relatório quimica basica (Salvo Automaticamente)

Prévia do material em texto

SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA FARROUPILHA CAMPUS PANAMBI
PRÓ-REITORIA DE EXTENSÃO
CURSO INTEGRADO TÉCNICO EM QUÍMICA
Sara Basso de Moura
RELATÓRIO DOS EXPERIMENTOS DE PROPRIEDADES COLIGATIVAS
PANAMBI/RS
2018
INTRODUÇÃO
As propriedades coligativas das soluções são propriedades físicas que se somam pela presença de um ou mais solutos e dependem única e exclusivamente do número de partículas, ou seja, a quantidade de soluto (moléculas ou íons) que estão dispersas na solução, não dependendo da natureza do soluto (tamanho, estrutura molecular ou massa). 
Existem quatro propriedades coligativas a tonoscopia, ebulioscopia, crioscopia e osmose. Assim, através dessas quatro propriedades coligativas é possível explicar vários fenômenos que observamos no nosso cotidiano.
Na aula realizada no laboratório, no dia 09 de junho, foram feitos alguns experimentos, dos quais foi possível visualizar e compreender a ocorrência de fatores onde essas propriedades estão presentes.
DESENVOLVIMENTO
Ebulioscopia
Ebulioscopia é a propriedade coligativa correspondente ao aumento do ponto de ebulição de um líquido quando se acrescenta a ele um soluto não-volátil (que não evapora). É como se as partículas do soluto "segurassem" as partículas do solvente, dificultando sua passagem ao estado gasoso.
O aumento (variação) da temperatura de ebulição pode ser justificado pela pressão máxima de vapor, que se deve à presença das partículas do soluto. Para que ocorra a ebulição da solução, é necessário que ela seja aquecida até que sua pressão de vapor se iguale à pressão atmosférica.
No dia-a-dia realizamos algumas operações que envolvem efeitos coligativos e muitas vezes nem percebemos de tal fato. Quando a água ferve, e adiciona, depois da fervura, o açúcar, observamos que essa deixa de ferver por algum tempo, até novamente continuar a ser aquecida para posteriormente levantar fervura. Quando se adiciona sal de cozinha na calçada com neve, essa fica molhada, evitando o congelamento. Enfim, vários poderiam ser os exemplos que determinariam o fenômeno coligativo da ebulioscopia.
1.1 Experimento: 
Materiais:
- sal
- açúcar
- termômetro
- água destilada
- três béqueres
- chapa de aquecimento
- balança eletrônica
Procedimento:
1. Foi medido 250 mililitros de água destilada em três béqueres e reservado;
2. Com o auxílio de uma balança foi pesado separadamente 50 gramas de sal e 50 gramas de açúcar;
3. Em um dos béqueres com água foi adicionado o sal e no outro o açúcar;
4. Após o procedimento os três béqueres foram colocados sob a chapa de aquecimento para aquecer (aproximadamente 15 minutos);
5. atingindo a ebulição foi medido com o termômetro suas respectivas temperaturas:
- O sistema com água destilada apresentou temperatura de ebulição de 98°C 
- O sistema contendo água e sal apresentou temperatura de ebulição de 98,5°C
- O sistema contendo água e açúcar apresentou temperatura de ebulição de 101°C.
Em relação aos resultados obtidos foram concluídos que:
- A água não atingiu o ponto de ebulição a 100°C, mas sim a aprox. 98°C, por estar em uma altitude acima no nível do mar, lembrando que calor absorvido por um sistema é diretamente proporcional a massa dos seus componentes e que a Temperatura de ebulição é inversamente proporcional a altitude do local onde o experimento foi realizado.
- Por serem solutos não voláteis os sistemas contendo o açúcar e o sal atingiram a temperaturas de ebulição mais altas que o sistema contendo somente a água.
Figura 1: béqueres contendo suas respectivas soluções: solução de água com açúcar, solução salina e água.
Osmocopia
A osmose é um fenômeno que ocorre quando o solvente passa através de uma membrana semipermeável em sentido a uma solução, ou quando o solvente de uma solução menos concentrada (mais diluída) passa através de uma membrana semipermeável em sentido a uma solução mais concentrada (menos diluída).
Esse processo é espontâneo, daí a origem do nome desse fenômeno, pois osmose vem do grego osmós, que significa “impulso”, e é um processo que ocorre em virtude da diferença de concentração entre os meios externo e interno. O estudo da osmose é chamado de osmoscopia, que é considerada uma propriedade coligativa, pois é uma propriedade que não depende da natureza do soluto, mas sim da concentração ou do número de partículas de soluto dissolvidas.
A membrana semipermeável é seletiva, sendo que ela permite a passagem do solvente, mas não das partículas de soluto. As cascas de muitas frutas, verduras, legumes e hortaliças funcionam como membranas semipermeáveis.
Ao acrescentar soluto em um dos solventes, formando-se uma solução do lado direito, ocorre a passagem do solvente puro através da membrana semipermeável que os separa e, com o tempo, o volume da solução aumenta.
