Relatório de Química Aferição e teste de precisão e exatidão de vários instrumentos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PENAMBUCO - UFPE
CENTRO ACADÊMICO DO AGRESTE - CAA
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
ALLISON VALENÇA DA SILVA
CLÁUDIO MORAIS DOS SANTOS JÚNIOR
DANIEL JOSÉ FELCIANO SILVA
KATTARINNE MARIA GOMES DE BARROS
LUCAS HENRIQUE DA CRUZ FERREIRA
MIGUEL LUDGERO DA SILVA JÚNIOR
Aferição e teste de precisão e exatidão de vários
instrumentos
RELATÓRIO
Caruaru - PE
2016
ALLISON VALENÇA DA SILVA
CLÁUDIO MORAIS DOS SANTOS JÚNIOR
DANIEL JOSÉ FELCIANO SILVA
KATTARINNE MARIA GOMES DE BARROS
LUCAS HENRIQUE DA CRUZ FERREIRA
MIGUEL LUDGERO DA SILVA JÚNIOR
Aferição e teste de precisão e exatidão de vários
instrumentos
Relatório para ser submetido a Universi-
dade Federal de Pernambuco (UFPE), Cen-
tro Acadêmico do Agreste, Núcleo de Tec-
nologia, Curso de Engenharia Civil.
Caruaru - PE
2016
Resumo
O experimento tem consiste em medir os volumes dos instrumentos usados para a
medição de volumes no ambiente do laboratório, através de testes com um volume
padrão de água destilada medido por uma pipeta de 25ml, para confirmar se são
precisas e confiáveis para o uso. Pois é necessário o uso de instrumentos de medição
corretos e exatos para que não ocorram erros durante a prática dos experimentos.
Conforme os testes realizados, foi observado que o becker não deve ser usado para
medidas precisas pois sua finalidade não é para a medição e seu formato não con-
tribui para medidas precisas. Também foi observado que instrumentos que sofreram
aquecimento tiveram suas exatidões prejudicadas tornando-os não confiáveis para tais
técnicas.
Sumário
1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2 Procedimento Experimental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.1 Materiais e equipamentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2 Procedimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2.1 Dominar técnicas de pipetagem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2.2 Calcular o volume médio da água destilada . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2.3 Medir o volume de vários instrumentos . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2.4 Medição de massa de quatro rolhas distintas . . . . . . . . . . . . . . 6
3 Resultados e Discussão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3.1 Resultado do volume médio de água destilada . . . . . . . . . . . . . 7
3.2 Resultado do volume dos instrumentos . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3.2.1 Balão volumétrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3.2.2 Béquer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.2.3 Bureta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.2.4 Proveta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.3 Resultados das massas das rolhas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.3.1 Pesagem invidual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.3.2 Pesagem em grupo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.3.3 Pesagem de uma única rolha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4 Conclusão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
5 Referências bibliográficas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
6 Questões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
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1 Introdução
No estudo da química, principalmente em laboratório, se faz necessário o uso
de instrumentos que auxiliam o químico ou profissional treinado nesta ciência, no
transcorrer de suas atividades. Que por meio de várias técnicas, envolvem a pesagem
de compostos, a mistura e a reatividade de substâncias, entre outras.
Na química, precisão não é um requisito, mas, sim, uma obrigação. Isso por
causa da importância do trabalho envolvido, que no dia a adia, lida com substâncias e
compostos nocivos à saúde humana, que por esse e, outros motivos necessitam de
exatidão, bem como, se é exigido o correto dimensionamento dos mesmos.
Para tanto, o profissional é auxiliado por uma gama de utensílios, com finalidades
específicas. As vidrarias - recipientes feitos, geralmente, de vidro temperado-, por
exemplo, o ajudam a mover, medir e preparar soluções. Existe um grande número de
vidrarias, sendo de suma importância aos profissionais que executam tarefas de um
químico, conhecer suas especificidades.
Dentre elas, existem aquelas que são mais precisas, como o Balão Volumétrico
e a Bureta, em relação a outras, como o Béquer e a Proveta. Sendo utilizados para
transferências, com maior exatidão, de um recipiente para outro, uma nova vidraria,
bem mais precisa que as anteriores, a Pipeta (graduada ou volumétrica).
A pesagem de compostos, por meio de balanças, assim como a medição de
volumes, por vidrarias, também deve ser precisa. Justamente, tentando entender um
pouco mais destes instrumentos-balanças e vidrarias- o presente trabalho, do que se
trata esta introdução, tem como por objetivo aferir a precisão dos referidos objetos.
