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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA DE PAR TAMENTO DE QUIM IC A ROTEIROS DE AULAS PRÁTICAS 2013/1 São Cristóvão - SE Química Experimental I (106202) 2 Aula 1 Apresentação do Curso e Informações gerais para uso e permanência em laboratório I- Informações gerais de segurança no laboratório Laboratórios são lugares de trabalho que necessariamente não são perigosos, desde que certas precauções sejam tomadas. Acidentes em laboratórios ocorrem freqüentemente em virtude da não observância das recomendações técnicas apropriadas. Todo aquele que trabalha em laboratório deve ter responsabilidade no seu trabalho e evitar atitudes ou pressa que possam acarretar acidentes e possíveis danos para si e para os demais. Deve prestar atenção a sua volta e se prevenir contra perigos que possam surgir do trabalho de outros, assim como do seu próprio. O usuário de laboratório deve, portanto, adotar sempre uma atitude atenciosa, cuidadosa e metódica no que faz. Deve, particularmente, concentrar-se no trabalho que faz e não permitir qualquer distração enquanto trabalha. Da mesma forma, não deve distrair os demais enquanto desenvolvem trabalhos no laboratório. Regras Básicas de Segurança 01. Use sempre avental, de algodão com mangas compridas. 02. Use os óculos protetores de olhos, sempre que estiver no laboratório. 03. Aprenda a usar extintor antes que o incêndio aconteça. 04. Não fume, não coma ou beba no laboratório. 05. Evite trabalhar sozinho, e fora das horas de trabalho convencionais. 06. Não jogue material insolúvel nas pias (sílica, carvão ativo, etc). Use um frasco de resíduo apropriado. 07. Não jogue resíduos de solventes nas pias. Resíduos de reações devem ser antes inativados, depois armazenados em frascos adequados. 08. Em caso de acidente, mantenha a calma, desligue os aparelhos próximos, inicie o combate ao fogo, isole os inflamáveis, chame os Bombeiros. 09. Não entre em locais de acidentes sem uma máscara contra gases. 10. Ao sair do laboratório, o último desliga tudo, e verificando se tudo está em ordem. 11. Trabalhando com reações perigosas, explosivas, tóxicas, ou cuja periculosidade você não está bem certo, use a capela, o protetor acrílico (Shield), e tenha um extintor por perto. 12. Nunca jogue no lixo restos de reações. 13. Realize os trabalhos dentro de capelas ou locais bem ventilados. 14. Em caso de acidente (por contato ou ingestão de produtos químicos) procure o médico indicando o produto utilizado. 15. Se atingir os olhos, abrir bem as pálpebras e lavar com bastante água. Atingindo outras partes do corpo, retirar a roupa impregnada e lavar a pele com bastante água. 3 Regras Básicas em Caso de Incêndio no laboratório. 01. Mantenha a calma. 02. Comece o combate imediatamente com os extintores de CO2 (gás carbônico). 03. Afaste os inflamáveis de perto. 04. Caso o fogo fuja ao seu controle, evacue o local imediatamente. 05. Evacue o prédio. 06. Desligue a chave geral de eletricidade. 07. Dê a exata localização do fogo (ensine como chegar lá). 08. Informe se este é um laboratório químico e que não vão poder usar água para combater incêndio em substância química. Solicite um caminhão com CO2 ou pó químico. OBS: Se a situação estiver fora de controle abandone imediatamente a área. “NÃO TENTE SER HERÓI” Normas Gerais de Segurança 01. Os laboratórios de química devem possuir material de combate de incêndio, tais como: extintores de incêndio dos tipos: CO2 e pó químico, que deverão ficar em lugares de livre acesso. 02. O trabalho fora do expediente normal, tanto para professores, como para alunos ou funcionários, só será permitido aos que estão devidamente cadastrados. No caso dos alunos de iniciação científica e monografia deve-se evitar trabalhar sozinho e fora do expediente. 03. É expressamente PROIBIDO FUMAR nos laboratórios e demais locais indicados no prédio. 04. Qualquer dano ou defeito com necessidade de reparo, que envolva aspectos de segurança, deverá ser comunicado imediatamente. Improvisações são pontos críticos de falta de segurança. Normas de Segurança nos Laboratórios 01. Todo experimento dentro ou fora do expediente, que não tiver o acompanhamento do interessado, deverá ter uma ficha ao lado, com nome, horário de experimentação, reagentes envolvidos e medidas a serem adotadas em casos de acidentes. 02. Todo experimento que envolver certo grau de periculosidade exigirá a obrigatoriedade de utilização de indumentária adequada (luvas, óculos, máscaras, pinças, aventais, extintores de incêndio). 