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DENNIS CABIDELLI FRANCIELY CORREIA MATHEUS ESTEVES THIAGO SILVA ALVES PREPARO E DILUIÇÃO DE SOLUÇÕES Aracruz, 2015 DENIS FRANCIELY CORREIA MATHEUS ESTEVES THIAGO SILVA ALVES PREPARO E DILUIÇÃO DE SOLUÇÕES Trabal ho apresentado pelos alunos do 2º Período do Curso Licenciatura em Química , do turno noturno , à disciplina de Química Geral Experimental I , sob orientação d a professor a Patrícia , do Instituto Federal do Espírito Santo. Aracruz, 2015 INTRODUÇÃO A diluição de soluções ocorre quando acrescentamos solvente (geralmente a água) a alguma solução, com isso o volume da solução aumenta e sua concentração diminui, porém, a massa do soluto permanece inalterada. Isso é feito, por exemplo, quando diluímos um produto de limpeza antes de usá-lo. “Uma solução é uma mistura homogênea de duas ou mais substâncias. ” Como, por exemplo, uma solução de sal (soluto) dissolvida em água (solvente). (Brasilescola, 2015). Principalmente em laboratórios químicos e em indústrias, esse processo é muito importante, porque o químico precisa preparar soluções com concentrações conhecidas. Além disso, em atividades experimentais são utilizadas soluções com concentrações bem baixas, assim, uma amostra da solução concentrada é diluída até a concentração desejada. (Brasilescola, 2015). No dia a dia, várias vezes, até sem perceber, realizamos o processo de diluição de soluções. Por exemplo, a embalagem de produtos de limpeza e higiene doméstica, como desinfetantes, orienta que eles sejam diluídos antes de sua utilização. Alguns fabricantes sugerem nos rótulos do produto que ele seja diluído em água na proporção de 1 para 3, ou seja, para cada parte do produto, devem-se acrescentar 3 partes de água. Isso é feito, pois o produto é muito concentrado e forte, podendo danificar o local onde será aplicado se não for diluído da maneira certa. Por outro lado, se diluir mais do que deveria, pode-se perder dinheiro, porque o produto não atingirá o resultado desejado. (Brasilescola, 2015). Outro exemplo é ao fazermos sucos. Os rótulos de muitos sucos concentrados indicam que um copo desse suco deve ser diluído ou misturado a 5 copos de água. Assim, o suco fica “mais fraco”, isto é, menos concentrado. (Brasilescola, 2015). O cálculo de uma nova concentração pode ser realizado da seguinte maneira: Ci = m1 / vi e Cf = m1 / vf m1 = Ci . vi e m1 = Cf . vf Onde os índices i e f representam, respectivamente, os valores iniciais e finais. Como o valor de m1 não mudou, podemos igualar as equações: Ci . vi = Cf . vf O mesmo raciocínio é válido também para a concentração molar (M) e para a porcentagem em massa de soluto ou título (T): Mi . vi = Mf . vf e Ti . vi = Tf . vf (Brasilescola, 2015) OBJETIVOS Preparar soluções a partir de substancias sólidas ou líquidas e a partir de outras soluções diluídas ou concentradas. MATERIAIS E REAGENTES Balões volumétricos de 50, 100 e 125 mL; Pipeta graduada de 5 mL; Vidros de relógio; Pipeta volumétrica de 25 mL; Cloreto de sódio 50 g; Pisseta com água destilada; Frascos reagente vazios; Solução de NaOH 1 mol/L; Solução de cobre pentahidratado; Solução de H2SO4 concentrado; Funil de vidro; Balança analítica; Bastão de vidro; Provetas 10 e 50 mL. PROCEDIMENTOS A – Preparo de 50 mL de Solução de CuSO4 . 5 H2O 0,01 mol/L 1 – Calculou-se a massa do sal; 2 – Pesou-se a massa de sal necessária para o preparo da solução; 3 – Transferiu-se quantitativamente o sal para um balão volumétrico de 50 mL; 4 – Completou-se o volume com água destilada. Em seguida foi fechado e homogeneizado; 5 – Depois de fazer o ambiente do frasco apropriado e rotulado, transferiu-se a solução para o mesmo. B – Preparo de 100 mL de Solução de NaCl 2% (m/v) 1 – Calculou-se a massa do sal; 2 – Pesou-se a massa de sal necessária para o preparo da solução; 3 – Transferiu-se quantitativamente o sal para um béquer de 50 mL; 4 – Transferiu-se quantitativamente a solução para um balão volumétrico de 100 mL; 5 – Completou-se o volume com água destilada. Em seguida foi fechado e homogeneizado; 6 – Depois de fazer o ambiente do frasco apropriado e rotulado, transferiu-se a solução para o mesmo. C – Preparo de 250 mL de Solução de NaOH 0,01 mol/L à partir de uma Solução 0,05 mol/L 1 – Calculou-se o volume de solução a ser usado: M1 x V1 = M2 x V2 2 – Mediu-se o volume em material volumétrico adequado; 3 – Transferiu-se para um balão volumétrico de 250 mL; 4 – Completou-se o volume, foi fechado e homogeneizado; 5 – Depois de fazer o ambiente do frasco apropriado e rotulado, transferiu-se a solução para o mesmo. D – Preparo de 250 mL de Solução de H2SO4 0,5 mol/L, a partir do ácido concentrado. 