Relatório de Química - Prática 2 - Preparo de soluções partindo de um soluto sólido (NAOH) e soluto aquoso (HCL) e diluição

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO - UFOP
Instituto de Ciências Exatas e Aplicadas
Departamento de Ciências Exatas e Aplicadas
LÍLIAN DE PAIVA MARTINS DA COSTA
PLÍNIO DUARTE BAZILIO
PRÁTICA II:
Preparo de soluções partindo de um soluto sólido (NAOH) e/ou soluto aquoso (HCL) e diluição
João Monlevade
2°/2014
LÍLIAN DE PAIVA MARTINS DA COSTA
PLÍNIO DUARTE BAZILIO
PRÁTICA lI:
Preparo de soluções partindo de um soluto sólido (NAOH) e/ou soluto aquoso (HCL) e diluição
Relatório de aula prática apresentado à disciplina de Química Geral, do curso Engenharia de Produção, da Universidade Federal de Ouro Preto, campus João Monlevade.
Professora: Jussara Cotta
João Monlevade
2°/2014
INTRODUÇÃO
Solução é a mistura unifásica formada por, no mínimo, dois componentes: o solvente e o soluto. Na dissolução de uma substância em outra, a que se dissolveu (disperso) é chamada soluto e o meio em que foi dissolvida (dispersor), é chamado solvente.1
De acordo com a quantidade de soluto dissolvido, podemos classificar as soluções: em saturadas (contêm uma quantidade de soluto dissolvido igual à sua solubilidade naquela temperatura, isto é, excesso de soluto, em relação ao valor do coeficiente de solubilidade, não se dissolve, e constituirá o corpo de fundo), insaturadas (contêm uma quantidade de soluto dissolvido menor que a sua solubilidade naquela temperatura) e supersaturadas ou instáveis (contêm uma quantidade de soluto dissolvido maior que a sua solubilidade naquela temperatura).2
A concentração é a relação entre a quantidade de soluto e o volume da solução. É bastante óbvio que se colocarmos uma colher de chá de açúcar em um copo com água o resultado será menos doce do que se colocarmos uma colher de sopa de açúcar no mesmo copo com água. A primeira solução é menos concentrada que a segunda, ou seja, possui menos massa de soluto do que a segunda, para o mesmo volume de solvente.3
A soda cáustica (NaOH – hidróxido de sódio) é, nas condições ambiente, um sólido branco bastante higroscópico (absorve a água presente no ar). Caracteriza-se por ser uma base de Arrhenius muito forte, portanto, é utilizada para neutralizar ácidos fortes ou tornar rapidamente alcalino um meio reacional, mesmo em poucas concentrações.4 O hidróxido de sódio não existe na natureza. É produzido industrialmente por meio de reações de eletrólise de soluções aquosas de cloreto de sódio (NaCl), conforme equação .5
O Ácido clorídrico (ácido muriático), HCl, é um ácido inorgânico e forte. Em solução, o H+ dele é facilmente ionizável ficando livre na solução, fazendo com que o pH desta seja muito baixo.6 Sua aparência é de um líquido incolor ou levemente amarelado. Altamente higroscópico, ou seja, absorve água da atmosfera, por isso o frasco deve permanecer bem vedado para não variar a sua concentração. Outro motivo pra que o frasco permaneça fechado é que, em altas concentrações, o ácido exala vapores altamente irritantes para os olhos e nariz.6
A diluição de soluções ocorre quando acrescentamos solvente (geralmente a água) a alguma solução, com isso o volume da solução aumenta e sua concentração diminui, porém a massa do soluto permanece inalterada.7
OBJETIVOS
Identificar os componentes da solução, a partir de solutos sólidos e líquidos, efetuar cálculos estequiométricos envolvendo o preparo de soluções, realizar uma dissolução de um sólido em um líquido, realizar uma diluição partindo de uma solução já pronta e conhecer a técnica de preparo e diluição de soluções.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Toda a vidraria a ser utilizada (espátula, bastão de vidro, béquer de 50mL, funil, balão volumétrico de 100mL, piceta e pipeta graduada) já havia sido devidamente passada pela estufa e apresentava-se seca e separada para o experimento.
No primeiro momento, foi calculada a massa necessária para preparar 100mL de uma solução aquosa de concentração 0,10mol/L de Hidróxido de Sódio (NaOH), utilizando a fórmula da Molaridade (M) – que relaciona o número de moléculas-grama (moles) de soluto com o volume da solução em litros:
Utilizamos também a fórmula do número de moles do soluto (n) – que relaciona a massa, em gramas, com a massa molecular em gramas/mol, ambas do soluto:
A massa do soluto encontrada foi de 0,4g, podendo haver um desvio de 5% para mais (0,405g) ou para menos (0,395g), considerada como erro permitido.
A balança digital foi aferida antes da sua utilização. Na seqüência, com o béquer centralizado na balança, tarada para que fosse considerado no valor apresentado pela mesma, apenas o seu conteúdo. Ainda com o béquer dentro da balança, com o auxílio da espátula, foi adicionado o ao béquer e o valor mostrado pela balança, de 0,399g anotado.