03. A utilização de qualquer material que venha a prejudicar ou colocar em perigo a vida, ou a saúde dos usuários do ambiente, ou que causem incomodo, deverá ser discutida ou comunicada ao responsável do laboratório, o qual sugerirá e/ou autorizará o evento sob certas condições como avisos, precauções, horário que deve ser feito, etc. 04. A quantidade de reagentes (inflamáveis, corrosivos, explosivos) armazenados em cada laboratório deverá ser limitada a critério do professor responsável pelo laboratório. 05. Certos torpedos de gases, como CO e H2 não podem permanecer internamente nos laboratórios, quando não estiverem sendo usados. Os demais cilindros quando em uso ou mesmo estocados devem estar sempre preso à paredes ou bancadas. 4 06. Durante as atividades didáticas não será permitido a professor, aluno e funcionário a permanência em laboratório durante a aula prática sem o uso de guarda-pó, trajando bermudas, ou shorts, sem sapatos e meias. 07. Cada bancada de laboratório poderá conter um número máximo de alunos, fixado pelo professor responsável. 08. As aulas práticas deverão ter o acompanhamento contínuo do professor durante todo o seu desenvolvimento. Cuidados A – Fogo 01. Quando o fogo irromper em um béquer ou balão de reação, basta tapar o frasco com uma rolha, toalha ou vidro de relógio, de modo a impedir a entrada de ar. 02. Quando o fogo atingir a roupa de uma pessoa algumas técnicas são possíveis: a) levá-la para debaixo do chuveiro; b) há uma tendência da pessoa correr, aumentando a combustão, neste caso, deve derrubá-la e rolá-la no chão até o fogo ser exterminado; c) melhor, no entanto, é embrulhá-lo rapidamente em um cobertor (disponível no laboratório) para este fim; d) pode-se também usar o extintor de CO2, se este for o meio mais rápido. 03. Jamais use água para apagar o fogo em um laboratório. Use extintor de CO2 ou de pó químico. 04. Fogo em sódio, potássio ou lítio: use extintor de pó químico (não use o gás carbônico CO2). Também se pode usar o reagente carbonato de sódio (Na2CO3) ou cloreto de sódio (NaCl). P.S. - Areia não funciona bem para Na, K e Li. - água reage violentamente com estes metais B – Ácidos 01. Ácido sulfúrico: derramado sobre o chão ou bancada pode ser rapidamente neutralizado com carbonato ou bicarbonato de sódio em pó. 02. Ácido Clorídrico: derramado será neutralizado com amônia, que produz cloreto de amônio, em forma de névoa branca. C – Compostos Voláteis de Enxofre 01. Enxofre: tipo mercaptanas, resíduos de reação com DMSO são capturados em “trap” contendo solução a 10% de KMnO4 alcalino. 02. H2S: que se desprende de reações pode ser devidamente capturado em “trap” contendo solução a 2% de acetato de chumbo aquoso. D - Compostos Tóxicos Um grande número de compostos orgânico e inorgânico são tóxicos. Manipule-os com cuidado. Evitando a inalação ou contato direto.Muitos produtos que eram manipulados, sem receio, hoje são considerados nocivos à saúde e não há dúvidas de que a lista de produtos tóxicos deva aumentar. A relação abaixo compreende alguns produtos tóxicos de uso comum em laboratório: 5 Compostos Altamente Tóxicos São aqueles que podem provocar rapidamente, graves lesões ou até mesmo a morte. - Compostos arsênicos - Cianetos Inorgânicos - Compostos de mercúrio - Ácidos oxálico e seus sais - Selênio e seus complexos - Pentóxido de vanádio - Monóxido de carbono - Cloro, Flúor, Bromo, Iodo Líquidos Tóxicos e Irritantes aos Olhos e Sistema Respiratório. - Cloreto de acetila - Bromo - Alquil e arilnitrilas - Bromometano - Benzeno - Dissulfito de Carbono - Brometo e cloreto de benzila - Sulfato de metila - Ácido fluorbórico - Sulfato de dietila - Cloridrina etilênica - Acroleina. Compostos Potencialmente Nocivos por Exposição Prolongada a) Brometos e cloretos de alquila: Bromometano, bromofórmio, tetracloreto de carbono, diclorometano, iodometano. b) Aminas alifáticas e aromáticas: anilinas substituídas ou não dimetilamina, trietilamina, diisopropilamina. c) Fenóis e composto aromáticos nitrados: Fenóis substituídos ou não cresóis, catecol, resorcinol, nitrobenzeno, nitrotolueno. Substâncias Carcinogênicas Muitos compostos são suspeitos ou já comprovados causadores de tumores cancerosos. Deve-se ter todo o cuidado no manuseio de compostos suspeitos de causarem câncer, evitando-se a todo custo a inalação de vapores e o contato com a pele. Devem ser manipulados exclusivamente em capelas e com uso de luvas protetoras. Entre os grupos de compostos comuns em laboratório incluem: a) Aminas aromáticas e seus derivados: anilinas N-substituídas ou não. naftilaminas, benzidinas, 2-naftilamina e azoderivados. b) Compostos N-nitroso, nitrosoaminas (R’-N(NO)-R) e nitrozoamidas. c) Agentes alquilantes: diazometano, sulfato de dimetila, iodeto de metila, propiolactona, óxido de etileno. d) Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos: benzopireno, dibenzoantraceno. e) Compostos que contém enxofre: tiocetamida, tiouréia. f) Benzeno: É um composto carcinogênico cuja concentração mínima tolerável é inferior aquela normalmente percebida pelo olfato humano. Se você sente cheiro de benzeno é porque a sua concentração no ambiente é superior ao mínimo tolerável. Evite usá-lo como solvente e sempre que possível substitua por outro solvente semelhante e menos tóxico (por ex. tolueno). g) Amianto: A inalação por via respiratória de amianto pode conduzir a uma doença de pulmão, a asbesto, uma moléstia dos pulmões que aleija e eventualmente mata. Em estágios mais adiantados geralmente se transforma em câncer dos pulmões. 