Relatório 1 soluções, diluições, e concentrações

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ 
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS 
 
DALILA TEIXEIRA RODRIGUES (201310659) 
REBECA ABREU DE ABREU (201310668) 
 
 
 
 
 
 
PREPARO DE SOLUÇÕES EM MOL/L 
 
 
 
 
 
 
 
ILHÉUS-BAHIA 
2013 
i 
 
SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 1 
2 OBJETIVOS .......................................................................................................... 3 
3 PARTE EXPERIMENTAL .................................................................................. 3 
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................... 4 
5 CONCLUSÕES ..................................................................................................... 6 
6 REFERÊNCIAS .................................................................................................... 6 
7 ANEXO 1- QUESTIONÁRIO............................................................................... 6 
 
 
 
1 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
Soluções são definidas como misturas homogêneas de substâncias que acabam por 
possuírem propriedades físicas próprias decorrentes da sua composição. As soluções são 
classificadas de acordo com as substâncias que o constituem, suas quantidades relativas e o 
seu estado físico (RUSSEL, 1994). 
Numa solução uma ou mais substâncias encontram-se dissolvidas em outra que está 
relativamente em excesso. A substância presente em maior quantidade é denominada de 
solvente, enquanto as em menores quantidades são chamadas de solutos. A quantidade 
relativa entre solvente e soluto chama-se de concentração (RUSSEL, 1994). 
A concentração de uma solução é uma propriedade intensiva, ou seja, tomando-se uma 
amostra da solução, não importando a alíquota tomada, a relação entre o soluto e o solvente, 
concentração, será sempre mantida. Os tipos de concentração mais comuns são a 
concentração comum e a molar. A concentração comum relaciona a massa do soluto m em 
gramas sobre o volume de solução V em litros, sendo referida a partir da eq.(1) a seguir: 
𝐶 = 
𝑚𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑉𝑠𝑜𝑙𝑢 çã𝑜
 (1) 
A concentração molar por sua vez relaciona o número de mols n de soluto pelo 
volume V da solução em litros sendo representada pela eq.(2) a seguir: 
𝑀 =
𝑛𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑉𝑠𝑜𝑙𝑢 çã𝑜
 (2) 
A concentração comum é dada em g/L podendo ser representada por C, enquanto a 
concentração molar, ou molaridade é dada em mol/L podendo ser representada por M ou c 
(CHANG,2010). 
 Em atividades laboratoriais para efeitos práticos é comum armazenar soluções mais 
concentradas, a estas soluções dá-se o nome de soluções estoque. Geralmente para utilizar as 
soluções estoque é necessário diminuir a sua concentração, para isto utiliza-se a técnica da 
diluição. Partindo do princípio da conservação da quantidade de substância, toma-se uma 
alíquota qualquer de uma solução estoque que manterá o número de mols de soluto mesmo 
havendo a adição de solvente, rearranjando as eq.(1) e (2) pelo número de mols de soluto a 
diluição pode ser representada pela eq.(4) a seguir: 
𝑀𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 × 𝑉𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 = 𝑀𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 × 𝑉𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 (4) 
2 
 
Onde o produto da concentração molar Minicial da solução estoque pelo seu volume Vinicial é 
igual ao produto da concentração molar Mfinal da solução a ser obtida pelo seu volume Vfinal 
buscado (ATKINS, 2001). 
 
3 
 
2. OBJETIVOS 
 
- Preparar uma solução de HCl 0,2 mol/L a partir de solução estoque HCl 2,0 mol/L. 
- Preparar uma solução de CuSO4 0,15 mol/L a partir do sólido. 
 
 
3. PARTE EXPERIMENTAL 
 
3.1. Materiais utilizados 
 
- 01 balança analítica; 
- 02 béqueres de 100 mL; 
- 01 bastão de vidro; 
- 01 vidro de relógio; 
- 02 balões volumétricos 100 mL; 
- 01 pipeta volumétrica 10 mL; 
- Espátula; 
- Pipeta de Pasteur; 
- Água destilada; 
- Solução estoque HCl 2,0 mol/L; 
- Sulfato de cobre (CuSO4 . 5H2O). 
 
 
3.2. Métodos utilizados 
3.2.1. Preparo da solução de CuSO4 0,15 mol/L 
Pesou-se 3,8210g de CuSO4 . 5H2O em uma balança analítica usando um vidro de 
relógio previamente tarado. Transferiu-se a massa pesada para o béquer de 100 mL. 
Adicionou-se cerca de 20 mL de água destilada ao béquer e agitou-se com o bastão de vidro 
até a completa dissolução. Transferiu-se a mistura para o balão volumétrico 100 mL e 
completou-se o volume do mesmo com água destilada, lavando o béquer para a total 
transferência do soluto. Acertou-se o menisco com o auxílio de uma pipeta de Pasteur. 
Homogeneizou-se. Reservou-se. 
4 
 
3.2.2. Preparo da solução HCl 0,2 mol/L 
Transferiu-se cerca de 20 mL de água destilada para um balão volumétrico 100 mL. 
Transferiu-se com a pipeta volumétrica 10 mL da solução estoque HCl 2,0 mol/L para o balão 
volumétrico 100 mL com água. Completou-se o volume do mesmo com água destilada, 
acertando o menisco com o auxílio de uma pipeta de Pasteur. Homogeneizou-se. Reservou-se. 
 
