Relatorio 3

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ
INSTITUTO DE ENGENHARIA DE SISTEMAS E TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO
ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO
QUÍMICA EXPERIMENTAL
PROF. FILIBERTO GONZÁLEZ GARCIA
DETERMINAÇÃO DA MASSA MOLAR DO MAGNÉSIO
EXPERIMENTO 3
TURMA T02
FABRÍCIO ALVES DE SOUZA – 2018009171
VICTOR KENJI FARIA NUNES – 2018005889
Itajubá
Março de 2018
SUMÁRIO
1.	OBJETIVO	3
2.	INTRODUÇÃO	3
3.	MATERIAIS E MÉTODOS	3
3.1.	MATERIAIS	3
3.2.	MÉTODOS	4
4.	RESULTADOS E DISCUSSÕES	5
5.	CONCLUSÃO	7
6.	REFERÊNCIAS	9
OBJETIVO 
Determinar experimentalmente a massa molar do magnésio a partir da sua reação com ácido clorídrico concentrado.
INTRODUÇÃO
A massa atômica – medida de massa de um átomo – é determinada como sendo um doze avos da massa do carbono, é chamada de unidade de massa atômica (u.m.a) e é simbolizada por u, isto é, 1u equivale a um doze avos de um átomo de carbono. Além disso, a massa molar de uma substância é numericamente igual a sua massa atômica ou a soma das massas atômicas para substâncias que contenham mais de um átomo, entretanto a massa molar (MM) equivale a um mol da substância em questão e é expressa por , sendo o mol equivalente a quantidade de átomos para qualquer substância. Tomando como exemplo a molécula de água − – diz-se que seu número atômico é 18u e sua massa molar de 18 g/mol, ou seja, em um mol de água há 18 g desta.
MATERIAIS E MÉTODOS
MATERIAIS
Vidro de relógio;
Pinça; 
Papel;
Béquer de 500 ml;
Proveta de 100ml;
Proveta de 10ml;
Funil;
Termômetro;
Barômetro;
Balança analítica
MÉTODOS
Primeiramente, encheu-se de água destilada um béquer de 500ml e introduziu-se nele um funil de modo que o funil ficasse completamente submerso. Após isso, encheu-se totalmente, também de água destilada, a proveta de 100ml de maneira que se formasse uma superfície de água, depois foi colocado um pedaço de papel na boca da proveta, que ficou preso devido a propriedade superficial da água, para que a água não vazasse. Em seguida colocou-se a proveta dentro do béquer de modo que ela se encaixasse no funil anteriormente introduzido, e o papel foi então removido.
Posteriormente, pesou-se o vidro de relógio para zerar a balança, em seguida coletou-se através de uma pinça alguns pedaços de magnésio que foram colocados sobre o vídeo de relógio e então a pesagem do magnésio foi realizada. Após a medição de massa do magnésio este foi introduzido no béquer, especificamente no meio onde ficava contido no funil. 
Com a aparelhagem já pronta com o auxílio do professor, foram adicionados 10ml de ácido clorídrico concentrado (27% em massa) a solução e logo em seguida foi possível visualizar que a reação começara por meio da borbulha evidente. Após o magnésio ser completamente dissolvido e a formação de gás terminar, foi medida a altura da coluna de água a partir da superfície de água no béquer e também a coluna de que estava contida o gás.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Tabela 1: Dados obtidos experimentalmente
	PARÂMETROS
	DADOS EXPERIMENTAIS
	Massa do magnésio (g)
	0,0625
	Pressão atmosférica local (mmHg)
	695
	Temperatura (°C)
	24
	Volume do gás obtido (ml)
	63
	Massa molar experimental do magnésio (g/mol)
	27,3608
	Erro absoluto da determinação da massa do magnésio (g/mol)
	3,3258
	Erro relativo da determinação da massa do magnésio (%)
	11,2
	Altura da coluna de água (cm)
	7,5
	Pressão da coluna de água (mmHg)
	0,5497
Tabela 2: Valores tabelados utilizados para o cálculo da massa molar do magnésio
	PARÂMETROS
	DADOS TABELADOS
	Massa molar teórica do magnésio (g/mol)
	24,305
	Densidade da água a 24°C (g/cm³)
	0,9971
	Pressão de vapor da água a 24°C (mmHg)
	22,5243
Primeiramente, obteve-se com sucesso a quantidade de magnésio visto que o recomendado pelo professor era que ela estivesse entre 0,04g e 0,08g. Após o magnésio entrar em contato com o ácido clorídrico foi iniciada uma reação de oxirredução que pode ser descrita da seguinte maneira:
Equação 1: Reação de oxirredução entre magnésio e ácido clorídrico
É possível notar que que o magnésio foi oxidado devido a diminuição do seu NOX e o hidrogênio foi reduzido analisando também sua variação de NOX, que diminuiu.
