preparo de soluções dada porcentagem em massa

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PREPARO DE SOLUÇÕES DADA A PORCENTAGEM EM MASSA
1. INTRODUÇÃO.
Soluções são misturas que apresentam aspecto homogêneo, formada por soluto e solvente, cada qual identificado conforme sua capacidade de dissolver e diluir. (1)
Existem várias formas de determinar a concentração das soluções e sua utilização relaciona-se com a aplicação e vantagens de uso. As formas mais utilizadas são: porcentagem em massa, fração molar, molaridade e molalidade. (2) A molalidade é a relação expressa para definir a concentração independente da temperatura da solução, determinando o quociente entre a quantidade de matéria do soluto (mol) e a massa total do solvente (Kg). (5)
A concentração em percentual em massa, também chamada de título, é a porcentagem em massa (ou volume) do soluto em relação à massa (ou volume) da solução. (3). Também se pode calcular a concentração de uma solução através da porcentagem em peso/volume geralmente, o peso é dado em gramas para 100 mL de solução. Outra forma é %peso/peso, a massa de soluto é dada em gramas para 100 g de solução. Pode-se calcular é através da %volume/volume (V/V) com mL ou L de soluto em mL ou L de solvente. (4)
A concentração %peso/volume expressa quantas gramas do soluto há em 100 mL do solvente. Neste caso, quando é realizado o cálculo de P/V é preciso verificar a pureza do composto (o sólido em forma cristalina pode ser uma mistura impura), deve-se calcular o volume correto a ser pesado. 
 As concentrações P/P, não são utilizadas com frequência, entretanto quando são utilizadas especificam-se: %P/P. Alguns dos materiais utilizados em laboratório podem expressar a % referente à P/P, pois são soluções concentradas de ácidos inorgânicos, deste modo, quando a concentração não indica 100% há a necessidade de calcular sua pureza e a densidade para determinar a massa correta de uma determinada solução. (4)
Para a concentração em %V/V é utilizada para líquidos, por exemplo, etanol 70%(V/V). Como etanol 70%, quer dizer que em 100 mL de solução 70% é de etanol e 30% de água, é a forma utilizada principalmente quando são utilizados vários compostos na mistura. (4)
Figura 1 - Álcool 70%.
Fonte: http://www.onofre.com.br/alcool-fino-70-com-30ml/1074/05
A concentração é expressa em: (2)
 		 onde τ: título da solução
 				 m1: massa do soluto
 			 	 m: massa da solução.
A porcentagem é obtida dividindo a massa do elemento existente em um mol de composto pela massa molar, e multiplicando por 100. (2) . Deste modo, têm-se:
 	 	.100	onde τ: título da solução
 				m1: massa do soluto
 					m: massa da solução.
A forma usual de expressar o título dá-se através das massas (m/m), contudo este termo pode ser substituído por volume (v/v). (1)
Para expressar a concentração em título não se utiliza unidade de medida, por apresentarem a mesma unidade de medida (soluto e solução) os valores anulam-se, tornando-se adimensional. (3)
No preparo das soluções existem fatores que podem influenciar na dissolução do soluto no solvente: temperatura, pressão, agitação e a quantidade de soluto em relação ao solvente determinam a velocidade na qual a mistura estará totalmente realizada. (6)
2. OBJETIVO
Preparar soluções dadas as porcentagem em massa.
3.MATERIAIS E MÉTODOS
3.1 Materiais
Béquer 100 mL
Balão volumétrico 100 mL
Funil analítico
Pisseta
Espátula
Bastão de vidro
Balança 
Pipeta Graduada de 10 mL
Pipeta de Pasteur
Conta-gotas 
3.2 Reagentes utilizados
Água deionizada
Ácido Clorídrico P.A. – HCl 
Bicarbonato de Sódio – NaHCO3
Tintura de Iodo – I2
Ácido Bórico P.A.- H3BO3
Hidróxido de potássio KOH(S)
3.3. Procedimento experimental
	Preparar seis soluções, uma de cada vez. 
Realizar os cálculos para o preparo de 100 mL das soluções (molaridade, pureza e densidade quando necessário); KOH(S), HCl, NaHCO3, H3BO3, Tintura de Iodo. 
Após realizar o cálculo com suas purezas e densidade (verificar as purezas nos frascos), pesar os sólidos, um de cada vez, no béquer e com o auxílio de uma pipeta volumétrica separar os volumes necessários.
Adicionar cerca de 20 mL, homogeneizar e transferir a solução para um balão volumétrico de 100 mL com o auxílio de um funil analítico. 
Lavar o béquer três vezes com água destilada, transferindo a água de lavagem para o balão volumétrico.
Avolumar o balão para 100 mL com água destilada até o menisco, homogeneizar a solução.
Guardar a solução num recipiente adequado e rotulado (com a fórmula do soluto, sua concentração, data do preparo e o nome de um componente do grupo) para futura utilização.
 
4. ANÁLISE DOS RESULTADOS
Para o preparo das soluções foram disponibilizados valores em porcentagem, e através de cálculos obtivemos a molaridade, pureza e densidade das soluções quando necessário. Determinou-se a massa ou volume dos solutos a serem diluídos em 100 mL de água deionizada (solvente). 
Primeiramente realizar os cálculos de:
I – NaHCO3 - 0,5%;
II – H3BO3 – 1%;
III – Tintura de Iodo – 3%;
IV – KOH – 5%;
V – HCl – 1% (m/m);
VI – 50 mL de HCl – 1% (v/v).
I - Dados:
NaHCO3 - 0,5%;
Para 100 mL de água deionizada.
100g –-100%
x –- 0,5%
x = 0,5g de NaHCO3
	