 
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
Os resultados referentes às práticas experimentais estão apresentados a seguir. 
 
4.1. Preparo das soluções de CuSO4 
Neste caso, realizou-se uma dissolução, pois o reagente utilizado encontrava-se na 
forma sólida. 
Para o preparo de 100 mL de solução CuSO4 0,15 mol/L necessitou-se de 0,015 mol 
de CuSO2 segundo o princípio da conservação do número de mols. 
O rótulo do CuSO4 utilizado no experimento possuía a informação sobre o reagente 
estar na forma de penta-hidratado (CuSO4. 5H2O) possuindo massa molar 249,69 g/mol e 
grau de pureza de 98%, devendo portanto ser efetuada as devidas correções antes do ato da 
pesagem. Segundo o Atkins (2001) a massa molar do sulfato de cobre anidro é 159,608 g/mol. 
Assim 0,015 mol de CuSO4 puro corresponde à: 
1 mol 𝑑𝑒 𝐶𝑢𝑆𝑂4 − 159,608 g 
0,015 mol 𝑑𝑒 𝐶𝑢𝑆𝑂4 − 𝑥 
 
𝑥 = 159,608𝑔 × 0,015 mol = 2,39412 g de CuSO4 
 
Portanto, para obter certas quantidades de CuSO4a partir de CuSO4. 5H2O fora 
estabelecida a relação entre as massas: 
249,69 g de CuSO4. 5H2O − 159,608 g de CuSO4 
Assim a quantidade a ser pesada do reagente seria de 3,7454g, porém no rótulo do 
reagente era informado o teor de pureza de 98%, portanto a quantidade real de soluto a ser 
pesada deveria ser de: 
 
5 
 
98% − 3,7454 g 𝑑𝑒 𝐶𝑢𝑆𝑂4. 5𝐻2𝑂 
100% − 𝑦 g de 𝐶𝑢𝑆𝑂4. 5𝐻2𝑂 
𝑦 = 
3,7454 g × 100
98
= 3,8218 g 𝑑𝑒 𝐶𝑢𝑆𝑂4. 5𝐻2𝑂 
 
Não é possível afirmar que a solução preparada tenha concentração exata de 0,15 
mol/L, principalmente por o sulfato de cobre ser uma substância higroscópica, para tal feito 
seria necessária a padronização da solução. 
4.2 Preparo da solução HCl 0,2 mol/L 
No preparo dessa solução foi realizada uma diluição, já que foi feita a partir de uma 
solução mais concentrada. 
A quantidade de HCl a ser coletada da solução estoque fora calculada a partir da 
equação (4), sendo a concentração inicial de 2,0 mol/L e a final de 0,2 mol/L para um volume 
final de 100 mL, assim reescrevendo a equação, o volume a ser coletado seria de: 
 
 
𝑉𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 =
𝑀𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 × 𝑉𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙
𝑀𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙
=
0,2 mol/L × 100 mL
2,0 mol/L
= 10 mL 
 
Ao se adicionar o ácido ao balão volumétrico adicionou-secerta quantidade de água 
anteriormente para evitar eventuais acidentes uma vez que a adição direta de água às soluções 
concentradas de ácidos pode causar a ejeção de partículas em temperatura elevada devido à 
liberação imediata de energia em altas quantidades, assim realizou-se a pré-dissolução do 
ácido em água e adicionando-o de pouco a pouco. 
 
 
6 
 
5. CONCLUSÃO 
 
No preparo de soluções deve-se atentar para o grau de pureza das substâncias 
utilizadas, a natureza do soluto e o volume final que se quer obter. 
Deve-se atentar para as instruções de segurança durante o preparo de soluções, pois 
alguns reagentes são potencializados quando em solução, outros liberam energia quando 
solubilizados podendo acarretar acidentes. 
 
 
6. REFERÊNCIAS 
 
ATKINS, P.; JONES, L.; Princípios de Química – Questionando a vida moderna e o meio 
ambiente, Porto Alegre: Ed. Bookman, 2001. 
 
CHANG, R. Química Geral: Conceitos essenciais. 4. ed. Editora: AMGH: Porto Alegre, 
2010. 
MAIA, D. Práticas de Química para Engenharia. 1 ed. Editora Alínea e Átomo: São Paulo, 
2008. 
RUSSEL, J. B. Química Geral. 2.ed. Editora Pearson Makron Books: São Paulo, 1994. 
 
