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RELATÓRIO DE PRÁTICA Akylla Rodrigues Velasco Matrícula: 47022311 RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS ENSINO DIGITAL RELATÓRIO DATA: ______/______/______ RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS: QUÍMICA APLICADA À ENGENHARIA DADOS DO(A) ALUNO(A): NOME: Akylla Rodrigues Velasco MATRÍCULA:47022311 CURSO: Engenharia de Produção POLO: Unifael PROFESSOR(A) ORIENTADOR(A): Iury Sousa e Silva RELATÓRIO: ATIVIDADE PRÁTICA 1 - REAÇÃO DE OXIDAÇÃO Durante o experimento que realizei, coloquei lã de aço (bombril) composta principalmente por ferro metálico em contato direto com água sanitária, cuja substância ativa é o hipoclorito de sódio. Logo percebi uma reação química evidente, o ferro começou a oxidar, perdendo elétrons e formando óxidos de ferro, popularmente conhecidos como ferrugem. Essa transformação é um exemplo clássico de reação de oxirredução (redox), pois envolve a transferência de elétrons entre os reagentes. Nesse processo, o ferro foi o agente oxidado, enquanto o cloro presente no hipoclorito atuou como agente oxidante, sendo reduzido. A reação observada pode ser representada pela seguinte equação balanceada: 4Fe(s)+3O2(g)→2Fe2O3(s) Determinação dos Números de NOX Ferro metálico (Fe) possui NOX = 0. No óxido de ferro (Fe₂O₃), o ferro apresenta NOX = +3. O oxigênio molecular (O₂) possui NOX = 0. No Fe₂O₃, o oxigênio apresenta NOX = -2. Essa transformação visual foi clara e perceptível a olho nu, confirmando que o cloro atua como um agente oxidante mais potente que o oxigênio atmosférico. Embora a oxidação natural do ferro ocorra lentamente com o ar, a presença do cloro intensificou a reação, permitindo observar os efeitos já nos primeiros minutos. Fotos do experimento. 5 minutos da lã em contato com o cloro 15 após o processo inicial RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS ENSINO DIGITAL RELATÓRIO DATA: ______/______/______ ATIVIDADE PRÁTICA 2 – INFLUÊNCIA DA MASSA ESPECÍFICA EM LÍQUIDOS Água e óleo se misturam? Definitivamente, água e óleo não se misturam e isso ocorre devido à diferença de polaridade entre suas moléculas, um fator essencial na miscibilidade dos líquidos. Água (H₂O) é uma substância polar, ou seja, suas moléculas possuem uma distribuição desigual de cargas elétricas. Óleo, por outro lado, é apolar, formado por moléculas que não apresentam essa separação de cargas. As características entre a água e o óleo é que a água é uma substância polar, o que significa que suas moléculas apresentam uma distribuição desigual de cargas elétricas. Essa característica permite que ela se dissolva facilmente em outras substâncias também polares, como sais e açúcares. Com densidade próxima de 1,0 g/ml, a água é composta por moléculas simples (H₂O) e possui aparência transparente e incolor, sendo facilmente reconhecida por sua leveza e fluidez. O óleo, por sua vez, é uma substância apolar, formada por longas cadeias de carbono e hidrogênio. Por não apresentar separação de cargas elétricas, ele não interage quimicamente com substâncias polares como a água. Sua densidade é geralmente inferior à da água cerca de 0,9 g/ml embora possa variar conforme o tipo de óleo utilizado. Visualmente, o óleo tende a ser mais viscoso, podendo apresentar coloração amarelada ou ser completamente incolor. Essa diferença de polaridade é o que impede a miscibilidade entre água e óleo. Quando colocados juntos, formam duas fases bem distintas: a água permanece na parte inferior do recipiente, enquanto o óleo flutua por cima, justamente por ser menos denso. Essa separação é um exemplo clássico de como propriedades físico-químicas influenciam o comportamento das substâncias em solução. Em um copo, adicionei uma quantidade de água (H₂O), substância polar cujas moléculas apresentam uma distribuição desigual de cargas elétricas. Em seguida, acrescentei óleo de cozinha, uma substância apolar composta por longas cadeias de carbono e hidrogênio, que não possuem separação de cargas elétricas. Reação com efervescente Quando adicionei o comprimido efervescente (contendo ácido cítrico e bicabornato de sódio), ocorreu uma reação ácido-base. Ácido cítrico + Bicabornato de sódio de →CO₂ (g)+H₂O+sal Essa reação libera gás carbônico (CO₂), visível como bolhas que sobem pela coluna de líquidos. A substância observada na fase gasosa após a reação é o dióxido de carbono (CO₂), que se desprende em forma de bolhas e pode ser visto escapando do sistema. Assim que adicionei o comprimido efervescente à mistura de água e óleo, observei imediatamente a formação de bolhas de gás que emergiam da fase aquosa e