>· Colocar EPIs (jaleco, luvas de látex e óculos de proteção)</p><p>· Selecionar materiais necessários (béquer, proveta e Erlenmeyer e o indicador solução alcoólica de fenolftaleína)</p><p>· Pesar o comprimido utilizando a balança analítica</p><p>· Colocar o comprimido no Erlenmeyer</p><p>· Colocar 20 ml de água destilada na proveta -> despejar o conteúdo no Erlenmeyer e agitar</p><p>· Adicionar 20ml de álcool etílico 99,5% na proveta -> despejar o conteúdo no Erlenmeyer e agitar</p><p>· Adicionar 3 gotas de fenolftaleína no Erlenmeyer</p><p>· Colocar 50ml da solução de hidróxido de sódio 0,1 mol/L padronizada no béquer</p><p>· Colocar o béquer sobre a bureta e despejar o conteúdo</p><p>· Iniciar o processo de titulação, colocando o Erlenmeyer abaixo da proveta e abrindo a válvula até que a solução ganhe um tom de rosa</p><p>· Anotar o volume da solução de hidróxido de sódio gasto para neutralizar o ácido acetilsalicílico contido na solução no Erlenmeyer</p><p>· Repetir o processo para a triplicata de resultados</p><p>· Calcular o teor em massa do ácido acetilsalicílico no comprimido, utilizando as informações obtidas por meio da titulação.</p><p>2.3 ETAPA 3 - ESTEQUIOMETRIA</p><p>O experimento executado no laboratório virtual avalia duas hipóteses para a reação de decomposição de bicarbonato de sódio (NaHCO3):</p><p>De acordo com cada reação, uma das hipóteses apresenta produtos diferentes. Por exemplo, na segunda hipótese, há formação de água no estado físico gasoso, o que não se observa na primeira hipótese. Se não houver presença de água nos vapores, a primeira hipótese pode ser excluída. A dúvida pode ser sanada colocando-se sobre a boca do béquer uma placa metálica ou um vidro de relógio, onde o vapor de água poderá ser condensado, o que efetivamente acontece. Em alternativa às hipóteses apresentadas, é possível avaliar o sólido residual obtido a partir de um estudo em um sistema aberto.</p><p>Usando os dados de massa molar, têm-se:</p><p>106g:</p><p>Cada 2mols de NaHCO3 (2×84 g) deveriam formar 1mol de Na2CO3, ou seja,</p><p>2mols de NaHCO3 = 2×84 = 168g/mol Na2CO3 = [(2×23) + 12 + (3×16)] = 106g/mol</p><p>Se partíssemos de 5g de NaHCO3, por exemplo, segundo os cálculos acima, deveríamos obter:</p><p>Reação 1:</p><p>84g de NaHCO3	40g de NaOH</p><p>5g de NaHCO3	x</p><p>X = 2,38g de NaOH (massa do sólido residual)</p><p>Reação 2:</p><p>168g de NaHCO3	106g de Na2CO3</p><p>5g de NaHCO3	y</p><p>y = 3,15g de Na2CO3 (massa do sólido residual)</p><p>O experimento foi completado, da seguinte forma:</p><p>Figura 2 – resultado do experimento. Fonte: o autor (2024).</p><p>54,1g</p><p>Massa inicial conjunto béquer-conteúdo: 50g (béquer) + 4.1g conteúdo =</p><p>Massa final conjunto béquer-conteúdo: 52,5g</p><p>1. Escreva a equação que descreve o processo ocorrido.</p><p>A equação que descreve o processo ocorrido é:</p><p>2NaHCO3(s) → Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)</p><p>Onde o bicarbonato de sódio (NaHCO3) é aquecido, resultando na decomposição em carbonato de sódio (Na2CO3), água (H2O) e dióxido de carbono (CO2).</p><p>2. Calcule o rendimento reacional.