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Departamento de Química - UFMG QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL 2022 Questionários Química Geral Experimental Curso de 15 h (QUI628) Departamento de Química - UFMG QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL 2 Questionário Introdução às técnicas de laboratório Parte I – Objetivo Parte II – Introdução II.1 Explique a importância de expressar corretamente os resultados de um trabalho experimental. Parte III – Resultados e Discussão III.1 No Procedimento 1 fez-se a medida da temperatura de ebulição da água com o auxílio de um termômetro. Escreva a temperatura medida com o respectivo desvio. Departamento de Química - UFMG QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL 3 III.2 No Procedimento 2 anotou-se a capacidade e o respectivo desvio dos aparelhos listados abaixo. Complete a Tabela 1 com os dados obtidos. Tabela 1 – Capacidade e desvio de alguns aparelhos Aparelho Capacidade (mL) Desvio (mL) (Capacidade ± desvio) (mL) Bureta Proveta Pipeta graduada III.3 No Procedimento 3 determinou-se o volume máximo de um tudo de ensaio. Para isso, foram feitas três medidas com o auxílio da bureta. a) Complete a Tabela 2 com os dados obtidos e com o desvio padrão calculado. Tabela 2 – Volume de um tubo de ensaio V1 (mL) V2 (mL) V3 (mL) Vmédio (mL) Desvio (mL) Tubo de ensaio b) Expresse o valor médio do volume do tubo de ensaio com seu respectivo desvio. III.4 No Procedimento 4 fez-se a determinação da densidade de um líquido para identificá-lo. a) Complete a Tabela 3 com os dados obtidos e com o cálculo da densidade do líquido X. Tabela 3 - Dados obtidos na prática e cálculo da densidade Béquer 1 Béquer 2 Massa do béquer vazio (g) Massa do béquer + líquido X (g) Densidade (g mL-1) Departamento de Química - UFMG QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL 4 b) Com o auxílio da Tabela 4 identifique o líquido X e calcule o erro percentual para as duas densidades (densidade obtida com a pipeta e densidade obtida com o béquer). Explique como você fez para identificar o líquido X. Tabela 4 - Solubilidade em água e densidade de algumas substâncias Substância Solubilidade em água Densidade (g mL-1) Água (H2O) ---- 1,00 Benzeno (C6H6) Insolúvel 0,88 Ciclohexano (C6H12) Insolúvel 0,78 Etanol (C2H6O) Solúvel 0,79 Éter dietílico (C4H10O) Insolúvel 0,71 1-Pentanol (C5H12O) Praticamente insolúvel 0,81 Acetato de etila (C4H8O2) Solúvel 0,90 Departamento de Química - UFMG QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL 5 c) Discuta os resultados obtidos no experimento do líquido X, lembrando que o béquer não é instrumento medidor. Parte IV – Conclusão Departamento de Química - UFMG QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL 6 Questionário Reações Químicas Parte I – Objetivo Parte II – Introdução II.1 Cite 3 evidências macroscópicas de ocorrência de uma reação química. Parte III – Resultados e Discussão III.1 No Procedimento 1 fez-se a reação de decomposição do clorato de potássio (KClO3) na presença de dióxido de manganês (MnO2), sob aquecimento. Responda as questões a seguir: a) Escreva a equação da reação de decomposição do clorato de potássio, devidamente balanceada. Lembre- se que toda equação química precisa ter os estados físicos de reagentes e produtos. Departamento de Química - UFMG QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL 7 b) Explique o papel do dióxido de manganês na reação. c) Com um palito em brasa, verificou-se que o gás produzido e liberado na extremidade do tubo de ensaio alimentou a combustão. Explique esse resultado. d) Esperou-se o tubo esfriar e adicionaram-se 5,0 mL de água destilada. O tubo foi deixado no suporte para o sólido decantar. Após a decantação