 
 
 
ANEXO 1- QUESTIONÁRIO 
1) Como deve ser o preenchimento do balão volumétrico até o menisco? Faça um dese-
nho mostrando este procedimento. 
 
Figura 1: Preenchimento do balão volumétrico 
 
7 
 
O preenchimento do balão volumétrico deve ser finalizado com o auxilio de uma 
pipeta de Pasteur, mantendo o traço de aferição na altura dos olhos para evitar erro 
de paralaxe. A parte inferior da concavidade formada pela água deve estar imediata-
mente na linha de aferição. 
2) O que é uma dissolução exotérmica e uma dissolução endotérmica? O que ocorre com 
a temperatura da solução em cada caso? 
A dissolução exotérmica ocorre quando a energia necessária para a dissociação 
das partículas é menor do que a energia liberada na solvatação ocasionando um au-
mento da temperatura no recipiente, tal processo é observado na dissolução do hidró-
xido de sódio em água. 
A dissolução endotérmica é o oposto, a energia absorvida é menor do que a libera-
da causando um resfriamento nas mediações. 
3) Explique o que é uma substância higroscópica e o que é uma substância deliquescente. 
As substâncias higroscópicas são aquelas que absorvem facilmente a umidade do 
meio, como o hidróxido de sódio e o sulfato de cobre. Necessitando agilidade na pe-
sagem deles, devido à formação de compostos hidratados. 
As substâncias deliquescentes são aquelas que mudam para a fase líquida quando 
expostas à umidade do ar devido a menor pressão de vapor da água no composto do 
que na atmosfera. A deliquescência é uma propriedade relativa por depender as ca-
racterísticas momentâneas do meio. 
Toda substância deliquescente é higroscópica, mas o contrário nem sempre é ver-
dadeiro. 
4) O que significa transferir quantitativamente o soluto para o balão volumétrico? 
Adotar métodos que assegurem que todo soluto está sendo transferido. Em tal pro-
cedimento, depois de escorrer o soluto pré-dissolvido no balão, deve-se lavar o reci-
piente com o solvente e novamente efetuar a transferência. 
 
5) Por que devemos colocar primeiro o soluto e só depois completar com água o balão 
volumétrico? 
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O volume do soluto, se este for adicionado após o preenchimento total do balão vo-
lumétrico, pode fazer com que o menisco ultrapasse o traço de aferição e comprometa 
a exatidão da concentração. 
6) Quais devem ser as massas de CuSO4 para preparar as seguintes soluções: 
a) 500 mL de solução 0,5 mol/L; 
Adotando a massa molar do CuSO4 igual á 159,608 g/mol e usando as equações an-
teriormente mencionadas, temos: 
𝑛𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 = 0,5 𝑚𝑜𝑙/𝐿 × 0,500 𝐿 = 0,250 𝑚𝑜𝑙 
𝑚𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 = 0,250 𝑚𝑜𝑙 × 159,608 𝑔/𝑚𝑜𝑙 = 39,9 𝑔 
b) 250 mL de solução 0,1 mol/L. 
𝑛𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 = 0,1 𝑚𝑜𝑙/𝐿 × 0,250 𝐿 = 0,025 𝑚𝑜𝑙 
𝑚𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 = 0,025 𝑚𝑜𝑙 × 159,608 𝑔/𝑚𝑜𝑙 = 3,99 𝑔 
 
7) Quais os volumes de HCl concentrado para preparar as seguintes soluções: 
a) 500 mL de solução 0,5 mol/L; 
Considerando HCl de concentração 12,0 mol/L e utilizando equações anteriores, 
obtemos: 
𝑉𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 =
0,5 𝑚𝑜𝑙/𝐿 × 0,500 𝐿
12 𝑚𝑜𝑙/𝐿
= 0,0208 𝐿 
b) 250 mL de solução 0,1 mol/L. 
𝑉𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 =
0,1 𝑚𝑜𝑙/𝐿 × 0,250 𝐿
12 𝑚𝑜𝑙/𝐿
= 0,00208 𝐿 
 
8) Quais devem ser as massas de NaOH para preparar as seguintes soluções: 
a) 500 mL de solução 0,5 mol/L; 
Considerou-se a massa molar do NaOH igual á 40,00 𝑔/𝑚𝑜𝑙. 
𝑛𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 = 0,5 mol/L × 0,500 L = 0,250 mol 
𝑚𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 = 0,250 mol × 40,00 g/mol = 10,0 𝑔 
b) 250 mL de solução 0,1 mol/L. 
𝑛𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 = 0,1 𝑚𝑜𝑙/𝐿 × 0,250 𝐿 = 0,025 𝑚𝑜𝑙 
𝑚𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 = 0,025 𝑚𝑜𝑙 × 40,00 𝑔/𝑚𝑜𝑙 = 1,00 𝑔