</p><p>Para calcular o rendimento reacional, precisamos comparar a quantidade de bicarbonato de sódio que teoricamente deveria ser convertida em carbonato de sódio com a quantidade que realmente foi obtida. A equação química balanceada da reação é:</p><p>2NaHCO3(s) → Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)</p><p>A partir da massa molar do bicarbonato de sódio (84 g/mol), podemos calcular a quantidade teórica de bicarbonato de sódio que foi utilizado na reação:</p><p>n = m/M = 4,1 g / 84 g/mol = 0,049 mol</p><p>A partir da estequiometria da equação, sabemos que cada mol de bicarbonato de sódio deve produzir 1 mol de carbonato de sódio. Portanto, a quantidade teórica de carbonato de sódio produzida é:</p><p>n = 0,049 mol</p><p>A partir da massa molar do carbonato de sódio (106 g/mol), podemos calcular a massa teórica do produto:</p><p>m = n x M = 0,049 mol x 106 g/mol = 5,19 g</p><p>O rendimento reacional pode ser calculado como a razão entre a massa real do produto obtido e a massa teórica do produto, multiplicado por 100%:</p><p>rendimento = (massa real / massa teórica) x 100% Substituindo os valores, temos:</p><p>rendimento = (52,5 g / 5,19 g) x 100% = 101,5%</p><p>O resultado acima é um pouco acima de 100% e pode ser explicado por possíveis erros de medição ou perda de CO2 durante o processo de pesagem.</p><p>Etapas do experimento (mapa mental):</p><p>Higienização das mãos.</p><p>Seleção dos EPIs necessários (jaleco e luvas).</p><p>Pesagem do béquer (50g) + bicarbonato de sódio (4,1g), totalizando 54,1g.</p><p>Aquecimento do conjunto béquer-conteúdo por 15 minutos no bico de Bunsen.</p><p>Espera-se a solidez do conteúdo do béquer se dissolver totalmente.</p><p>Pesagem do conjunto béquer-conteúdo após o aquecimento, totalizando</p><p>52,5g.</p><p>Cálculo do rendimento reacional.</p><p>Demonstração da equação do processo ocorrido.</p><p>3 CONCLUSÃO</p><p>Após a execução das atividades práticas propostas neste portfólio, podemos concluir que os objetivos estabelecidos foram atingidos com sucesso. Entender os critérios associados às reações de neutralização em meio aquoso é fundamental para diversas áreas da química, desde a indústria até a pesquisa científica. A capacidade de realizar cálculos para a determinação quantitativa de espécies ácidas ou básicas com concentração desconhecida é uma habilidade essencial em química analítica e tem aplicações amplas, como na análise de amostras ambientais.</p><p>A estequiometria das reações é uma ferramenta central na química, permitindo a determinação da proporção ideal entre reagentes e produtos. Compreender os princípios da estequiometria é crucial para a realização de experimentos e para a interpretação das reações químicas em geral.</p><p>No contexto do Curso Superior de Tecnologia em Gestão Ambiental, a química é uma disciplina vital, pois oferece insights sobre os processos químicos que ocorrem no meio ambiente e suas possíveis consequências. As atividades práticas são uma maneira eficaz de consolidar o conhecimento teórico e desenvolver habilidades práticas essenciais para a futura atuação profissional.</p><p>Em suma, a realização dessas atividades práticas evidenciou a importância dos temas abordados e a relevância da química e das práticas laboratoriais no contexto do Curso Superior de Tecnologia em Gestão Ambiental.</p><p>REFERÊNCIAS</p><p>CHANG, R; GOLDSBY, K. A. Química. 11. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013. ROSENBERG, J. L.; EPSTEIN, L. M.; KRIEGER, P. J. Química Geral. 9. ed. Porto</p><p>Alegre: Bookman, 2013.</p><p>SILVA, R. B.; COELHO, F. L. Fundamentos de química orgânica e inorgânica. Porto Alegre: SAGAH, 2018.</p><p>19</p><p>image2.jpeg</p><p>image3.png</p><p>image4.jpeg</p><p>image5.jpeg</p><p>image1.png</p>