6 E – Manuseio de gases Regras no manuseio de gases: 01. Armazenar em locais bem ventilados, secos e resistentes ao fogo. 02. Proteger os cilindros do calor e da irradiação direta. 03. Manter os cilindros presos à parede de modo a não caírem. 04. Separar e sinalizar os recipientes cheios e vazios. 05. Utilizar sempre válvula reguladora de pressão. 06. Manter válvula fechada após o uso. 07. Limpar imediatamente equipamentos e acessórios após o uso de gases corrosivos. 08. Somente transportar cilindros com capacete (tampa de proteção da válvula) e em veículo apropriado. 09. Não utilizar óleos e graxas nas válvulas de gases oxidantes. 10. Manipular gases tóxicos e corrosivos dentro de capelas. 11. Utilizar os gases até uma pressão mínima de 2 bar, para evitar a entrada de substâncias estranhas. F - Manuseio de Produtos Químicos Regras de segurança para manuseio de produtos químicos; 01. Nunca manusear produtos sem estar usando o equipamento de segurança adequado para cada caso. 02. Usar sempre material adequado. Não faça improvisações. 03. Esteja sempre consciente do que estiver fazendo. 04. Comunicar qualquer acidente ou irregularidade ao seu superior e a Segurança. 05. Não pipetar, principalmente, líquidos cáusticos ou venenosos com a boca. Use os aparelhos apropriados. 06. Procurar conhecer a localização do chuveiro de emergência e do lava-olhos e saiba como usá-lo corretamente. 07. Nunca armazenar produtos químicos em locais impróprios. 08. Não fumar nos locais de estocagem e no manuseio de produtos químicos. 09. Não transportar produtos químicos de maneira insegura, principalmente em recipientes de vidro e entre aglomerações de pessoas. G - Descarte de Produtos Químicos O descarte de Produtos Químicos deve ser feito de acordo com as normas existentes no laboratório. Deve-se usar “frascos específicos para este fim” e “nunca devem ser jogados na pia”. H - Aquecimento no Laboratório Ao se aquecerem substâncias voláteis e inflamáveis no laboratório, deve-se sempre levar em conta o perigo de incêndio. Para temperaturas inferiores a 100oC use preferencialmente banho-maria ou banho a vapor. Para temperaturas superiores a 100oC use banhos de óleos. Parafina aquecida funciona bem para temperaturas de até 220oC; glicerina pode ser aquecida até 150oC sem desprendimento apreciável de vapores desagradáveis. Banhos de silicone são os melhores, mas são também os mais caros. Uma alternativa quase tão segura quanto os banhos são as mantas de aquecimento. O aquecimento é rápido e eficiente, mas o controle da temperatura não é tão conveniente como em banhos. Mantas de aquecimento não são recomendadas para a destilação de produtos muito voláteis e inflamáveis como: éter petróleo, éter etílico e CS2. Para altas temperaturas (>200oC) pode-se empregar um banho de areia. 7 O aquecimento e o resfriamento do banho deve ser lento. Chapas de aquecimento podem ser empregadas para solventes menos voláteis e inflamáveis. Nunca aqueça solventes voláteis em chapas de aquecimento (éter, CS2, etc.). Ao aquecer solventes como etanol ou metanol em chapas, use um sistema munido de condensador. Aquecimento direto com chamas sobre a tela de amianto são recomendados para líquidos não inflamáveis (por ex. água). OBS: Solventes com ponto de inflamabilidade menor 0oC, necessariamente. precisam ser manuseados em banho-maria quando aquecido. Ponto de Inflamabilidade (0°C) Éter Etílico -40 n-hexano -23 Acetona -18 Dimetilformamida +62 ROTULAGEM - SÍMBOLOS DE RISCO Facilmente Inflamável (F) Classificação: Determinados peróxidos orgânicos; líquidos com pontos de inflamação inferior a 21°C, substâncias sólidas que são fáceis de inflamar, de continuar queimando por si só; liberam substâncias facilmente inflamáveis por ação de umidade. Precaução: Evitar contato com o ar, a formação de misturas inflamáveis gás-ar e manter afastadas de fontes de ignição. Extremamente inflamável (F+) Classificação: Líquidos com ponto de inflamabilidade inferior a 0o C e o ponto máximo de ebulição 35oC; gases, misturas de gases (que estão presentes em forma líquida) que com o ar e a pressão normal podem se inflamar facilmente. Precauções: Manter longe de chamas abertas e fontes de ignição. 