do sólido, o sobrenadante foi retirado com o auxílio de um conta- gotas e foi transferido para um outro tubo de ensaio. A esse segundo tubo, contendo o sobrenadante, adicionou-se solução de nitrato de prata 0,5 mol L-1 e observou-se a formação de um precipitado branco. Escreva a equação química correspondente e a equação iônica simplificada. Departamento de Química - UFMG QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL 8 III.2 O Procedimento 2 é a reação de combustão da fita de magnésio. a) Escreva a equação química para a reação de combustão da fita de magnésio. Lembre-se que toda equação química precisa ter os estados físicos de reagentes e produtos. b) A queima da fita de magnésio levou à formação de um sólido branco. Esse sólido foi dissolvido em água destilada, em um vidro de relógio, e adicionou-se solução de fenolftaleína. Observou-se o aparecimento de uma cor rosa. Escreva a equação química correspondente e explique o aparecimento da cor rosa. III.3 O Procedimento 3 é a reação de sódio metálico com água. a) Escreva a equação química para a reação. Lembre-se que toda equação química precisa ter os estados físicos de reagentes e produtos. Departamento de Química - UFMG QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL 9 b) Após o experimento a solução adquiriu coloração rósea. Explique. c) Como o gás hidrogênio produzido pela reação foi detectado? III.4 O Procedimento 4 é a reação entre o peróxido de hidrogênio (H2O2) e o permanganato de potássio (KMnO4), em meio ácido. a) Escreva a equação química para a reação, devidamente balanceada. Lembre-se que toda equação química precisa ter os estados físicos de reagentes e produtos. b) A reação entre o peróxido de hidrogênio e o permanganato de potássio envolve oxirredução. Indique o agente redutor e o agente oxidante na reação. Departamento de Química - UFMG QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL 10 c) Qual é a evidência observada para a ocorrência dessa reação? Por que essa mudança ocorre? III.5 O Procedimento 6 é a reação entre o hidróxido de sódio e o ácido clorídrico. a) Escreva a equação química correspondente nas formas molecular, iônica e iônica simplificada para a reação devidamente balanceada. Lembre-se que toda equação química precisa ter os estados físicos de reagentes e produtos. Parte IV – Conclusão Departamento de Química - UFMG QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL 11 Questionário Cinética Química Parte I – Objetivo Parte II – Introdução II.1 Cite 3 fatores que afetam a velocidade de uma reação química. Justifique. Parte III – Resultados e Discussão III.1 No Procedimento 1 estudou-se a influência da concentração de iodato de potássio (KIO3) na velocidade da reação entre esse reagente e o bissulfito de sódio (NaHSO3) com formação de iodo (I2). A equação iônica da reação é mostrada abaixo: 2IO3 –(aq) + 5HSO3 –(aq) + 2H+(aq) → I2(s) + 5HSO4 –(aq) + H2O(l) +amido = coloração azul Departamento de Química - UFMG QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL 12 a) As quantidades de KIO3 e NaHSO3 adicionadas são mostradas na Tabela 1. Após cada adição marcou-se, com o auxílio de um cronômetro, o tempo decorrido para o início da reação (aparecimento da coloração azul). Complete a Tabela 1 com os tempos que foram cronometrados. Tabela 1: Volumes adicionados de soluções e tempo decorrido para o início da reação Tubo KIO3 (mL) H2O (mL) NaHSO3 (mL) Tempo (s) 1 5 0 5 2 4 1 5 3 3 2 5 4 2 3 5 5 1 4 5 b) Construa um gráfico que relacioneo volume de solução de KIO3 em função do inverso do tempo (1/t). Deve-se traçar a reta que melhor se ajusta aos pontos. Anexe o gráfico ao questionário. c) Na reação com KIO3, o NaHSO3 é um agente oxidante ou um agente redutor? Qual é a variação