Onde, por meio da pesagem de diferentes massas em balanças analítica e
semi-analítica, a transferência de certo volume de um líquido, de uma Pipeta de Pasteur
para diferentes vidrarias, tem-se como finalidade confirmar resultados ou não. Caso o
resultado obtido, seja diferente do esperado, será levantado hipóteses sobre o porquê
do desvio.
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2 Procedimento Experimental
2.1 Materiais e equipamentos
• Pipeta graduada de 25 mL
• Pipeta Volumétrica de 25 mL
• Balão volumétrico de 50 mL
• Béquer de 100 mL
• Bureta 50 mL
• Proveta 50 mL
• Balança analítica
• Balança semi-analítica
• 4 Rolhas distintas
• 250 ml de água destilada
2.2 Procedimento
2.2.1 Dominar técnicas de pipetagem
a) Limpe previamente a pipeta;
b) Preencha pipeta com a água destilada até acima do menisco usando a pêra
de sucção;
c) Transfira o liquido para o recipiente desejado observando o tempo de escoa-
mento mínimo.
2.2.2 Calcular o volume médio da água destilada
a) Tare a balança com o vidro de relógio sobre a mesma;
b) Deposite 20 gotas de água destilada no vidro de relógio com a pipeta de
Pasteur;
c) Repita o procedimento, utilizando a pipeta graduada.
2.2.3 Medir o volume de vários instrumentos
a) Considerando exatos os 50 mL da pipeta volumétrica, coloque 50 mL de água
destilada nos seguintes instrumentos:
Capítulo 2. Procedimento Experimental 6
- Balão volumétrico de 50 mL
- Béquer de 50 mL
- Bureta de 50 mL
- Proveta de 50 mL
b) Com a pipeta de Pasteur. Adicione ou retire o volume de água necessário
para que a vidrarie marque exatamente os 50 mL previstos;
c) Calcule o volume de água adicionado ou retirado, aferindo cada vidraria
utilizada.
2.2.4 Medição de massa de quatro rolhas distintas
a) Pese as quatro rolhas separadamente usando a balança analítica, tare a
balança antes de medir;
b) Pese as quatro rolhas separadamente usando a balança semi-analítica, tare
a balança antes de medir;
c) Pese as quatro rolhas juntas na balança analítica, tare a balança antes de
medir;
d) Pese as quatro rolhas juntas a balança semi-analítica, tare a balança antes
de medir;
e) Pese uma só rolha cinco vezes na balança analítica, tare a balança antes de
medir;
f) Pese a rolha do processo anterior cinco vezes na balança semi-analítica, tare
a balança antes de medir;
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3 Resultados e Discussão
3.1 Resultado do volume médio de água destilada
Considerando-se exatos/padrão os 50 ml da pipeta volumétrica diante dos
procedimentos percebe-se que medindo um mesmo volume em vários instrumentos
podemos obter resultados semelhantes ou diferentes, então antes das explicações
precisa-se obter o volume de cada gota.
Para os cálculos foi medido o peso na balança analítica de 20 gotas de água na
pipeta de Pasteur: 0,4726 gramas. Com a fórmula: D= m/v,econsiderando a densidade
da água sendo 1g/cm3 (quando líquida e em temperatura ambiente), substitui-se e
conseguimos o volume de 20 gotas.
D= m/v 1= 0,4726/v v=0,4726 cm3 ou 0,4726 ml que divide-se por 20 e
obtém o volume de cada gota que será 0,02363 ml.
Mediu-se também o peso na balança analítica de 20 gotas de água na pipeta
graduada: 0,7373 gramas. Com a fórmula: D= m/v,e considerando a densidade
da água sendo 1g/cm3 (quando líquida e em temperatura ambiente), substitui-se e
conseguimos o volume de 20 gotas.
D= m/v 1= 0,7373/v v=0,7373 cm3 ou 0,7373 ml que divide-se por 20 e
obtém o volume de cada gota que será 0,036865 ml.
Percebe-se que a diferença foi de 0,013235 ml, considerando como exata a pi-
peta de Pasteur pois completamos o volume dos instrumentos com ela, podemos propor
uma margem de erro de 55,9% da pipeta graduada.
Nos cálculos a seguir será utilizado o volume 1 (0,02363ml) da gota de água.