1 – Calculou-se o volume da solução concentrada que será retirado; Cálculo da Molaridade da solução concentrada: M = (% x x 10)/MM Cálculo do Volume (V1) da solução concentrada que será retirado: M1 x V1 = M2 x V2 2 – Foi posto mais ou menos 100 mL de água destilada em um béquer e em seguida, colocado em banho refrigerante. 3 – Mediu-se o volume (V1) em material volumétrico adequado. Obs. Após realizada medição do volume, manteve-se fechado o frasco de ácido concentrado. Lavamos bem as mãos. 4 – Transferiu-se o ácido concentrado, lentamente (gota a gota) e agitando continuamente com um bastão, para o béquer com água. Ao terminar, deixamos a solução atingir a temperatura ambiente. 5 – Transferiu-se para o balão volumétrico de 250 mL, usando um funil. 6 – Lavou-se o béquer e transferiu-se a água de lavagem para o balão volumétrico. 7 – Lavou-se o bastão, transferindo a água de lavagem para o balão volumétrico. 8 – Lavou-se o funil e o retirou. 9 – Acrescentamos água destilada ao balão, agitando-o para homogeneizar a solução. Quando chegou próximo ao traço de aferição, acertou-se o menisco gota a gota para não ultrapassar o volume desejado. 10 – Depois de fazer o ambiente do frasco apropriado e rotulado, transferiu-se a solução para o mesmo. RESULTADOS E DISCUSSÃO GERAL Procedimento A - Obs.: utilizado CuSO4 (ANIDRO, não contém moléculas de H2O). 1 - CÁLCULOS ÍNDICE: n = quantidade de matéria (nº de mol), expressão matemática “ n = M . v ”; M = molaridade, expressão matemática “ M = n / v “; v = volume; m = massa; MM = massa molar, encontrado na tabela periódica. DETERMINAÇÃO DA QUANTIDADE DE MATÉRIA (CUSO4): M = n / v → n = M . v → n = 0,01 . 50 . 10-3 → n (CuSO4) = 5,0 . 10-4 mol DETERMINAÇÃO DA MASSA (CUSO4): Obs.: Considere MM: Cu = 63,546 g/mol; S = 32,065 g/mol; O = 15,999 g/mol. (Tabelaperiodicacompleta,2015) n = m / MM → m = n . MM → m = 5,0 . 10-4 . (63,546 + 32,065 + 4 . 15,999) m = 5,0 . 10-4 . 159,607 → m = 5,0 . 10-4 . 159,607 → m (CuSO4) = 0,0798 g Obs.: Não foi verificado a concentração da solução depois de pronta. Procedimento B - Obs.: utilizado NaCl 2% (m / v – g / ml ). 1 - CÁLCULOS ÍNDICE: C = Concentração, expressão matemática “ C = m / v “; P = Percentual ( m / v ), expressão matemática “ % = ( m / v ) . 100 “; Considere também o índice, visto anteriormente, do Procedimento A (item 1). DETERMINAÇÃO DA MASSA (NACL): P (%) = ( m / v ) . 100 → 2 = m . 100 / 100 → m (NaCl) = 2 g DETERMINAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO EM G / L (NACL): C = m / v → C = 2 / 100 . 10-3 → C (NaCl) = 20 g / L Obs.: Não foi verificado a concentração da solução depois de pronta. Procedimento C ÍNDICE: Para alteração de molaridade, considere Mi . vi = Mf . vf, onde “i” é inicial e “f” é final; Considere também o índice, visto anteriormente, do Procedimento A (item 1) e Procedimento B (item 1). DETERMINAÇÃO DO VOLUME INICIAL (NAOH): Mi . vi = Mf . vf → 0,05 . vi = 0,01 . 0,25 → vi = 25,0 . 10-4 / 5,0 . 10-2 → vi = 5,0 . 10-2 L vi (NaOH) = 50 mL Obs.: Não foi verificado a concentração da solução depois depronta. Procedimento D ÍNDICE: Para alteração de molaridade, considere M = (% . . 10) / MM, onde “” representa densidade e “%” é percentual; Considere também o índice, visto anteriormente, do Procedimento A (item 1), Procedimento B (item 1) e Procedimento C (item 1). DETERMINAÇÃO DA MOLARIDADE (H2SO4): Obs.: Considere: % (H2SO4) = 98%; (H2SO4) = 1,53 g/mL; H = 1,0079 g/mol; S = 32,065 g/mol; O = 15,999 g/mol. (Tabelaperiodicacompleta,2015) M = (% . . 10) / MM → M = (98 . 1,53 . 10) / (1,0079 . 2 + 32,065 + 15,999 . 4) M = (1499,4) / (98,0768) → M (H2SO4) = 15,288 mol/L DETERMINAÇÃO DO VOLUME INICIAL (H2SO4): Mi . vi = Mf . vf → 15.288 . vi = 0,5 . 0,25 → vi = 125,0 . 10-3 / 15,288 → vi = 8,176 . 10-3 L → vi (H2SO4) = 0,008176 mL Obs.: Não foi verificado a concentração da solução depois de pronta. DISCUSSÃO GERAL Foi observado que as práticas de preparo e diluição de soluções, apesar de minuciosas, são simples. Não foi possível verificar as respectivas concentrações reais das soluções depois de prontas. Entretanto, acreditamos ter obtido sucesso e atingindo o objetivo esperado. A ideia de preparo e diluição de soluções, está difundida em nosso cotidiano, por isso, se torna tão fácil de compreender. CONCLUSÃO O objetivo da aula prática foi alcançado, apesar de não termos medido as concentrações das soluções preparadas. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Brasilescola, diluição - soluções. Disponível em: http://www.brasilescola.com/quimica/diluicao-solucoes.htm; acesso em: 27 de setembro de 2015. Tabelaperiodicacompleta, tabela periódica. Disponível em: http://www.tabelaperiodicacompleta.com/; acesso em: 27 de setembro de 2015.