Prática 7 relatório

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS
CAMPUS SOROCABA
Prática 7 – Identificação de um soluto em solução
Turma: Licenciatura em Física
Disciplina: Introdução as Práticas Laboratoriais
Professora: Drª Luciana Camargo de Oliveira
Data da Experiência: 15/05/2015. 		Data de Entrega: 22/05/2015.
	Nome dos Integrantes do Grupo
	RA dos Integrantes
	Ernani Gurgel Charantola
	633496
	Jean Vitor Leite Cardoso
	633380
	Júlio Cezar Teixeira de Santana
	633526
	Michael de Oliveira Stavel
	633593
Sorocaba/2015
2. Introdução Teórica
	Misturas homogêneas, também chamadas de soluções, apresentam a mesma composição em toda a amostra, independentemente de seu tamanho. A substância dissolvida é chamada de soluto e a responsável pela dissolução desta é chamada de solvente, que geralmente encontra-se em maior quantidade na solução (Atkins e Jones, 2006. p.71). 
	Solução aquosa é o nome dado à solução que apresenta como solvente a água. São muito comuns no dia-a-dia e principalmente comuns na rotina dos laboratórios. Solução não aquosa, onde o solvente não é a água, são menos comuns, mas dependendo do contexto têm importantes aplicações (Atkins e Jones, 2006. p.71).
	No processo de precipitação, o soluto se separa da solução formando uma espécie de pó fino denominado precipitado (Atkins e Jones, 2006. p.71).
O NaCl, uma substância iônica, dissolve-se em água devido à interações entre as moléculas polares de água (H2O) e as moléculas do sal, e esta interação supera a energia da ligação entre os átomos de Na e Cl, rompendo-as. A parte positiva do dipolo da molécula de água orienta-se no sentido dos íons Cl- e a parte negativa no sentido dos íons Na+. (Vieira, 2013).
A reação que ocorre entre duas soluções aquosas onde ocorre a formação de íons é chamada de reação de dupla troca. Os íons são transpostos e ocorre a formação de uma nova substância. Existem três situações de reação metátese ou dupla troca, a neutralização que ocorre entre um ácido e uma base gerando sal e água, a vaporização que gera um produto no estado gasoso, e a precipitação que gera um produto no estado sólido (Alunos Online, 2014).
	
3. Objetivos
	Determinar a presença de solutos em soluções (misturas homogêneas) desconhecidas através da adição de soluções com solutos conhecidos, por meio de observação de reações, como precipitação por exemplo. Expressar através de fórmulas química o ocorrido, evidenciar todas as substâncias envolvidas, antes e pós-misturas, e buscar explicar os motivos de tais observações através de pesquisa bibliográfica. 
4. Materiais e métodos
Materiais e equipamentos utilizados:
- Provetas (5 ml).
- Tubos de ensaio.
- 20 ml de solução de NaCl (0,15 mol L-1).
- 20 ml de solução de NaOH (0,15 mol L-1).
- 20 ml de solução de CaCl2 (0,15 mol L-1).
- 20 ml de solução de HNO (0,15 mol L-1).
- 20 ml de solução de AgNO3 (0,15 mol L-1).
Procedimento:
Em quatro tubos de ensaio adicionou-se cinco ml de uma solução, inicialmente desconhecida, de NaCl (0,15 mol L-1), com o auxilio de uma proveta, e estes foram enumerados de um a quatro (1, 2, 3 e 4). Ao primeiro, tubo 1, adicionou-se cinco ml de solução de NaOH (0,15 mol L-1), medidos através da utilização de uma proveta. Ao segundo, adicionou-se cinco ml de solução de CaCl2. Ao terceiro, adicionou-se cinco ml de solução de HNO. Ao quarto, adicionou-se cinco ml de solução de AgNO3.
5. Resultados e discussão
	Ao realizar-se a mistura de soluções no tubo 1 (NaCl e NaOH), soluções de mesmo aspecto, observou-se que a nova solução não apresentou nenhuma mudança, continuando a ser homogênea e apresentando as mesmas características das duas primeiras.
	As misturas realizadas nos tubos 2 (NaCl e CaCl2) e 3 (CaCl e HNO), apresentaram as mesmas características da mistura de soluções do tubo 1, ou seja, a nova solução, resultante da mistura de duas soluções manteve-se homogênea. 
