Portfólio de Química e Ciência dos Materiais

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ANHANGUERA EDUCACIONAL
Unidade : Colônia do Gurgueia/pi - I (17050203) A
Curso de Engenharia da Computação
Aluno(a) : Josiel Costa Rodrigues
RA : 3841812602
Portfólio de Aula Prática da Disciplina : Química e Ciência dos Materiais
Colônia do Gurgueia – PI
2024
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 1
Medidas de massa e Volumes de líquido
ATIVIDADE PROPOSTA:
Conhecer e identificar os tipos de vidrarias, instrumentos e equipamentos presentes em um
laboratório de química, bem como o uso adequado para cada situação, estabelecer o processo
de medição de massa e volume dos líquidos.
Procedimentos para a realização da atividade:
Esse experimento utilizará algumas vidrarias: pipeta graduada, proveta, béqueres e
instrumentos que servirão para auxiliar na execução da prática, como o pipetador de borracha
de três vias, comumente chamado de pera, e a pisseta de água destilada. Para o
desenvolvimento do experimento, as medições de volume serão realizadas com diferentes
vidrarias e as medições de massa serão realizadas com auxílio de uma balança analítica.
Dessa forma, para a execução da atividade prática, em seu AVA, você irá encontrar o link do
experimento MEDIDAS DE MASSA E VOLUME DE LÍQUIDOS, que será desenvolvido na
plataforma VirtuaLab da Algetec. A partir do acesso, seguem os procedimentos a serem
realizados no laboratório virtual para o desenvolvimento da atividade.
Segurança do experimento
Visualize o armário de EPIs clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o
nome “Armário de EPIs” localizado dentro do painel de visualização no canto superior esquerdo
da tela. Se preferir, também pode ser utilizado o atalho do teclado “Alt+4”.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Vidrarias Proveta 50mL Béquer 50mL
Massa de vidraria seca (g 33,4100 37,9930
Massa de vidraria + 15mL de
água
48,1917 53,5616
Massa dos 15mL de água 14,7817 15,5686
Temperatura (ºC) 20 20
1. Com base nos seus conhecimentos, qual a vantagem de tarar a balança com o béquer
dentro? Justifique.
R: Tarar a balança com o béquer dentro apresentou várias vantagens na medição de
uma substância: A primeira é a questão da precisão, porque a balança mostrará apenas
a massa do que foi adicionado, podendo então eliminar a possibilidade de erro ao tentar
subtrair a do béquer. A segunda é praticidade, já que pode permitir pesar vários
ingredientes, levando o indivíduo a tarar a balança quantas vezes forem necessárias
para cada adição subsequente à primeira; isto é consideravelmente mais rápido do que
enviar algo novo para a balança o tempo todo. Terceiro, ele está economizando tempo,
já que não é necessário medir e anotar a massa do béquer em si, e, finalmente, este
método é muito versátil, pois o que quer que seja colocado no béquer virá abaixo dele.
Portanto, tarar a balança com o béquer é uma prática necessária, comum e eficaz na
obtenção de medidas precisas em ambientes laboratoriais.
2. O valor medido na pipeta foi próximo ao esperado? Quais os valores imediatamente
acima e imediatamente abaixo do valor medido na escala graduada da pipeta?
R: Vendo as opções que fornecidas acima, a proveta de 50 ml é a mais indicada para
medições precisas de volume. Provetas então como o próprio nome diz, foram
projetadas especificamente para medições de volumes líquidos, portanto suas divisões
são mais finas e mais capazes de medir o volume com alta precisão, sendo então
frequentemente em mililitros ou frações de milímetros.Sendo pela mesma razão,
béqueres de 50 ml e 250 ml são usados geralmente para misturar, transportar ou
armazenar líquidos. Onde seus valores marcados são menos precisos e servem como
estimativas aproximadas. Portanto, a opção correta depende da precisão requerida,
caso seja crítico, a proveta de 50 ml é mais apropriada.
3. O valor medido na proveta foi próximo ao esperado? Quais os valores imediatamente
acima e imediatamente abaixo do valor medido na escala graduada da proveta?
R: Sim. Contendo as mesmas escalas que a pipeta apresenta.
