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UECE - Universidade Estadual do Ceará FACEDI – Faculdade de Educação de Itapipoca – Química Geral II – 2017.2 Preparação de soluções e propriedades Erasmo Carlos Gomes Cardoso Pedro Barroso Neto Universidade Estadual do Ceará/Faculdade de Educação de Itapipoca Relatório de Trabalho para Química Geral II Prof. Dr. Antônio Sávio Gomes Magalhães RESUMO Este trabalho mostra os resultados obtidos na aula prática sobre determinação de massa específica e preparo de soluções aquosas. A prática em questão limitou-se ao preparo e às propriedades de soluções líquidas e aquosas. Como complemento da prática experimental, foram feitos cálculos necessários para determinar a quantidade de soluto para preparar soluções com concentrações pré-definidas e também para diluição. Na ocasião, foram feitos ainda experimentos para determinar a densidade de soluções salinas com concentrações desconhecidas. PALAVRAS-CHAVE: Soluções; concentração; massa molecular; INTRODUÇÃO Uma solução é basicamente formada de soluto e solvente, em soluções diluídas, a quantidades de solventes tendem a seres maiores que as de solutos. Na solução concentrada acontece ao contrário. A água é o solvente mais utilizado na preparação de soluções. Para realizar análises químicas, titulações entre outros procedimentos, é preciso saber dos diversos modos de expressar a concentração das soluções, saber trabalhar corretamente com a balança analítica e com as vidrarias utilizadas no preparo de uma solução e fazer os cálculos necessários para sua composição. Muitas propriedades de uma solução dependem da sua concentração, como o cheiro ou a coloração. Um exemplo muito comum de solução é água e cloreto de sódio. OBJETIVOS Preparar soluções, fazer diluição de alguns reagentes e preparar uma solução até chegar ao ponto de saturação. MATERIAIS E REAGENTES Para realizarmos esta prática, foram utilizados os seguintes materiais: balança de precisão, balões volumétricos, béquer, bastão de vidro e piceta. Utilizamos os seguintes reagentes: ácido clorídrico (HCl); Cloreto de sódio(NaCl) e água destilada, etc. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Primeiramente foram pesados três balões volumétricos limpos e secos com capacidade de 50mL cada. Foi calculada e pesada quantidade de massa em gramas de NaCl necessária para preparar 50mL de uma solução 1,0 mol/L. Massa Molecular do NaCl: 58,5g/mol NaCl = 50mL x 58,5g = 2,925g 1.000mL Em um béquer, 2,925g de NaCl foi dissolvido com água destilada utilizando um bastão de vidro, em seguida a solução foi transferida para um balão volumétrico de 50mL sendo completada com água destilada até atingir a marca de aferição. Foi calculado e pesado a quantidade de massa em gramas de NaCl necessárias para preparar 50mL de uma solução 2,0 mol/L. Massa Molecular do NaCl = 58,5g/mol. NaCl = 50mL x 2mol x 58,5g = 5,85g. 1000mL Em um béquer, 5,85g de NaCl foi dissolvido em água destilada utilizando um bastão de vidro, em seguida a solução foi transferida para um balão volumétrico de 50mL sendo completada com água destilada até atigir a marca de aferição. Foi calculada e pesada a quantidade de massa em gramas de NaCl necessária para preparar 50mL de uma solução 3,0 mol/L. Massa Molecular do NaCl = 58,5g/mol NaCl 50mL x 3mol x 58,5g = 8,775g 1.000mL Em um béquer, 8,775g de NaCl foi dissolvido em água destilada utilizando um bastão de vidro, em seguida a solução foi transferida para um balão volumétrico de 50mL sendo completada com água destilada até atingir a marca de aferição. Em seguida, os três balões volumétricos contendo as soluções preparadas foram pesados. Em dois balões volumétricos de 50mL previamente pesados, foram