atravessavam a camada de óleo. Essas bolhas, ao subir, arrastavam pequenas gotas de água, criando um efeito visual semelhante ao de uma lava lamp dinâmico, envolvente e bastante curioso. A separação entre as fases permaneceu nítida ao longo do experimento: o óleo, por possuir menor densidade, continuou flutuando sobre a água. Enquanto isso, o comprimido se dissolvia de forma gradual, intensificando a liberação de gás carbônico (CO₂) e tornando a efervescência cada vez mais perceptível com o passar do tempo. Essa experiência reforçou minha compreensão sobre densidade, polaridade e reações ácido-base, além de proporcionar uma observação visual marcante da interação entre substâncias com diferentes propriedades físico-químicas. RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS ENSINO DIGITAL RELATÓRIO DATA: ______/______/______ Fotos do experimento: Substâncias do experimento Água e óleo Reação após adição comprimido efervescente ATIVIDADE PRÁTICA 3 - REAÇÃO ÁCIDO-BASE Neste experimento, adicionei 100 ml de vinagre a uma garrafa plástica. Em seguida, coloquei uma colher de chá de bicarbonato de sódio dentro de uma bexiga, que foi usada para vedar a boca da garrafa. Ao permitir que o bicarbonato caísse dentro do vinagre, iniciou-se imediatamente uma reação química perceptível. O vinagre utilizado possui cerca de 4% de ácido acético (CH₃COOH), cuja densidade é de aproximadamente 1,05 g/cm³. Entre suas propriedades físico-químicas, destacam-se: Ponto de fusão: 16,6 °C Ponto de ebulição: 118 °C Solubilidade: miscível em água, éter e álcool Com base na densidade e na concentração, a massa de ácido acético presente nos 100 mL de vinagre é de aproximadamente 4,2 g. Considerando a massa molar do ácido acético (60 g/mol), o número de mols presentes na solução é: 𝑛 = 4,2 g 60 g/mol ≈ 0,07 mol O bicarbonato de sódio (NaHCO₃) utilizado era comercial, com pureza de 99,7% e massa molar de 88 g/mol. Trata-se de um sólido branco, inodoro, com baixa solubilidade em água e excelente capacidade de neutralização de ácidos. Utilizei 5 g do produto, o que corresponde a 4,985 g de substância pura. O número de mols é: 𝑛 = 4,985 g 88 g/mol ≈ 0,057 mol A reação observada é uma clássica reação ácido-base, representada pela equação: CH₃COOH (aq) + NaHCO₃ (s) → CH₃COONa (aq) + CO₂ (g) + H₂O (l) Essa reação libera gás carbônico (CO₂), visível como bolhas que inflaram a bexiga. Para identificar o reagente limitante, comparei os números de mols: como o bicarbonato apresenta menor quantidade (0,057 mol), ele é o reagente limitante, enquanto o ácido acético está em excesso. RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS ENSINO DIGITAL RELATÓRIO DATA: ______/______/______ A quantidade teórica de acetato de sódio (CH₃COONa) formada, com massa molar de 82 g/mol, é: 𝑚 = 0,057 mol × 82 g/mol ≈ 4,67 g O volume de gás carbônico liberado, considerando condições normais de temperatura e pressão (CNTP), é: 𝑉 = 0,057 mol × 22,4 L/mol ≈ 1,28 L Conclusão A prática experimental confirmou a ocorrência da reação ácido-base entre o ácido acético e o bicarbonato de sódio,com liberação de gás carbônico, formação de acetato de sódio e água. Os cálculos estequiométricos evidenciaram que o bicarbonato foi o reagente limitante, enquanto o ácido acético estava em excesso. O volume teórico de CO₂ liberado nas CNTP foi de aproximadamente 1,32 L, validando o comportamento esperado para esse tipo de reação. Fotos do experimento: Referências bibliográfica: IC310 – Reações Redox. Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro. Este material aborda os conceitos de oxidação e redução, incluindo exemplos cotidianos como a ferrugem e o uso de hipoclorito de sódio como agente oxidante. Atkins, P.; Jones, L. Princípios de Química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 6ª ed. Bookman, 2012. Brown, T. L.; LeMay, H. E.; Bursten, B. E. Química: a ciência central. 12ª ed. Pearson, 2017. Chang, R.; Goldsby, K. Química. 12ª ed. McGraw-Hill, 2016. Explica detalhadamente os conceitos de polaridade molecular e densidade. Zumdahl, S. S.; Zumdahl, S. A. Química. 9ª ed. Cengage Learning, 2014. Petrucci, R. H.; Harwood, W. S.; Herring, G. F.; Madura, J. D. Química Geral. 10ª ed. Pearson, 2011. SciELO Brasil – Reações ácido-base: conceito, representação e generalização a partir das energias envolvidas nas transformações. Química Nova na Escola. Oficina Didática de Química Geral Experimental. Instituto de Química de São Carlos – USP. Este documento traz experimentos com ácido acético e bicarbonato, incluindo cálculos estequiométricos e observações práticas. Mortimer, E.; Machado, A. H. Química. 2ª ed. Moderna, 2000.