no estado de oxidação do enxofre? III.2 No Procedimento 2 estudou-se a influência da temperatura na velocidade da reação entre o KIO3 e o NaHSO3. Para isso, a reação foi feita em três diferentes temperaturas. a) Complete a Tabela 2. Considere o experimento 1 (tubo 1) para preencher o tempo decorrido na temperatura de 25oC. Tabela 2: Tempo decorrido para o início da reação em três diferentes temperaturas Tubo Número Temperatura (C) Tempo decorrido (s) 1 25 2 15 3 5 Departamento de Química - UFMG QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL 13 III.3 No Procedimento 3 estudou-se o efeito de algumas substâncias na velocidade da reação de decomposição do peróxido de hidrogênio (H2O2). A decomposição pode ser verificada pela formação de bolhas de ar no tubo de ensaio. A equação química da reação é mostrada abaixo. Verifica-se pela equação que o gás oxigênio é liberado na decomposição do peróxido de hidrogênio. 2H2O2(aq) → O2(g) + 2H2O(l) a) Complete a Tabela 3 com observações a respeito do desprendimento do gás oxigênio. Tabela 3: Efeito de algumas substâncias na velocidade da reação de decomposição do peróxido de hidrogênio. Tubo Solução a ser adicionada Volume a ser adicionado Observações 1 FeCl3 2 gotas 2 CuSO4 2 gotas 3 Na2HPO4 3 gotas FeCl3 2 gotas Parte IV – Conclusão Departamento de Química - UFMG QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL 14 Questionário Equilíbrio Químico Parte I – Objetivo Parte II – Introdução II.1 O que podemos afirmar sobre a velocidade das reações direta e inversa em um sistema em equilíbrio? E sobre as concentrações dos reagentes e produtos no equilíbrio? Parte III – Resultados e Discussão III.1 No Procedimento 1 estudou-se o equilibrio entre os íons cromato (CrO4 2-)/dicromato (Cr2O7 2-) em solução aquosa. Este sistema é utilizado em razão da fácil observação do deslocamento do equilíbrio, por meio da diferença de cor do íon cromato (amarelo) e do íon dicromato (alaranjado). Deve-se observar que mesmo predominando a cor amarela (o que indica maior concentração de íons cromato) existem íons dicromato em equilíbrio na solução (em pequena quantidade) e vice-versa. O equilíbrio pode ser representado pela equação química mostrada abaixo. 2CrO4 2-(aq) + 2H+(aq) ⇌ Cr2O7 2-(aq) + H2O(l) amarelo alaranjado Departamento de Química - UFMG QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL 15 a) Descreva as mudanças observadas quando se adiciona solução de NaOH e, posteriormente, solução de HCl ao tubo de ensaio contendo a solução alaranjada. Escreva as equações químicas correspondentes. b) Adicionam-se 2 gotas de solução de nitrato de bário, Ba(NO3)2, em um tubo de ensaio contendo solução amarela e em um tubo de ensaio contendo solução alaranjada. Em um dos casos observa-se a formação de uma grande quantidade de precipitado e, no outro caso, a solução fica apenas turva. Levando em consideração a solubilidade do cromato de bário (BaCrO4) e do dicromato de bário (BaCr2O7) explique os resultados experimentais. III.2 No Procedimento 2 estudou-se o equilíbrio do sistema amônia (NH3)/hidróxido de amônio (NH4OH), em solução aquosa. O equilibrio pode ser representado pela equação química mostrada abaixo. NH3(aq) + H2O(l) ⇌ NH4 +(aq) + OH-(aq) Hsolução padrão de hidrogenoftalato de potássio (KHP). a) Escreva a equação química da reação de padronização. b) Complete a tabela com os dados obtidos nas titulações e com o cálculo da média do volume de NaOH e do desvio. Titulação Volume de NaOH na titulação com KHP (mL) 1 2 3 Média Média ± desvio padrão Departamento de Química - UFMG QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL 24 c) Com os dados obtidos, calcule a concentrações da solução de NaOH, em quantidade de substância. Parte IV – Conclusão