8 Tóxicos (T) Classificação: A inalação, ingestão ou absorção através da pele, provoca danos à saúde na maior parte das vezes, muito graves ou mesmo a morte. Precaução: Evitar qualquer contato com o corpo humano e observar cuidados especiais com produtos cancerígenos, teratogênicos ou mutagênicos. Muito Tóxico (T+) Classificação: A inalação, ingestão ou absorção através da pele, provoca danos à saúde na maior parte das vezes, muito graves ou mesmo a morte. Precaução: Evitar qualquer contato com o corpo humano e observar cuidados especiais com produtos cancerígenos, teratogênicos ou mutagênicos.Corrosivo ( C ) Classificação: por contato, estes produtos químicos destroem o tecido vivo, bem como vestuário. Precaução: Não inalar os vapores e evitar o contato com a pele, os olhos e vestuário. Oxidante (O) Classificação: Substâncias comburentes podem inflamar substâncias combustíveis ou acelerar a propagação de incêndio. Precaução: Evitar qualquer contato com 9 substâncias combustíveis. Perigo de incêndio. O incêndio pode ser favorecido dificultano a sua extinção. Nocivo (Xn) Classificação: Em casos de intoxicação aguda (oral, dermal ou por inalação), pode causar danos irreversíveis à saúde. Precaução: Evitar qualquer contato com o corpo humano, e observar cuidados especiais com produtos cancerígenos, teratogênicos ou mutagênicos. Irritante (Xi) Classificação: Este símbolo indica substâncias que podem desenvolver uma ação irritante sobre a pele, os olhos e as vias respiratórias. Precaução: Não inalar os vapores e evitar o contato com a pele e os olhos. Explosivo (E) Classificação: Este símbolo indica substâncias que podem explodir sob determinadas condições. Precaução: Evitar atrito, choque, fricção, formação de faísca e ação do calor. Referência: 1. Manual de Segurança para o Laboratório de Química - IQ – UNICAMP CIPA/CPI , 1982 2. Code of Safety Regulations - School of Chemical Sciences - UEA, 1996. 3. Manual de Prevenção de Acidentes em Laboratórios - Departamento de Química - UFSM, 1986. 4. Normas de Segurança da Merck (posters), 1997. 5. Segurança com produtos químicos Manual da Merck. 6. Safety Code of Practice, Chemistry Departaments University College London (1996). 7. Tabelas Auxiliares para Laboratório Químico; Reagentes Merck. 10 Aula 2 Materiais utilizados em laboratórios O Laboratório Químico é um lugar especialmente planejado para que seus usuários executem um trabalho eficiente, contendo: bancada ampla e resistente ao ataque de substâncias químicas, boa iluminação, fontes acessíveis de água, gás, eletricidade, área especial para manipulação de gases tóxicos, etc. Além de toda essa estrutura citada, deve-se relevar também, a importância dos recipientes e equipamentos. Estes possuem funções importantes e específicas de acordo com a Tabela1. Tabela 1. Principais vidrarias e aparatos utilizados nos laboratórios. Ilustração Função Tubo de Ensaio Tubos fechados em uma das extremidades, utilizados para conter pequenas quantidades de material sólido ou líquido na realização de testes e reações químicas. A transparência permite a perfeita observação dos fenômenos que ocorrem. Podem ser aquecido cuidadosamente com movimentos circulares e diretamente sob a chama do BICO DE BUNSEN. Béquer É de uso geral em laboratório. Serve para fazer reações entre soluções, dissolver substâncias sólidas e efetuar reações de precipitação. Feitos de vidro Pyrex, resistem bem ao aquecimento, quando feito sobre a TELA DE AMIANTO, ao resfriamento e ataque por drogas químicas. São recipientes de fácil limpeza. Funil de haste longa Apresenta duas aplicações importantes: na transferência de líquidos para frascos de boca estreita ou em filtração, para suportar o papel poroso (papel de filtro) destinado a reter as partículas grosseiras, em suspensão na mistura sólido-líquido a ser separada. Kitassato ou frasco de sucção Usado para filtração à pressão reduzida. É utilizado em conjunto com o funil de Buchner para filtrações à vácuo. 11 Tabela 1. Principais vidrarias e aparatos utilizados nos laboratórios (Continuação). Ilustração Função Funil de separação Utilizado na separação de líquidos não miscíveis e na extração líquido/líquido. Funil de BUCHNER Utilizado em filtrações a vácuo. Pode ser usado com a função de FILTRO em conjunto com o KITASSATO. Vidro de relógio Peça de Vidro de forma côncava é usada em análises e evaporações. Não pode ser diretamente aquecida. Condensador Tem como finalidade condensar vapores gerados pelo aquecimento de líquidos. Erlenmeyer Utilizado em titulações, aquecimento de líquidos e para dissolver substâncias e proceder às reações entre soluções. 