	No tubo 4, a mistura (NaCl e AgNO3) de duas soluções não apresentou o mesmo resultado observado nos tubos 1, 2 e 3, sendo assim, não resultou em uma nova solução, sendo esta nova uma mistura heterogênea. Ao adicionar a solução de AgNO3 à solução de NaCl, as duas com o mesmo aspecto, observa-se imediatamente uma reação, fornecendo uma cor branca a mistura, característica ausente nas soluções iniciais. Após algum tempo em repouso, pode-se observar um sólido branco ao fundo do tubo de ensaio.
	Tabela 1.0 – Resultados obtidos das reações com a solução de NaCl.
	Tubos de Ensaio
	Solução com concentração de 0,15mol/L
	Observações
	1
	NaOH
	Não ocorreu reação
	2
	CaCl2
	Não ocorreu reação
	3
	HNO3
	Não ocorreu reação
	4
	AgNO3
	Surgimento de uma coloração branca, evidenciando uma nova substância. Precipitação.
	Para entender teoricamente o ocorrido nos tubos de ensaio, foram realizadas pesquisas a respeito da solubilidade dos sais analisados e consecutivamente de outros com as mesmas e outras propriedades. Alguns dados são apresentados abaixo a fim de embasarem argumentos para a discussão.
Quadro 1 – Regras de solubilidade para compostos iônicos em água. Fonte: <http://graduacao.iqsc.usp.br/files/Tabela-de-Solubilidade.pdf>
Solubilidade dos sais normais em água:Quadro 2 – Solubilidade dos sais normais em água (Feltre, 2004. p.209).
Quadro 3 – Tabela com a solubilidade dos sais. Fonte: Educador Brasil Escola. Disponível em: <http://educador.brasilescola.com/estrategias-ensino/ reacoes-entre-ions-solucoes.htm> Acesso em: 22 mai. 2015.
	No tubo 1, antes da mistura entre a solução NaCl e solução de NaOH, os elementos estavam nas suas formas iônicas, ou seja Na+ e Cl- para a primeira solução, Na+ e OH- para a segunda. Ao misturar-se as soluções, os íons presentes seriam Na+, Cl- e OH-, o que não formaria nenhuma nova substância, já que NaCl é solúvel, por estar em solução antes da mistura, e NaOH é também solúvel, como sabe-se pelo mesmo motivo, sendo estas as únicas combinações possíveis por atração de cargas opostas. 
	No tubo 2, antes da mistura entre a solução NaCl e solução de CaCl2, os elementos estavam nas suas formas iônicas, ou seja Na+ e Cl- para a primeira solução, Ca+ e Cl- para a segunda. Uma solução contendo todos esses íons (Na+, Cl- e Ca+) não poderia formar nenhuma ligação, já que NaCl é solúvel, por estar em solução antes da mistura, e CaCl2 é também solúvel, como sabe-se pelo mesmo motivo, sendo estas as únicas combinações possíveis. 
No tubo 3, antes da mistura entre a solução NaCl e solução de HNO3, os elementos estavam nas suas formas iônicas, ou seja Na+ e Cl- para a primeira solução, H+ e NO3- para a segunda. Assim sendo, ao misturarmos as duas poderia ocorrer uma reação formando NaNO3 e HCl devido a atração entre as cargas opostas, já que a atração entre Na+ e Cl- e entre H+ e NO3-, é superada pela interação das moléculas de água, fato inicialmente observado já que se tinha solução de NaCl e solução de HNO3. Porem a formação desses elementos, NaNO3 e HCl, não ocorreu. A literatura (quadros 1, 2 e 3) nos diz que nitratos em geral são solúveis, logo o NaNO3 não se formou, se mantendo assim na forma iônica (solução). A respeito do HCl que poderia ser formado, este apresenta alta solubilidade em água, segundo a FISPQ referenciada [8], levando assim a conclusão de que os íons da solução não superariam a interação com as moléculas de água para se unir.