adicionadas duas soluções de NaCl com concentrações distintas e desconhecidas. Em seguida os balões contendo as soluções foram pesados. Foi calculado o volume de HCl 37,0% em massa com densidade 1,16g/mL necessário para preparar 50mL de uma solução de concentração 0,1mol/L. Massa molecular do HCl = 36,5 g/mol. M x MM = T x D x 1.000 M = 0,37 x 1,16 x 1.000 = 11,75 mol/L 36,5 M1 x V1 = M2 x V2 V1= 0,1 x 50 = 0,43mL 11,75 Em um balão volumétrico com capacidade de 50mL contendo um pouco de água no fundo, foi adicionado 0,43mL de HCl. Em seguida, foi adicionando-se água e fazendo a homogeneização até que a solução atingisse a marca de aferição. 6. Foi calculada e pesada a massa em gramas de NaOH necessária para preparar 50mL de uma solução 1,0mol/L. Massa molecular do NaOH = 40,0g/mol NaOH = 50mL x 40g = 2,0g 1.000mL Em um béquer, 2,0g de NaOH foi dissolvido em água destilada utilizando um bastão de vidro, em seguida a solução foi transferida para um balão volumétrico de 50mL sendo completada com água destilada até atingir a marca de aferição. A partir da solução de NaOH 1,0 mol/L preparada anteriormente, foi calculada a quantidade de NaOH 1,0mol/L necessária para preparar uma solução de NaOH 0,1mol/L. NaOH = 50mL x 0,1mol/L = 5,0mL 1mol/L Em um balão volumétrico com capacidade de 50mL, foram adicionados 5mL de solução de NaOH 1,0mol/L. Em seguida, foi adicionado água destilada até atingir a marca de aferição. Ao final do preparo a solução foi armazenada. RESULTADOS E DISCUSSÕES Soluções Massa do balão volumétrico seco Massa do balão volumétrico com solução de NaCL (g) Diferença de massa Densidade (massa específica) da solução (g/mL) NaCL 1,0 mol/L 34,7260 86,0845 51,3585 1,02717 NaCL 2,0 mol/L 39,2541 92,2271 52,973 1,05926 NaCL 3,0 mol/L 37,5704 92,7246 55,1542 1,103084 NaCL concentração desconhecida A 34,7260 90,8861 56,1601 1,123202 NaCL concentração desconhecida B 39,2541 85,9420 46,6879 0,933758 A densidade de uma substância é a razão da sua massa pelo seu volume, ou a massa de uma unidade de volume. A massa e o volume dependem da quantidade da substância, porém a densidade é constante em uma temperatura e uma pressão definidas. As propriedades que não dependem da extensão dos sistemas são chamadas propriedades intensivas e são sempre expressas pela razão de propriedades que dependem da extensão dos sistemas como é aqui o caso da massa e do volume. As densidades de uma gota de água, da água num balde ou numa piscina olímpica são exatamente as mesmas, isto é 996,512 g/L a 27oC sob pressão de uma atmosfera. Alguns exemplos de propriedades intensivas são: massa por mol, km/hora, preço por quilo. As unidades de densidade são: g/mL ou g/cm3, kg/L, kg/m3, etc. A temperatura, a pressão e a composição devem ser mencionadas uma vez que a densidade varia com a temperatura, com a pressão e com a composição. CONCLUSÃO Conclui-se que os objetivos da presente prática foram alcançados; preparar soluções aquosas a partir de solutos sólidos e líquidos, cálculo da quantidade de soluto, pesagem, diluição, bem como a definição da quantidade de uma solução com concentração desconhecida. REFERÊNCIAS AMANDA.A, Relatório 8 - Preparação de soluções, Goiânia, abril de 2015. Disponível em:<www.ebah.com.br/content/ABAAAg080AB/relatorio-8-preparacao-solucoes>. Acesso em abril de 2018 DANIELA. M, Apostila de química geral experimental, São Paulo, janeiro de 2016. Disponível em:<http://www.google.com.br/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/827045/mod_resource/content/1/Apostila%2520QGExp%25202016_S1.pdf&ved=2ahUKEwiv6fjtmdPaAhWEi5AKHeRBDmwQFjADegQIBxAB&usg=AOvVaw17ZvzelbP6cmKxMvfacSW2> Acesso em abril de 2018
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