12 Tabela 1. Principais vidrarias e aparatos utilizados nos laboratórios (Continuação). Ilustração Função Dessecador É um recipiente grande provido de tampa bem ajustada, destinado a manter atmosfera anidra. Para tal, o compartimento inferior é carregado com agente dessecante, como CaCl2 anidro ou sílica-gel. Usado para secagem e proteção contra umidade de materiais higroscópicos; cadinhos quando aquecidos podem ser resfriados em seu interior, para posterior secagem, etc... Balão volumétrico Possui volume definido e é utilizado para o preparo de soluções em laboratório. Não se deve armazenar solução em balão volumétrico. Balão de fundo chato Utilizado como recipiente para conter líquidos ou soluções, ou mesmo, fazer reações com desprendimento de gases. Pode ser aquecido sobre o TRIPÉ com TELA DE AMIANTO. Balão de fundo redondo Utilizado principalmente em sistemas de refluxo e evaporação a vácuo, acoplado a ROTAEVAPORADOR. Cadinho Geralmente de porcelana é usado para aquecer substâncias a seco e com grande intensidade, por isto pode ser levado diretamente ao bico de bunsen ou em fornos (mufla) a altas temperaturas. 13 Tabela 1. Principais vidrarias e aparatos utilizados nos laboratórios (Continuação). Ilustração Função Almofariz com pistilo Usado na trituração e pulverização de sólidos. Suporte Universal Utilizado em operações como: filtração, suporte para condensador, bureta, sistemas de destilação etc. Serve também para sustentar peças em geral. Bico de Bunsen É a fonte de aquecimento mais utilizada em laboratório. Anel Usado como suporte do funil em filtração Tripé Sustentáculo para efetuar aquecimentos de soluções em vidrarias diversas de laboratório. É utilizado em conjunto com a tela de amianto. Tela de amianto Suporte para as peças serem aquecidas. O amianto é uma fibra natural sintética, largamente utilizado na indústria devido a suas propriedades físico-químicas: Alta resistência mecânica e a elevadas temperaturas, incombustibilidade, boa qualidade isolante, durabilidade, flexibilidade, indestrutibilidade, resistente ao ataque de ácidos, álcalis e bactérias. A função do amianto é distribuir uniformemente o calor recebido pelo bico de Bunsen. É extraído fundamentalmente de rochas compostas de silicatos hidratados de magnésio, onde apenas de 5 a 10% se encontram em sua forma fibrosa de interesse comercial. 14 Tabela 1. Principais vidrarias e aparatos utilizados nos laboratórios (Continuação). Ilustração Função Bureta Aparelho utilizado em análises volumétricas. Pipeta graduada Utilizada para medir pequenos volumes. Mede volumes variáveis. Não pode ser aquecida. Pipeta volumétrica Usada para medir e transferir volume de líquidos. Não pode ser aquecida pois possui grande precisão de medida. Proveta Serve para medir e transferir volumes de líquidos. Não pode ser aquecida. 15 Tabela 1. Principais vidrariase aparatos utilizados nos laboratórios (continuação). Ilustração Função E stante ou grade É usada para suporte de os TUBOS DE ENSAIO Garra de condensador Usada para prender o condensador à haste do suporte ou outras peças como balões, erlenmeyers etc. Pinça de madeira Usada para prender o TUBO DE ENSAIO durante o aquecimento. Pinça metálica Usada para manipular objetos aquecidos. Garra dupla Utilizada para fixar buretas Pisseta Usada para lavagens de materiais ou recipientes através de jatos de água, álcool ou outros solventes. 16 Aula 3 Elaboração de Relatório O desenvolvimento correto da prática, a precisão dos dados empíricos e o domínio teórico do assunto relacionado com a prática são alguns fatores essenciais para um bom desenvolvimento das disciplinas experimentais. No entanto é necessário apresentá-los em forma de texto organizado e lógico. Esse é o papel do relatório. O relatório de atividades deve em primeiro lugar, retratar o que foi realmente realizado no experimento, sendo de fundamental importância a apresentação de um documento bem ordenado e de fácil manuseio. Além disso, deve ser o mais sucinto possível e descrever as atividades experimentais realizadas, a base teórica dessas atividades, os resultados obtidos e sua discussão, além da citação da bibliografia consultada. O relatório deve ser redigido de uma forma clara, precisa e lógica. Redija sempre de forma impessoal, utilizando-se a voz passiva no tempo passado. Ex. “a massa das amostras sólidas foi determinada utilizando-se uma balança.” Devem ser evitadas expressões informais ou termos que não sejam estritamente técnicos (Não utilize em hipótese alguma adjetivo possessivo, como por exemplo, minha reação, meu banho, meu qualquer coisa). É recomendável, efetuar uma revisão do relatório para retirar termos redundantes, clarificar pontos obscuros e retificar possíveis erros. Uma atenção especial deve ser dada aos termos técnicos, resultados, fórmulas e expressões matemáticas. As ilustrações, tabelas, fórmulas e gráficos deverão vir em uma sequência mais adequada ao