Experimento:
Materiais:
- 1 vidro com tampa
- 1 ovo cru
- 1 garrafa de vinagre branco
Procedimento:
1. Foi colocado o ovo dentro do vidro, com cuidado para não trincar a casca;
2. Após foi adicionado o vinagre, devagar, até cobrir todo o ovo;
3. Tampando o vidro observamos a formação de bolhas na superfície do ovo;
4. Depois de aproximadamente 2 horas o vinagre do vidro foi trocado. Para tal, foi preciso retirar o ovo com cuidado com o auxílio de uma colher, retornando o ovo ao vidro com o novo vinagre.
Aguardando alguns dias, foi possível ver o ovo totalmente “pelado”, sem a casca. 
Observações:
A casca do ovo é constituída de carbonato de cálcio. O vinagre é uma solução diluída de ácido acético. Ao colocar o ovo submerso no vinagre, o ácido acético reage com o carbonato de cálcio contido na casca do ovo, originando como produto de reação o dióxido de carbono. Essa reação ocorre mais depressa nos instantes iniciais porque os reagente estão na sua máxima concentração.
A reação química entre o carbonato de cálcio e o ácido acético pode ser representada pela seguinte equação:
CaCO3(s) + 2 CH3COOH(aq) → Ca(CH3COO)2(aq) + H2O(l) + CO2(g)↑ 
É possível observar que o carbonato de cálcio que compunha a casca do ovo desfaz-se, e a membrana que fica ao redor do ovo na parte interna não reage, tornando-se elástica.
No período de aproximadamente duas semana, observou-se que a casca ficou fina e molenga, mas o ovo permaneceu íntegro e ficou maior. Isso ocorreu devido à existência de uma membrana que não reage com o vinagre. No entanto, esta membrana tem a capacidade de permitir a migração do vinagre (meio menos concentrado) para o interior do ovo (meio mais concentrado), no qual a membrana do ovo é seletiva de origem natural. 
Figura 2: presença de bolhas (CO2) em volta do ovo, resultado da reação do vinagre com a casca do ovo.
Figura 3: após duas semanas a casca do ovo se desfez ficando envolto apenas pela membrana, o ovo também aumentou de tamanho em decorrência da osmose.
Experimento:
Materiais:
- 2 folhas de alface
- 2 béqueres
- Água
- Sal
Procedimento:
- Em cada béquer foi adicionado aproximadamente 100 mililitros de água;
- Num dos béqueres foi acrescentado 20 gramas de sal;
- Em cada béquer foi colocado uma folha de salada;
Observações:
Após aproximadamente 30 minutos, observamos que a folha de alface mergulhada no recipiente contendo solução concentrada de água e sal (salmoura), estava murcha. Isso se deve ao fato de que, nesse caso, a solução de salmoura está mais concentrada que a solução dentro da alface, por isso a água passa da folha e vai para o exterior, ou seja, a alface perde água, desidrata-se. Nesse caso, a osmose ocorre com a passagem de solvente da solução menos concentrada para a mais concentrada; 
Figura 4: béqueres contendo respectivamente água e solução salina com a folha de alface imersa em ambos. 
Figura 5: folhas de alface após um período mergulhadas na água e na solução salina. As folhas de alface murcha estavam no béquer com solução salina e a folha que esta mas verde ebonita estava mergulhada no béquer com água.
Crioscopia
O fenômeno da crioscopia estuda a diminuição do ponto de congelamento de um líquido causado pelo soluto não volátil. Deste modo a Crioscopia ocorre quando se adiciona um soluto não-volátil a um solvente, na qual as partículas deste soluto dificultam a cristalização do solvente dando origem à propriedade descrita.
 	A fórmula que permite calcular essa propriedade é a seguinte:
 Δtc = Tc2 – Tc
Tc = temperatura de congelamento da solução
Tc2 = temperatura de congelamento do solvente
Essa propriedade pode ser identificada na relação entre o ponto de congelamento da água poluída e o da água pura. A água poluída possui partículas não-voláteis que dificultam o congelamento deste líquido, já a água purificada, isenta de qualquer corpo estranho, chega à cristalização mais rapidamente.
Experimento:
Materiais:
- gelo
- sal
- etanol
Procedimento:
Em um béquer foi colocado gelo;
Em outro béquer foi colocado gelo e sal;
Em um terceiro béquer foram colocados gelo, sal e etanol;
Após, foi medido com um termômetro suas respectivas temperaturas de congelamento.
- o béquer com gelo apresentou temperatura de 0°C
- o béquer contendo gelo e sal apresentou temperatura de -12°C
- o béquer contendo gelo, sal e etanol apresentou temperatura de -8°C
A partir da observação das temperaturas de ambos os béqueres foi possível perceber que a adição de um soluto não-volátil no caso o sal e etanol diminuíram a temperatura de congelamento.
4. Tenoscopia
Tonoscopia é uma propriedade coligativa que estuda o abaixamento da pressão máxima de vapor de um determinado solvente em virtude da dissolução de um soluto não volátil (molecular ou iônico).