4. . O valor medido no béquer foi próximo ao esperado? Quais os valores imediatamente
acima e abaixo do valor medido na escala graduada do béquer?
R: Tendo resultado, vi que o valor não foi próximo do esperado. Então o valor ficou
abaixo do valor medido na escala graduada da pipeta.
5. Considerando as vidrarias selecionadas, quais seriam as mais indicadas em termos de
medição de volumes? Reflita sobre sua resposta.
R: As mais precisas são a pipeta e a proveta. Pois o volume medido e transferido é
fixo.
REFERÊNCIAS: (não obrigatório – aparecer para todos)
Descrição (em abnt) das referências utilizadas
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 2
Reação de Neutralização de Ácido Base
Atividade proposta:
Compreender os procedimentos para realizar uma reação de neutralização e como identificar
sua titulação.
Procedimentos para a realização da atividade:
Em seu AVA, você irá encontrar o link do experimento REAÇÃO DE NEUTRALIZAÇÃO
ÁCIDO BASE, que será desenvolvido na plataforma Virtual da Algetec. A partir do acesso,
seguem os procedimentos a serem realizados no laboratório virtual para o desenvolvimento da
atividade.
Escolhendo o comprimido para o experimento:
Ao iniciar o experimento, escolha qual comprimido de Aspirina® você deseja utilizar para
realizar, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre ele. A opção 1 possui
aproximadamente 450 mg, a opção 2 possui aproximadamente 1000 mg e a opção 3 possui
massa aleatória que varia entre 450 mg e 1000 mg.
Segurança do Experimento:
Visualize o armário de EPIs clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera “Armário de
EPIs” localizada dentro do painel de visualização no canto superior esquerdo da tela. Se
preferir, também pode ser utilizado o atalho do teclado “Alt+6”.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Dados do experimento
Os dados obtidos do experimento foi o seguinte:
Comprimido de 450mg = massa - 0,449g,
Comprimido de 1000mg = massa - 0,998g
Comprimido de 658,2mg = massa - 0,6582
Titulação Volume de NaOH gasto na
titulação
Concentração de NaOH (mol/L) Número de mol de
NaOH
1º 17,6 ml 0,1 0,00176 mol de NaOH
2º 39,1 ml 0,1 0,00391 mol de NaOH
3º 25,7 ml 0,1 0,00257 mol de NaOH
Cálculos pressupostos:
nNaOH =MNaOH .VNaOH
O cálculo de concentração hidróxido de sódio utilizado na titulação(NNaOH),temos essa
equação que pode ser utilizada:
nNaOH =MNaOH .VNaOH
O MNaoH é a concentração de hidróxido de sódio em mol/L e VNaOH é o volume gasto na
titulação em litros.
Tendo então a consideração que a concentração de hidróxido de sódio utilizada é de 0,1 mol/L,
onde temos:
Na primeira titulação:NNaOH = 0,1 mol/Lx0,0176L = 0 ,00176 mol de NaOH
Na segunda titulação:NNaOH = 0,1mol/Lx0,0391 = 0,00391 mol de NaOH
NA terceira titulação:NNaOH = 0,1 mol/Lx0,0257L = 0,00257 mol de NaOH
Onde para calcular massa do ácido acetilsalicílico na amostra (Maa), podemos usar a
equação:
mAA = nAA , 180
Onde nAA é o número de mols de ácido acetilsalicílico na amostra e 180 é a massa molar do
ácido acetilsalicílico em g .mol.
Para encontrar o valor de NAA , é necessário usar a equação estequiométrica da reação entre
o ácido acetilsalicílico e o hidróxido de sódio:
CaO2H7COOH(alc/aq) + NaOH(aq)__C802H7COONa(aq) + H2o(l)
sendo então que a partir dessa equação, podemos ver que a proporção de mol entre o ácido
acetilsalicílico e o hidróxido de sódio e 1:1, Isso significa que o número de mols de NaOH
utilizado é igual ao número de mols de ácido acetilsalicílico na amostra.