entendimento do texto. Devem ser numerados e seus títulos e legendas devem constar imediatamente abaixo de cada um. Exemplo de Tabela e seu título Tabela 01 - Algumas características dos estados da matéria Estado da matéria Compressibilidade Fluidez ou rigidez Densidade relativa Gasoso Alta fluido baixa Líquido muito baixa fluido alta Sólido muito baixa rígido alta Exemplo de Figura e seu título Figura 1 – Balança Analítica 17 Em suma, o relatório deve ser dividido em 5 seções básicas como mostramos abaixo: Título e data de realização 1 - Introdução - deve situar o leitor no assunto a ser abordado. Faça uma breve descrição dos aspectos teóricos ou princípios envolvidos, preocupando-se em inserir nessa seção os seguintes aspectos: princípios teóricos em que se baseia a prática; relevância da prática; e objetivos do experimento. Normalmente, as citações bibliográficas são feitas por números entre parênteses e listadas no final do relatório. Lembrar que a introdução não é uma cópia da literatura. Não copie os textos consultados, para isso basta uma máquina de fotocópias. A introdução deve conter no máximo 5 parágrafos e não exceder a 400 palavras. 2 - Parte Experimental: texto descrevendo a metodologia empregada para a realização do experimento. Geralmente é subdividido em duas partes: 2.1 Materiais e Reagentes: um texto, apresentando a lista de materiais e reagentes utilizados no experimento, especificando o fabricante e o modelo de cada equipamento, assim como a procedência e o grau de pureza dos reagentes utilizados; e 2.2 Procedimento: um texto, descrevendo de forma detalhada e ordenada as etapas necessárias à realização do experimento. Descreva como o experimento efetivamente como foi feito incluindo, se for o caso, qualquer modificação no procedimento apresentado no roteiro. No relatório você deve apresentar o procedimento realizado de modo bem mais sucinto e objetivo do que o apresentado no roteiro, mas sem suprimir fatos ou atividades importantes bem como a descrição dos instrumentos utilizados. 3 - Resultados e Discussão - esta é a parte principal do relatório, onde serão mostrados todos os resultados obtidos, que podem ser numéricos ou não. Deverá ser feita uma análise dos resultados obtidos, com as observações e comentários pertinentes. Em um relatório desse tipo espera-se que o aluno discuta os resultados em termos dos fundamentos estabelecidos na introdução, mas também que os resultados inesperados e as observações sejam relatados, procurando uma justificativa plausível para o fato. Em textos científicos utilizam-se tabelas, gráficos e figuras como suporte para melhor esclarecer o leitor do que se pretende dizer. 4 - Conclusão - neste item deverá ser feita uma avaliação global do experimento realizado; relacionando suas conclusões com o objetivo apresentado na introdução, comente sobre os pontos positivos e a eficiência da prática. Tente levantar possíveis erros e sugestões para otimização do experimento. Não é uma síntese do que foi feito e também não é a repetição da discussão. 5 - Referências Bibliográficas - listar a bibliografia consultada para elaboração do relatório, utilizando-se as normas recomendadas pela ABNT. Livros e artigos usados para escrever o relatório podem ser indicados no texto ou relacionados neste item conforme exemplos abaixo: - Ao referir no texto usar por exemplo ... “segundo SMITH (2005)” ou “segundo SMITH et al. (2005)”.... - - Exemplos para a lista das referências: SMITH, E. F., McCARTHY, P., MARK, H. B. Jr. Sulfuric acid treatment of peat for cation exchange. Journal Water Pollut. Control v. 49, n. 4, p. 633-638, 1997. Russel, J.B. Química Geral. Trad. de G. Vicentini et alli. São Paulo, Mc Graw-Hill, 1982. Para maiores esclarecimentos sobre a correta descrição das referências bibliográficas solicitar auxílio com as bibliotecárias da biblioteca da universidade. 18 Exemplo de Relatório Título: DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DO CHUMBO SÓLIDO Data: 03/04/2009 Aluno: João da Silva 1-INTRODUÇÃO O chumbo é um elemento químico metálico, de número atômico 82, que funde na temperatura de 600,6 K. Seu símbolo químico é Pb. É aplicado em proteção contra radiação ionizante, em acumuladores (baterias), soldas, munição, além de outras. (BARBOSA, 1999) Densidade é a razão entre a massa e o volume (vide Equação 1). É uma propriedade física que pode ser utilizada para identificar substâncias. Pelo fato dos sólidos serem bem pouco compressíveis, a densidade dos sólidos não varia muito com a temperatura. volume massadensidade = (1) O objetivo deste experimento é determinar a densidade do chumbo sólido e compará-lo com o valor 11,35 g / cm3 apresentado na literatura. (KOTZ, 2002) 2- PARTE EXPERIMENTAL 2.1 – Materiais e Reagentes • Proveta de