No tubo 4, antes da mistura entre a solução NaCl e solução de AgNO3, os elementos estavam nas suas formas iônicas, ou seja Na+ e Cl- para a primeira solução, Ag+ e NO3- para a segunda. Assim sendo, ao misturarmos as duas poderia ocorrer uma reação formando e AgCl devido a atração entre as cargas opostas, já que NaNO3 formaria um nitrato e este é solúvel segundo os três quadros apresentados pela literatura, e a atração entre Na+ e Cl- e entre Ag+ e NO3-, é superada pela interação das moléculas de água, fato inicialmente observado já que se tinha solução de NaCl e solução de AgNO3.Os próprios quadros 1, 2 e 3 apresentam que os cloretos são solúveis, mas havendo algumas exceções, mostrando como primeiro exemplo, nos três casos, o cloreto de prata (AgCl), sendo este insolúvel. A interação entre os íons Ag+ e Cl- é superior a interação entre as moléculas de água para com cada um destes.
	A reação de precipitação, nome dado à formação de sólidos insolúveis em uma solução. A adição de solução de nitrato de prata em solução de NaCl forma um precitado banco, devido a formação de AgCl, molécula que apresenta uma baixa solubilidade em água. (Chung, 2010).
Imagem 2.0 – Fórmula da reação química referente ao tubo 4 (Chung, 2010).
	A solução de cloreto de sódio contém cátions Na+ e ânions Cl-, e a solução de nitrato de prata contém cátions Ag+ e ânions NO3-. Quando estas soluções são misturadas em água forma-se o cloreto de prata, AgCl, um sólido branco insolúvel (precipitado), e também cátions de Na+ e ânions NO3- dissolvidos encontram-se na solução (Atkins e Jones, 2006. p.83).
6. Conclusão
	Deve-se analisar cuidadosamente cada soluto envolvido em uma mistura de soluções de mesmo solvente. Poderá se formar substancias diferentes dos solutos inicialmente trabalhados. 
	A presença de precipitados após a mistura de soluções é a consequência da formação de um composto não solúvel, nos casos analisados, em água. Deve-se tomar cuidado com relação às conclusões a respeito de cada mistura de soluções, já que a solubilidade envolve também a questão proporção soluto/solvente.
	É necessário ter uma gama de conhecimentos a respeito dos conteúdos apresentado na disciplina de química geral para se entender o motivo real das observações, sem a dependência de pesquisas a respeito de princípios químicos, como os de ligações atômicas, íons e polaridade molecular, por exemplo. Quando isto já não é um problema as pesquisas são diretamente direcionadas às grandezas numéricas relativas à energia de interação entre as moléculas de água para com cada um dos íons presentes nas soluções e também para as possíveis moléculas que podem ou não se formar em função da solubilidade, conseguindo assim resultados mais plausíveis e bem estruturados.
7. Referências
VIEIRA, Flaviana Tavares. Soluções, Concentração e Diluições. Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri. Diamantina, MG. Abril de 2013. Disponível em: < http://site.ufvjm.edu.br/flavianatavares /files/2013/04/10-Quim-Tec-I-Solu%C3%A7%C3%B5es-ok.pdf> Acesso em: 21 mai. 2015.
CHUNG, Yik-Sham. The Wrong Match in a Diet. Setembro de 2010. Disponível em: < http://www2.caes.hku.hk/schoolscience/files/2010/09/ SSHKS_WrongMatchinDiet_ChungYikSham.pdf> Acesso em: 21 mai. 2015.
ATKINS, Peter. JONES, Loretta. Princípios de Química. Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente. 3.ed. São Paulo: Bookman, 2006. 964p.
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. Reações de dupla troca ou metátese. Alunos Online. Disponível em: <http://www.alunosonline.com.br/quimica/reacoes-dupla-troca-ou-metatese.html> Acesso em: 22 mai. 2015.
FOGAÇA, Jennifer. Reações entre íons em soluções. Educador Brasil Escola. Disponível em: <http://educador.brasilescola.com/estrategias-ensino/reacoes-entre-ions-solucoes.htm> Acesso em: 22 mai. 2015.
IQSC/USP, Instituto de Química de São Carlos, Universidade de São Paulo. Tabela de Solubilidade. Disponível em: <http://graduacao.iqsc.usp. br/files/Tabela-de-Solubilidade.pdf> Acesso em: 22 mai. 2015.
FELTRE, Ricardo. Química. Química Geral. 6.ed. São Paulo: Moderna, 2004; 6V. 384p.
FISPQ, Ficha de Informações de Segurança de Produto Químico. Ácido Clorídrico. SuperQuímica. Disponível em: < http://www.superquimica.com. br /fispq/1250009486.pdf> Acesso em: 22 mai. 2015.