Para calcular a massa molar do magnésio foram realizados diversos cálculos com os dados experimentais obtidos e com valores interpolados de tabelas. Primeiramente, calculou-se a pressão da coluna de água por meio da fórmula:
Equação 2: Pressão de uma coluna de líquido
Onde:
d = densidade do líquido (g/cm³)
g = gravidade (m/s²)
h = altura da coluna do líquido (cm)
Para a densidade, o valor interpolado de sua tabela para a temperatura de 24°C foi de 0,9971 g/cm³. Para a gravidade o valor de referência foi de 9,8 m/s² e a altura medida experimentalmente foi de 7,5 cm. Substituindo os valores na tabela obteve-se o valor de 0,5497 mmHg.
 Em seguida, calculou-se a pressão do gás hidrogênio na proveta através da seguinte fórmula:
Equação 3: Pressão exercida pelo gás
A pressão local medida pelo barômetro foi de 675mmHg, a pressão do vapor de água sendo obtida pelo valor interpolado de sua tabela foi de 22,5243 mmHg. Substituindo os valores obteve-se o resultado da pressão do gás hidrogênio como sendo 671,926 mmHg.
Logo após, foi necessário calcular o volume do gás hidrogênio nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP) por meio da fórmula a seguir:
Equação 4: Equação geral dos gases
Sendo o volume em ml do gás hidrogênio contido na proveta, a temperatura ambiente, 760 mmHg, 273,14 K e o valor em ml pretendido a ser encontrado. 
Substituindo esses obteve-se o valor para o volume de gás hidrogênio na CNTP de 51,20 ml.
Por fim, para obter a massa molar do magnésio utilizou-se o cálculo estequiométrico que relacionou os dados do magnésio e do gás hidrogênio através da seguinte maneira:
Equação 5: Equação estequimétrica
Onde:
m = massa do magnésio (g)
VM = volume molar do gás hidrogênio (ml)
 = volume do gás hidrogênio na CNTP (ml)
MM = massa molar do magnésio 
Substituindo os valores obteve-se a massa molar do magnésio como sendo 27,3608 g/mol. O seu valor teórico é 24,305, portanto o erro absoluto foi de 3,3258 g/mol, e a precisão do experimento foi de 88,8%, consequentemente seu erro relativo de 11,2%. Esse valor está suficiente aproximado do valor de referência, uma vez que houve diversas aproximações como a interpolação da densidade da água e da pressão de vapor da água, a gravidade local não foi considerada, e a falta de precisão dos instrumentos usados para medir a temperatura e a pressão local.
CONCLUSÃO
Nesse experimento o objetivo foi realizado com sucesso e o resultado mostrou-se satisfatório, pois de ter havido diversos fatores que interferiram nos dados experimentais, obteve-se uma precisão de 88,8% em relação ao valor teórico. 
ÍNDICE DE EQUAÇÕES
Equação 1: Reação de oxirredução entre magnésio e ácido clorídrico	5
Equação 2: Pressão de uma coluna de líquido	6
Equação 3: Pressão exercida pelo gás	6
Equação 4: Equação geral dos gases	6
Equação 5: Equação estequimétrica	7
ÍNDICE DE TABELAS
Tabela 1: Dados obtidos experimentalmente	5
Tabela 2: Valores tabelados utilizados para o cálculo da massa molar do magnésio	5
REFERÊNCIAS
Brown, T. L. et al. Química a ciência central: 13 ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2016.
Imbelloni, L. E.; Moreira, A. D.; Gaspar, F. C.; Gouveia, M. A.; Cordeiro, J. A. Revista Brasileira de Anestesiologia. 59. 154 – 165. 2009.
Propriedades da água saturada (líquido e vapor), entrada de temperaturas. Disponível em <https://sistemas.eel.usp.br/docentes/arquivos/8554681/00000000/Tabelasdepropriedadestermodinamicas(agua).pdf>. Acesso em: 05 abr. 2018.
Variação da pressão atmosférica e ponto de ebulição. Disponível em <http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/variacao-pressao-atmosferica-ponto-ebulicao.htm>. Acesso em: 17 mar. 2018.
Densidade. Disponívelem <http://web.ccead.puc-rio.br/condigital/mvsl/Sala%20de%20Leitura/conteudos/SL_densidade.pdf>. Acesso em: 17 mar. 2018.
Massa atômica. FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. Disponível em <https://brasilescola.uol.com.br/quimica/massa-atomica.htm> Acesso em 04 abr. 2018.