Com o auxílio da piceta, foi feita a dissolução do , no béquer de 50mL com água deionizada e, com o bastão de vidro, o conteúdo foi misturado para que o processo de dissolução acontecesse mais rápido e de forma mais eficiente. Após a dissolução, o preparo foi transferido, com a ajuda do funil, para o balão volumétrico de 100mL. Em seguida, o béquer foi lavado com a água deionizada da piceta e o líquido também foi transferido para o balão volumétrico. O processo de lavagem do béquer foi repetido três vezes. O bastão de vidro e o funil também foram lavados com a água deionizada e o líquido resultante transferido para o balão volumétrico.
Após todo esse processo, com a água deionizada contida na piceta, foi feita a aferição do balão volumétrico, ou seja, completou-se com a água deionizada até que o menisco inferior atingisse a marca de aferição do balão volumétrico, e em seguida, tapando e homogeneizando a solução, invertendo várias vezes o balão volumétrico.
No segundo momento, foi calculado o volume necessário para preparar 50mL de uma solução de Hidróxido de Sódio (NaOH), de concentração , por diluição a partir de uma solução (solução mãe ou estoque) utilizando a fórmula , onde a molaridade vezes o volume da solução mãe é igual a molaridade vezes o volume da solução pedida, no qual chegamos ao valor de 10mL.
Com o auxílio da pipeta e da pera, retirou-se 10mL da solução anteriormente preparada e contida no balão volumétrico de 100mL, e transferiu-se para o balão volumétrico de 50mL, onde foi feita a diluição da solução. Em seguida, com a água deionizada contida na piceta, foi feita a aferição do balão volumétrico, ou seja, completou-se com a água deionizada até que o menisco inferior atingisse a marca de aferição do balão volumétrico, e logo após, tapando e homogeneizando a solução, invertendo várias vezes o balão volumétrico.
Depois de realizadas as dissoluções e diluições, todas as soluções preparadas foram descartadas e as vidrarias lavadas com água e sabão e depois com a água deionizada da piceta.
No terceiro momento, a partir da solução de teor 37,25% v/v (média entre 36,5% e 38,0%) de ácido clorídrico (HCl), calculou-se, utilizando a fórmula M = d x T, a concentração da substância, que foi de 443,275g/L. Considerando o valor encontrado e o valor da massa molar do composto, que é de 36,46g/mol, encontramos o valor da molaridade igual a 12,16mol/L. Utilizando a fórmula , onde a molaridade vezes o volume da solução mãe é igual a molaridade vezes o volume da solução pedida, a partir da solução que vamos preparar de concentração 0,1mol/L, em um volume de 100mL, calculamos o volume a ser utilizado do ácido clorídrico, que foi de 0,8mL. 
Com o auxílio da pipeta graduada de 25mL (uma vez que o nosso volume trabalhado exige uma maior exatidão) e um béquer contendo 30mL de água, foi pipetado 10mL de HCl e transferido apenas 0,8mL para o béquer acima citado, voltando com o restante do HCl para o frasco de origem, sendo todo o procedimento realizado dentro do exaustor, com o vidro de proteção, para minimizar os riscos de acidentes e também porque o HCl exala vaporesaltamente irritantes para os olhos e nariz. O novo conteúdo do béquer foi transferido para o balão volumétrico de 100mL e completado com a água deionizada da piceta até que a borda inferior do menisco atingisse a marca de aferição do balão. Logo após, o balão foi tampado e a solução homogeneizada, invertendo várias vezes o balão volumétrico
Ao final do experimento, o conteúdo do balão volumétrico foi transferido para o frasco de armazenamento e toda a vidraria utilizada, lavada com água e sabão e depois com a água deionizada da piceta.
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, de dissolução e diluição, e cálculos estequiométricos, foi possível produzir soluções de concentrações diferentes usando um mesmo soluto, bem como determinar valores de massa e volume através de cálculos simples usando o conceito das unidades físicas como molaridade e diluição.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. COTTA, Jussara Ap. Oliveira; VIEIRA, Karla M.; LINHARES, Lucília Alves; MOREIRA, Reginaldo J.. Apostila Aula Prática - Química. UFOP - Departamento de Ciências exatas e aplicadas - Campus João Monlevade, 2014.
2. Soluções. Disponível em: <http://www.infoescola.com/quimica/solucoes/>. Acesso em: 4 nov. 2014.
3. Soluções: soluto, solvente, concentração e curva de solubilidade. Disponível em: < http://educacao.uol.com.br/disciplinas/quimica/solucoes-soluto-solvente-concentracao-e-curva-de-solubilidade.htm>. Acesso em: 4 nov. 2014.
4. Soda Cáustica. Disponível em: <http://www.infoescola.com/compostos-quimicos/ soda-caustica/>. Acesso em: 5 nov. 2014
5. Hidróxido de Sódio. Disponível em: <http://www.mundoeducacao.com/quimica/ hidroxido-sodio.htm>. Acesso em: 5 nov. 2014
6. Ácido Clorídrico. Disponível em: <http://www.infoescola.com/quimica/acido-cloridrico/>. Acesso em: 5 nov. 2014
7. Diluição de Solução. Disponível em: <http://www.brasilescola.com/quimica/ diluicao-solucoes.htm>. Acesso em: 5 nov. 2014