3.2 Resultado do volume dos instrumentos
3.2.1 Balão volumétrico
Figura 1 – Balão Volumétrico de 50 mL
http://www.mcientifica.com.br/shop/balao-volumetrico-com-rolha-de-poli-50ml.html
Capítulo 3. Resultados e Discussão 8
A medida do balão volumétrico (observando-se o menisco) foi imprecisa, sendo
necessário adicionar mais cinco gotas de água destilada para alcançar a marca dos
50ml. Para obtenção do erro relativo (ER), faz-se:
1 gota = 0,02363 ml e considerando que precisou-se adicionar 5 gotas de água,
calcula-se:
5x 0,02363 ml = 0,11815 ml( erro do volume), para obter o erro relativo faz regra
de 3 para saber a porcentagem de erro.
ER= 50 ml ——-100%
0,11815ml——–x
x=0,2363%
O Balão volumétrico é um recipiente que não pode ser aquecido, utilizado em
laboratórios para preparação de líquidos em volumes muito precisos, usado para medir
um determinado volume, quando este é grande para ser medido com uma pipeta ou
bureta. Entretanto, observou-se no experimento que ele obteve certa margem de erro,
fazendo com que levantem-se hipóteses para a modificação do recipiente, como por
exemplo, que ele foi aquecido fazendo com que ele se dilate-se.
3.2.2 Béquer
Figura 2 – Béquer de 100 mL
http://www.mcientifica.com.br/shop/copo-bequer-graduado-100ml.html#
No béquer a medida deu correta, pois o menisco foi observado tangente à linha
de 50ml. Não há erro,segundo o experimento, pois a medida foi precisa.
O béquer é utilizado para transportar líquidos,fazer reações e pode sofrer aque-
cimento,o que pode ser uma das justificativas para o fato do volume ter sido o mesmo
da pipeta volumétrica. Pois com o aquecimento a vidraria sofre mudanças alterando
sua precisão.
Capítulo 3. Resultados e Discussão 9
3.2.3 Bureta
Figura 3 – Bureta de 50 mL
http://www.mogiglass.com.br/shop/vidrarias-de-laboratorio/bureta/bureta-graduada-com-torneira-de-ptf
e-de-50ml.html
Na bureta observou-se outra certa imprecisão. Sendo necessário adicionar 10
gotas. Calcula-se novamente o erro de acordo com o modo anterior.
1 gota = 0,02363 ml
10x 0,02363 ml = 0,2363 ml( erro do volume).
ER= 50 ml ——-100%
0,2363ml——–x
x=0,4726%
A bureta é utilizada na dosagem volumétrica de reagentes nas titulações pois
possui grande exatidão e precisão, o que não podemos observar no experimento, pois
assim como o balão volumétrico não pode ser aquecido, podendo assim levanta-se a
hipótese que este foi aquecido, modificando assim o seu volume.
3.2.4 Proveta
Figura 4 – Proveta de 50 mL
http://www.vidrariadelaboratorio.com.br/vidrarias-de-laboratorio-2/
Na proveta obteve-se a maior imprecisão. Sendo necessário adicionar 30 go-
tas.Observe:
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6 Questões
1º) São os volumes das gotas de água destilada provindas da pipeta de Pasteur
e da pipeta volumétrica iguais ou diferentes? Justifique.
Resposta: Elas são diferentes. Porque de acordo com os testes realizados, a
massa de uma gota varia na maioria das vezes em que é formada, e é muito difícil
conseguir controlar a sua formação para que tenha uma massa igual toda vez que for
formada uma nova gota.
2º) Qual vidraria você usaria para medir 25 ml de uma solução de ácido clorídrico
para ser titulado por uma solução conhecida por NaOH? Por quê?
Resposta: Pipeta graduada, pois ela é a que tem maior exatidão em suas medias.
E também é a mais indicada para a medição de pequenos volumes devido ao seu
formato cilíndrico.
3º) Qual a vidraria você utilizaria para medir 70 ml de ácido acético para ser
adicionado numa reação de síntese orgânica? Por quê?
Resposta: Pipeta graduada, porque ela é um instrumento preciso e indicado
para medição de pequenos volumes ou volumes variáveis. Seu formato cilíndrico facilita
na medição precisa dos líquidos.
4º)Porque os instrumentos volumétricos são danificados quando colocados na
estufa?
Resposta: Os instrumentos volumétricos são rigorosamente aferidos, se eles
forem aquecidos eles perdem essa precisão por causa da dilatação térmica, sofrendo
deformação que acarreta na alteração de sua precisão.Você precisar comprar esse documento para remover a marca d'água.
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