Relatório - Preparo de soluções

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO
Instituto de Ciências Exatas e Aplicadas
Departamento de Ciências Exatas e Aplicadas
Engenharia de Computação
Brenda Lima Rocha
Bruno Cesar Cota Conceição
PRÁTICA III:
preparo de soluções
João Monlevade
2014
Brenda Lima Rocha
Bruno Cesar Cota Conceição
PRÁTICA II:
preparo de soluções
Trabalho apresentado à disciplina de Química, do curso Engenharia de Computação na Universidade Federal de Ouro Preto.
Professora: Jussara Cotta
João Monlevade
2014
INTRODUÇÃO
Definimos solução como uma mistura unifásica, ou seja, homogênea, de mais de um componente. As soluções podem ser gasosas, líquidas e sólidas como o ar, a água do mar e as ligas metálicas, respectivamente. Entretanto, podemos ter soluções de gases em líquidos como acontece no refrigerante. Como componentes de uma solução temos o soluto e o solvente. Considera-se como solvente a substância em maior quantidade no sistema. Quando temos a água como solvente, dá-se o nome de solução aquosa.
Partindo de uma quantidade de soluto dissolvido é possível classificar os tipos de soluções. As soluções saturadas são aquelas que possuem uma quantidade de soluto compatível com a sua solubilidade naquela temperatura, levando em conta o coeficiente de solubilidade (Cs), a solução não apresenta excesso de soluto não formando corpo de fundo. As soluções insaturadas possuem uma quantidade de soluto inferior a sua solubilidade naquela temperatura. E as soluções supersaturadas, são consideradas instáveis e possuem um quantidade maior de soluto do que o Cs para determinada temperatura, entretanto não possui corpo de fundo, desde que o sistema não sofra perturbações.
O coeficiente de solubilidade é definido como a quantidade máxima de soluto que será possível ser dissolvido em uma quantidade fixa de solvente, geralmente de 100g, em uma determinada temperatura. Sendo assim, calculamos o Cs dividindo a massa do soluto pela massa do solvente.
A concentração chamada de comum é dada em gramas por litro onde a massa do soluto em gramas é divida pelo volume total da solução em litros. A molaridade ou concentração em mol por volume, ou concentração molar de uma solução é dada pela relação entre o número de mols de soluto e o volume da solução.
Para diluir soluções de um mesmo soluto, basta relacionar a concentração e/ou volume inicial da solução original com a concentração e/ou desejada, ou seja: 
Onde é a concentração comum da solução original, o volume da solução inicial, a concentração da diluição, o colume da solução diluída, e a molaridade da solução inicial e final, respectivamente. Com isso é possível preparar soluções mais concentradas ou mais diluídas.
OBJETIVOS
Ao realizar o experimento espera-se a produção de soluções com concentrações conhecidas tendo identificado os componentes da solução, no caso, a partir de solutos sólidos e solutos líquidos. Além disso, efetuar cálculos estequiométricos envolvendo o preparo de soluções e realizar uma diluição partindo de uma solução já pronta. Com isso, temos como objetivo principal conhecer a técnica de preparo e diluição de soluções.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Para o procedimento experimental foram disponibilizados os seguintes materiais: vidro de relógio, béquer, balão volumétrico 100mL e de 50mL, conta-gotas, pisseta com água deionizada, bastão de vidro, espátula, pipeta volumétrica, funil. Além disso, foi utilizado como soluto o Hidróxido de sódio ().
Inicialmente deveria ser preparada uma solução de 0,1 mol/L. Para isso, foram efetuados os seguintes cálculos (considere a fórmula: , onde M equivale a , m à massa em gramas de e MM a massa molecular de equivalente a 40g/mol):
Como se deseja produzir uma solução em 100mL de soluto, sabemos que 100mL equivalem a 0,1 L, então:
Portanto m = 0,4g de . Com isso obtemos a quantidade em gramas necessárias para o preparo da solução de concentração 0,1 mol/L.
Para dar inicio ao procedimento, a balança foi tarada com o vidro de relógio. Posteriormente, pesou-se 0,4053g de . O vidro de relógio foi lavado com água deionizada, depositando o conteúdo no béquer. Depois disso, com o auxílio de um funil de vidro a substância foi colocada no balão volumétrico, o béquer e o funil foram lavados com água deionizada, que também foi depositada no balão. 
Foi adicionada mais água deionizada ao balão até completar 100mL, levando em conta o menisco inferior, considerando que ele deveria ficar acima da marca de aferição por ser uma solução incolor. O sistema foi fechado e posteriormente homogeneizado.
Para obter uma solução por diluição, foi considerado que a partir da solução de 0,1mol/L de seria preparada uma solução 0,01 mol/L de . Considerando que o número de mols da solução diluída deverá ser o mesmo da concentrada (primeira solução) e que o número de mols é dado pela molaridade vezes o volume, temos:
 = , onde estão relacionados à primeira solução e à solução a ser diluída. Portanto:
0,1mol/L x = 0,01 mol/L x 50mL → = 5mL
Pegamos então, 5mL da solução de 0,1 mol/L com o auxílio de uma pipeta e transferimos para o balão de 50mL, adicionando água deionizada até a completar 50mL e repetimos os procedimentos feitos para a solução concentrada.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Observamos que ao homogeneizar os sistemas o procedimento teve que ser repetido algumas vezes. Isso porque após a homogeneização a solução não alcançava mais a marca no balão volumétrico, tendo a necessidade de adicionar mais água deionizada até que o sistema não sofresse mais alterações.
Além disso, como citado no procedimento experimental, percebemos que o número de moléculas para a diluição não será alterado, devido ao fato de que estamos usando um mesmo soluto e mudando apenas a concentração das soluções. Sendo assim, é possível determinar a massa ou volume tanto da solução mais concentrada quanto da diluída. 
CONCLUSÕES
Por meio de procedimentos experimentais e cálculos estequiométricos foi possível produzir soluções de concentrações diferentes usando um mesmo soluto. Ou seja, partindo de uma solução experimental, foi possível preparar outra solução menos concentrada que a inicial. Assim como determinar valores de massa e volume através de cálculos simples usando o conceito das unidades físicas como molaridade e diluição.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Soluções Químicas. Disponível em: <http://guiadoestudante.abril.com.br/estudar/quimica/solucoes-677412.shtml>. Acesso em: 8 jan. 2014.
Soluções. Disponível em: <http://www.infoescola.com/quimica/solucoes/>. Acesso em: 8 jan. 2014.