Se adicionarmos um soluto não-volátil em solvente, ocorre a diminuição da pressão de vapor e consequentemente, demora mais tempo para evaporar. A pressão de vapor de um solvente puro sempre será maior do que a pressão de vapor de uma solução. Com a adição das partículas do soluto intensificam-se as forças atrativas moleculares e diminui a pressão de vapor do solvente.
 Exemplo de pressão de vapor da água pura e em solução:
- Água pura (25°C) a pressão de vapor é igual a 23,76mmHg
- Solução 1mol/L de glicose (25°C) a pressão de vapor é igual a 23,34mmHg
- Solução 1mol/L de sacarose (25°C) a pressão de vapor é igual a 23,34mmHg
Quanto maior a quantidade de partículas em uma solução, menor será a sua pressão de vapor. O fenômeno físico onde uma substância passa do estado líquido para gasoso é a vaporização.
Há três tipos de vaporização:
- evaporação
- ebulição
- calefação
A evaporação acontece na superfície do líquido. É uma vaporização mais lenta, mais calma. 
A ebulição acontece no interior do líquido. É uma vaporização mais turbulenta, com formação de bolhas. 
A calefação é uma passagem muito rápida do estado líquido para vapor. Quase que instantânea.
Quando a pressão de vapor é igual a pressão atmosférica o líquido entra em ebulição. Se a pressão de vapor aumenta, o ponto de ebulição (P.E.) também aumenta.
Ponto de Ebulição e Pressão Atmosférica
A pressão atmosférica varia de acordo com a altitude. Com o aumento da altitude, diminui a pressão atmosférica, diminuindo o ponto de ebulição, causando a diminuição da pressão de vapor. Locais onde tem menos pressão atmosférica, a água ferve mais rápido. As moléculas escapam do líquido com mais facilidade. 
Em lugares de grande altitude, as substâncias entram em ebulição a temperaturas mais baixas que ao nível do mar. Isto explica a dificuldade de cozinhar alimentos, como ovos e arroz e preparar bebidas quentes, como café e chá em locais que estão ao nível do mar.
Experimento:
Materiais:
- 2 béqueres
- água
- redoma de vidro
- líquido com soluto não-volátil (água com açúcar)
Procedimento:
Em um dos béqueres foi colocado somente a água pura e no outro foi colocado a solução de água com açúcar;
Após, cobrimos os dois recipientes com a redoma de vidro;
Aguardando um período de aproximadamente 45 minutos foram feitas as seguintes observações:
- O volume da solução formada por água e açúcar aumentou de volume, enquanto o volume da água pura diminuiu;
Isso ocorreu porque, conforme explicado pela propriedade coligativa da tonoscopia, a pressão de vapor do solvente diminui quando se adicionou a ele um soluto não volátil. As soluções tendem a um equilíbrio que é atingido quando as pressões de vapor do líquido puro igualam-se às pressões de vapor da solução.
Assim, quando adicionamos o açúcar à água, a pressão de vapor diminui, pois as partículas desse soluto “bloqueiam” ou “atrapalham” o escape das moléculas de água do sistema, diminuindo o número de moléculas que evaporam em um determinado intervalo de tempo. Visto que o vapor diminui, a parte líquida aumenta. Já a água pura passa para o estado de vapor normalmente e, com isso, o volume do líquido diminui.
Figura 6: béqueres contendo água e água com açúcar dentro da redoma de vidro.
CONCLUSÃO
Ao finalizar este relatório, no qual foi relatado os experimentos realizados na aula prática envolvendo as propriedades coligativas, foi possível compreender um pouco melhor a complexidade da natureza.
 Embora passem despercebidas esses processos físicos estão presentes no nosso dia a dia, em várias situações e a partir das aulas teóricas e da prática nos permitiu entender como eles ocorrem e quais propriedades estão envolvidas e influenciam suas transformações físicas. 
Estudar este conteúdo foi importante pois aprendemos que alguns procedimentos do nosso dia a dia podem ser facilitados quando executados de maneira correta, como o preparo da massa, o descongelamento do gelo, etc.
REFERÊNCIAS
Disponível em: <https://alunosonline.uol.com.br/quimica/o-que-acontece-quando-colocamos-ovo-no-vinagre.html > acesso em: 23 de julho de 2018.
Disponível em: <https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-tonoscopia.htm> acesso em: 23 de julho de 2018.
Disponível em: <https://manualdaquimica.uol.com.br/fisico-quimica/osmose.htm> acesso em: 22 de julho de 2018.
Disponível em: <https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/crioscopia.htm> acesso em: 22 de julho de 2018.
Disponível em: <https://www.coladaweb.com/quimica/fisico-quimica/propriedades-coligativas> acesso em: 23 de julho de 2018.
Disponível em: <https://www.curioso.blog.br/post/veja-ovo-submerso-vinagre/> acesso em: 23 de julho de 2018.
Disponível em: <https://www.infoescola.com/quimica/ebulioscopia/> acesso em:23 de julho de 2018.
Disponível em: <http://www.soq.com.br/conteudos/em/propriedadescoligativas/p3.php> acesso em: 23 de julho de 2018.