O bicarbonato de sódio é um sal. Ao dissolvê-lo em água verificou-se um leve aquecimento e formação de “bolhas”, isto ocorre porque ao entrar em contato com a água há formação de gás carbônico, formando na superfície uma espuma branca.
Nesta solução foi utilizado 0,5 g de NaHCO3 para diluição em 100 mL de água deionizada.
II Dados:
H3BO3 – 1%;
Para 100 mL de água deionizada.
100 g –-100 %
 x –- 1%
 X = 1,0g de H3BO3 
 
	O ácido bórico quando em contato com a água ocorre a dissociação do elemento.
Nesta solução foi utilizado 1,0 g de H3BO3 para diluir em 100 mL de água deionizada.
III- Dados:
Tintura de Iodo -3%;
Para 100 mL de água deionizada.
100 mL –- 100 %
x –- 3%
x = 3,0 mL de Tintura de Iodo
	Na dissolução da tintura de iodo em a água observou-se alteração na coloração da mistura, antes da diluição apresentava-se com coloração alaranjada forte e ao ser diluída evidenciou-se decaimento de tom.
	Para realizar esta solução foram utilizados 3,0 mL de tintura de iodo para diluir em 100 mL de água deionizada.
IV- Dados:
KOH – 5%.
Para 100 mL de água deionizada. Pureza.
100 g –-100 %					5,0 g – 89,9%
X –- 5%						 Y - 100 %
X = 5,0 g de KOH 					Y = 5,56 g de KOH
	
Valor utilizado para o preparo desta solução foi de 5,56 g de KOH para dissolver em 100 mL de água deionizada. Quando o KOH entra em contato com a água houve aquecimento do béquer, pois é uma reação exotérmica.
V- Dados:
HCl – 1% (m/m).
Para 100 mL de água deionizada. Pureza. Densidade = 1,17
100 g –-100 %			1,0 g – 37 %			 d = m
 X –- 1%				 Y - 100 %			 V
X = 1,0 g de KOH 			Y = 2,70 mL de KOH		 1,17 = 2,70
										 V
										V = 2,3 mL de HCl
IV- Dados:
HCl – 1% (v/v).
Para 100 mL de água deionizada.
100 g –-100 %
X –- 1%
X = 1,0 mL de HCl
	Na solução V foi utilizado o volume de 2,3 mL de HCL (m/m) para diluir em 100 mL de água deionizada. Como sabemos 1,0 mL é equivalente a 20 gotas, desta forma para 2,3 mL de HCl foram necessárias 46 gotas do ácido.
Na solução VI foi utilizado o volume de 1,0 mL de HCL (v/v) para diluir em 100 mL de água deionizada. Para o volume de 1,0 mL foi necessário 20 gotas do ácido.
Para a pipetagem do ácido clorídrico foi necessário a utilização da capela de exaustão devido a volatilidade do ácido e para pipetar foi necessário utilização de conta-gotas, pois este produto corrói as marcações das pipetas graduadas.
Quando realizada a mistura do ácido clorídrico em água observou-se um forte odor sendo ele um pouco picante e irritante para nariz e olhos. Este odor é liberado, pois esta reação libera vapor.
5. CONCLUSÃO
O preparo das soluções a partir dasporcentagens em massa permite a utilização de diferentes maneiras de expressar a concentração dos reagentes. A solução em porcentagem é a forma mais utilizada no mercado de trabalho. A aplicação difere de acordo com a utilização e os materiais, portanto é necessária a utilização de procedimentos adequados para o preparo de soluções: pesagem dos sólidos, pipetagem correta dos solutos líquidos, realização dos cálculos de molaridade, densidade e pureza dos solutos quando necessário. Deste modo, há total dependência dos valores obtidos nos cálculos para determinar a massa ou o volume de soluto à ser dissolvida/diluída o preparo das soluções a partir da porcentagem em massa deve ser realizado com atenção .
Realizando os cálculos, é necessário atentar para os valores da pureza, indicado nos rótulos. Nas pesagens e pipetagens, deve-se verificar os arredondamentos que relacionam-se diretamente com a concentração e valores dos cálculos. Na prática nem sempre é possível obter os valores indicados através dos cálculos – seja pela precisão da pipeta ou da balança. Para tanto, devem ser feitas indicações quando os valores divergem dos esperados, pois por consequência, haverá uma divergência na concentração das soluções.
Observou-se após várias realizações de soluções e cálculos, certo domínio e facilidade para realizar este experimento. 
Com este experimento, pode-se ampliar o conhecimento no preparo de soluções dado a porcentagem em massa (m/m) e volume (v/v). Para a conclusão total dos experimentos foram necessárias duas aulas, pois por serem muitas soluções foi necessário dividir em duas partes o experimento. O preparo das soluções permitiu a produção de soluções com diferentes concentrações e em diferentes porcentagens, aplicabilidade de valores em fórmulas e técnicas de preparo. 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. FELTRE, Ricardo. Fundamentos da química. 2. ed. São Paulo: Moderna, 1996.
2. Peruzzo, F. M., & Canto, E. L. Química na abordagem do cotidiano. São Paulo: Moderna. 2006
3. CONSTANTINO, M. G.; SILVA, G. V. J. da; DONATE, P. M. Fundamentos de química experimental. São Paulo: Edusp, 2004. 
4. Porcentagem (%). Disponível em:
<http://w2.fop.unicamp.br/calculos/Porcentagem.html>. Acesso em 16 de maio de 2016.
5. Preparo de soluções. Disponível em:
<http://www.quimica.ufpr.br/fmatsumo/antigo/2011_CQ092_PreparacaoDeSolucoes_Pratica2.pdf>. Acesso em 16 de maio de 2016.
6. Soluções. Disponível em:
<http://www.foz.unioeste.br/~lamat/downquimica/capitulo6.pdf>. Acesso em 16 de maio de 2016.