Assim teremos:
Na primeira titulação: NAA =NNaOH = 0,00176 mol
mAA = 0,00176 mol x 180g mol = 0,3168g
Na segunda titulação: NAA =NNaOH = 0,00391 mol
mAA = 0,00391 mol x 180g/mol - 0,7038g
Na terceira titulação: NAA = NNaOH = 0,00257 mol
mAA = 0,00257 mol x 180gmol = 0,4626g
Portanto, valores que foram encontrados para a massa de ácido acetilsalicílico nas amostras
são, respectivamente, 03168g, 0,7038g e 0,4626g.
1. Por que, no processo de titulometria, é importante que a reação seja rápida?
R: O processo de titulometria sua rapidez de reação é importante porque ela pode
afetar diretamente a precisãoe também exatidão dos resultados encontrados. Uma
titulação é também uma técnica que envolve a adição gradual de uma solução de
titulante a uma solução de analito até que ocorra uma reação química completa, a
rapidez da reação é importante porque; reação química deve ocorrer de maneira rápida
e completa para que haja um ponto final de titulação onde também possa ser
determinado com precisão o resultado que venha ser encontrado. Caso a reação ocorra
lentamente, isso pode ser difícil na hora de determinar o ponto final e exato da titulação,
o que leva a cometer erros na determinação do teor em massa do ácido acetilsalicílico
no comprimido. Além disso , se por acaso a reação não ocorrer rapidamente, é possível
que ocorram reações secundárias que interferem no resultado, afetando ainda mais a
precisão e exatidão do experimento. Portanto a rapidez da reação é crucial para obter
os resultados precisos e confiáveis na titulometria.
2. Explique por que foi necessário acrescentar álcool etílico 99,5% ao Erlenmeyer?
R: O uso do álcool etílico 99,5% ao Erlenmeyer tem como objetivo aumentar a
solubilidade do ácido acetilsalicílico na água destilada utilizada na preparação da
solução. O ácido acetilsalicílico é pouco solúvel na água, mas é mais solúvel em álcool
etílico, podendo ajudá- lo a ser dissolvido e torná - lo mais disponível para a reação de
titulação. Além disso, o álcool etílico ajuda a reduzir a formação de espuma durante a
agitação da solução , o que pode interferir na precisão dos resultados da titulação.
3. Por que, no processo de titulometria, é importante que a solução contida na bureta seja
adicionada lentamente ao Erlenmeyer?
R: No processo de titulometria, é importante que a solução contida na bureta seja
adicionada lentamente ao Erlenmeyer para garantir a precisão do resultado. Isso ocorre
porque a titulação é baseada em uma reação química de neutralização entre ácido e a
base. Se por acaso a solução for adicionada muito rapidamente , a reação pode ser
incompleta, ou então pode haver excesso de base adicionada muito lentamente, o
processo de titulação pode ser prolongado, o que pode levar a erros na leitura da
quantidade de solução adicionada. Sendo então, a adição lenta e cuidadosa da solução
da bureta é importante para garantir que a reação de neutralização seja completa para
poder chegar a resultados confiáveis e precisos.
REFERÊNCIAS: (não obrigatório – aparecer para todos)
Descrição (em abnt) das referências utilizadas
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 3
Estruturas Cristalinas
Atividade proposta:
Construir células unitárias e compreender como os átomos estão dispostos em estruturas
cristalinas do tipo CS, CCC e CFC na formação de materiais.
Procedimentos para a realização da atividade:
Em seu AVA, você irá encontrar o link do software CrystalWalk. A partir do acesso ao
software, segue o procedimento a ser realizado para o desenvolvimento da atividade. Ao
acessar o link, uma tela inicial do software abrirá,
RESULTADOS E DISCUSSÕES
- Estrutura cristalina cúbica de corpo centrado CS – Elemento químico Polônio (Po)
- Estrutura cristalina cúbica de corpo centrado (CCC) – Elemento químico Lítio (Li)
- Estrutura cristalina cúbica de corpo centrado (CCC) – Elemento químico Lítio (Li)- Estrutura
cristalina cúbica de face centrada (CFC) – Elemento químico Níquel (Ni)
Obtendo os resultados dessa prática será possível compreender visualmente como ocorre o
ordenamento atômico em estruturas cristalinas do tipo cúbica (CS, CCC e CFC).