vidro (capacidade: 50,0 cm3) • Balança (precisão ±0,1 g) – Fabricante: Perkin Elmer • Água destilada • Corpos de chumbo (tamanhos variados) 1.2 – Procedimento Foram pesados três corpos de chumbo, de tamanhos variados, em uma balança técnica, anotando-se as massa com precisão de ±0,1 g. Cada corpo de chumbo foi imerso em uma proveta de vidro, de capacidade igual a 50,0 cm3, contendo préviamente 25,0 cm3 de água destilada. A seguir, anotou-se o volume de água deslocado após a imersão de cada corpo de chumbo. Todo o procedimento foi feito na temperatura ambiente do laboratório, igual a 303,15 K. 3-RESULTADOS E DISCUSSÃO Os valores das massas dos corpos de chumbo e dos volumesde água deslocados após a imersão de cada corpo estão apresentados na Tabela 1. Assumiu-se que o volume deslocado de água corresponde ao volume do corpo imerso. A densidade de cada corpo de chumbo foi calculada, a partir dos valores medidos de massa e de volume, utilizando a Equação 1. Por fim, determinou-se o valor médio da densidade do chumbo e o respectivo desvio-padrão, que mede a precisão do resultado. O valor obtido para a densidade do chumbo é igual a 11,4 ± 0,1 g / cm3 e apresenta uma boa concordância com o valor da literatura 11,35 g / cm3. (KOTZ, 2002) 19 Tabela 1. Valores das massas dos corpos de chumbo, dos volumes de água deslocados e das densidades calculadas. Corpo de Chumbo massa / g volume / cm3 densidade / g/cm3 1 57,5 5,0 11,5 2 79,8 7,0 11,4 3 101,7 9,0 11,3 média 11,4 desvio-padrão ± 0,1 4 -CONCLUSÃO A partir de medidas de massa e de volume de corpos de chumbo de tamanhos variados, determinou-se o valor 11,4 ± 0,1 g / cm3 para a densidade do chumbo sólido, na temperatura de 303,15 K. Este valor apresenta uma boa concordância com o valor 11,35 g / cm3, reportado na literatura. 5 –REFERÊNCIAS BIBLIOGRÀFICAS BARBOSA, A. L. Dicionário de Química. AB Editora: Goiânia, 1999. p.81. KOTZ, J. C.; TREICHEL, Jr. P. Química e Reações Químicas. 4.ed., v.1, LTC Editora S.A.: Rio de Janeiro, 2002. 20 Aula 4 Medidas de massa e volume 1- Fundamentos teóricos 1.1 Técnicas de volumetria Quando desejamos medir volumes aproximados de líquidos, podemos fazê-lo com um material volumétrico não muito preciso e prático que é a proveta ou cilindro graduado, enquanto que, para medidas precisas, devemos utilizar materiais precisos tais como buretas, pipetas e balões volumétricos (Figura 1). Estes últimos são calibrados pelo fabricante a uma temperatura padrão de 20° C, devendo-se, portanto, trabalhar de preferência nesta temperatura para evitar desvios em virtude de dilatação do aquecimento. Aparelhos de medidas aproximadas de volumes Aparelhos de medidas precisas de volumes Figura 1. Aparelhos para medidas volumétricas. Para efetuar medidas volumétricas são empregados vários tipos de aparelhos, que podem ser classificados em duas categorias: a) Aparelhos calibrados para dar escoamento a determinados volumes, indicado pelo fabricante como TD (to deliver). b) Aparelhos calibrados para conter um volume líquido, indicado pelo fabricante como TC (to contain). Na classe a estão contidas as pipetas e as buretas e, na classe b, estão incluídos os balões volumétricos. A medida de volumes líquidos com qualquer dos referidos aparelhos está sujeita a uma série de erros devido às seguintes causas: a) Ação da tensão superficial sobre as superfícies líquidas. b) Dilatações e contrações provocadas pelas variações de temperatura. c) Imperfeita calibração dos aparelhos volumétricos. d) Erros de paralaxe. 21 A leitura de volume de líquidos claros deve ser feita pela parte inferior e a de líquidos escuros pela parte superior, como mostra a Figura 2, para que sejam evitados os erros de paralaxe. A medida do volume do liquido é feito comparando-se o nível do mesmo com os traços marcados na parede do recipiente. A leitura do nível de líquidos claros deve ser feita na parede inferior do menisco, estando a linha de visão V do operador perpendicular a escala graduada do equipamento. Observe o procedimento de medida e transferência de líquidos utilizando proveta e pipeta (Figuras 1 e 2 ). Já a leitura de líquidos escuros deve ser feita pela parte superior para que sejam evitados erros paralaxe (pessoais ou sistemáticos). Figura 2. Método apropriado para ler um menisco em uma proveta. Figura 3. Procedimento para o manuseio de uma pipeta volumétrica. 