REFERÊNCIAS: (não obrigatório – aparecer para todos)
Descrição (em abnt) das referências utilizadas
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 4
CLASSIFICAÇÃO E PROPRIEDADE DOS MATERIAIS
ATIVIDADE PROPOSTA:
Caracterização de um material através de suas principais propriedades mecânicas pela
análise de um diagrama tensão/deformação.
Procedimentos para a realização da atividade:
Em seu AVA, você irá encontrar o link que dará acesso ao software MDSolids. A partir do
acesso ao software, segue o procedimento a ser realizado para o desenvolvimento da
atividade. Ao acessar o link, uma tela inicial do software abrirá.
Esse é o diagrama tensão/deformação para o material
RESULTADOS E DISCUSSÕES
1. O material que está em análise é dúctil ou frágil? Por quê?
R: No gráfico, após ter ponto de escoamento, (cerca de 0,3 de deformação), o material
continua a deformar-se de forma significativa antes do falhamento, o que é então
característico de materiais dúcteis. Eles exibem uma grande deformação plástica antes
da ruptura, permitindo que sejam moldados ou deformados sem se romperem
imediatamente. Aumento de Deformação com Aumento de Tensão: Mesmo após o
escoamento o gráfico mostra que o material suporta tensões adicionais enquanto
continua a se deformar, o que também é típico de materiais dúcteis. Esse
comportamento pode ser conhecido como encruzamento, onde o material se torna mais
forte à medida que é deformado. A curva não termina de forma abrupta: Materiais
frágeis,eles tendem a falhar logo após o ponto de escoamento, sem uma grande
deformação adicional. No gráfico está mostrando que o material ainda está suportando
tensões crescentes, o que sugere que ele não falhou de maneira frágil. Também em
resumo, o material é considerado dúctil porque mostra uma capacidade significativa de
deformação plástica antes de qualquer indicação de ruptura.
2. Qual os valores para tensão máxima e tensão de ruptura encontrados?
R: A tensão Máxima (Tensão de Escoamento ou Tensão Última): É também o ponto
mais alto da curva, que está representando a maior tensão que o material suporta antes
de começar a falhar. Pelo gráfico, a tensão máxima está em torno de 749 MPa.Tensão
de Ruptura: É o valor da tensão no ponto final da curva, onde corresponde à tensão no
momento em que o material se rompe. Pelo gráfico, observa - se que a tensão de
ruptura está em torno de 643 MPa. Vendo que o pico da curva corresponde à tensão
máxima, o ponto final da curva (onde a linha de tensão finalmente termina) e onde
corresponde à tensão de ruptura.
3. Com os dados fornecidos pelo diagrama, é possível calcular o módulo de elasticidade?
Qual seu valor?
R: Podendo ser possível calcular o módulo de elasticidade utilizando os dados
fornecidos pelo diagrama tensão-deformação. O módulo de elasticidade é definido
também como inclinação inicial linear da curva tensão-deformação, que está
representando o comportamento elástico do material.
Para calcular o módulo de elasticidade:
E é o módulo de elasticidade.
Δσ é a variação da tensão na região elástica (MPa)
Δϵ é a variação da deformação correspondente (adimensional).
Identificando a região elástica: No gráfico, essa região aparece linear inicial onde a
relação tensão-deformação é aproximadamente uma linha reta, determinando Δσ e Δϵ
faça uma escolha para dois pontos ao longo dessa linha reta para calcular a variação
de tensão e a variação correspondente na deformação.
Cálculo Aproximado:
Vamos assumir, um exemplo, que no gráfico:
A tensão passa de 0 MPa a 400 MPa
A deformação correspondente passa de 0 a 1 (ou 0.001 no eixo x do gráfico).
Então:
E= 400Mpa / 0,001
E= 400.000Mpa
E= 400GPa
Obtendo os resultados dessa prática será possível compreender como construir um
diagrama tensão/deformação podendo também fazer uma análise para obter as
principais propriedades mecânicas do material avaliado.
REFERÊNCIAS: (não obrigatório – aparecer para todos)
Descrição (em abnt) das referências utilizadas