22 1.2 Medidas de massa As balanças são instrumentos adequados para medir massas. O manuseio de uma balança requer muito cuidado, pois são instrumentos delicados e caros. Para sua utilização, devem ser observados os seguintes cuidados gerais: a) Não remova os pratos, nem os troque com os de outra balança. Mantenha a balança no seu lugar; b) Não coloque na balança nenhuma substância que não esteja à temperatura ambiente; c) Mantenha a balança em local onde a vibração, mudanças bruscas de temperatura ou de umidade e movimento do ar sejam mínimos; d) Conserve a balança sempre limpa, retirando qualquer respingo, partículas ou poeira de seus pratos com uma escova especial; e) Nunca coloque qualquer objeto diretamente sobre a balança. Líquidos e sólidos, em pó ou granulado, devem ser mantidos em algum recipiente seco, previamente pesado (tarado) e à temperatura ambiente. Se, durante a pesagem, o material for passível de interagir com a atmosfera (evaporação, oxidação, absorção de umidade), o frasco deve ser fechado. Para sólidos que não requerem proteção da atmosfera e que sejam inertes, a pesagem é feita colocando-se sobre os pratos, uma folha de papel adequado; f) Toda transferência de substância e/ou de pesos, deve ser feita somente quando os pratos estivem travados; g) Execute todas as operações com movimentos suaves e cuidadosos; h) Use pinças e espátulas; nunca use os dedos para manusear os objetos e substâncias que estão sendo pesadas; i) Ao terminar seu trabalho, remova todos os pesos e objetos da balança. Mantenha-a coberta ou fechada. No caso de balanças eletrônicas, tenha a certeza de que ela esteja desligada. 2-PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 2.1. MEDIDAS DE VOLUME a) Meça 50 mL de água em uma proveta (50 mL) e transfira para um balão volumétrico de 50 mL. Confira os volumes. b) Adicione 40 mL de água a uma proveta de 50 mL, e outros, 40 mL de água e uma proveta de 100 mL. Em ambos os casos, adicione mais 1 mL de água com uma pipeta. Verifique a leitura da situação final em cada caso. c) Encha uma bureta com água destilada. Depois de tê-la zerado, abra a torneira e deixe escoar sobre o erlenmeyer graduado de 125 mL, um volume de 50 mL de água. Verifique se os volumes coincidem. 2.2. MEDIDAS DE MASSA a) Determine a massa de uma proveta (50 mL), balão volumétrico (50 mL) e béquer (100 mL). Coloque cuidadosamente 50 mL de água destilada em cada recipiente referido no item anterior, medindo tal volume na respectiva marca de cada um e pese-os novamente. Meça a temperatura da água. Anote os resultados. Use dados da densidade da água na temperatura do experimento e determine o volume de fato contido em cada recipiente. 23 Temperatura Densidade (H2O) g cm-3 Pressão de vapor oC g/mL Torr 15 0.9991026 12.79 16 0.9989460 13.64 17 0.9987779 14.54 18 0.9985986 15.49 19 0.9984082 16.49 20 0.9982071 17.55 21 0.9979955 18.66 22 0.9977735 19.84 23 0.9975415 21.09 24 0.9972995 22.40 25 0.9970479 23.78 26 0.9967867 25.24 27 0.9965162 26.77 28 0.9962365 28.38 29 0.9959478 30.08 30 0.9956502 31.86 b) Pese uma proveta de 25 mL. Adicione 100 gotas de água destilada utilizando um conta-gotas, pese novamente e leia o volume. Determine a massa e o volume de uma gota e a massa equivalente a 1 mL de água. 3-REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BACCAN, J.C., BARONE, J.S., GODINHO, O. E. S. de Andrade, Química Analítica Quantitativa Elementar. 3ª Ed. São Paulo: Edgard Blucher. MORITA, T., ASSUMPÇÃO, R. M. V. Manual de Soluções, Reagentes e Solventes. 2ª Ed. São Paulo: Edgard Blucher. 24 Aula 5 Ensaio de Coloração Chama Os átomos de um dado elemento químico após teremsido excitados por uma fonte de energia emitem radiações eletromagnéticas (E=hν) quando retornam ao estado fundamental. Isto origina um espectro de emissão de linhas, cujas as linhas são características desse elemento químico já que a energia desta radiação esta relacionada com as transições eletrônicas no átomo. As propriedades dos espectros dos elementos químicos fundamentam um conjunto de técnicas que possibilitam a identificação dos elementos químicos constituintes de um dado composto, por meio da análise dos espectros obtidos, designando-se por análise espectral. O ensaio de chama se baseia na emissão de radiação eletromagnética pelos átomos de um dado elemento químico quando este é excitado por uma chama. A emissão de luz com certa coloração permite identificar visualmente a presença do metal neste composto. A fonte de aquecimento utilizada neste ensaio é o bico de Bunsen, que também é usado para outros tipos aquecimentos efetuados em laboratório, desde o aquecimento de misturas ou soluções, de alguns graus acima da temperatura ambiente, a até calcinações, feitas em cadinhos, que exigem temperaturas de cerca de 6000C. As características da chama são mostradas na Figura 4.1. a) Zona externa: Violeta pálida, quase invisível, onde os gases fracamente expostos ao ar sofrem combustão completa, resultando em CO2 e H2O. Esta zona é chamada de zona oxidante (Temperaturas de 1560-1540ºC). b) Zona intermediaria: Luminosa, caracterizada por combustão incompleta, por deficiência do suprimento de O2. O carbono forma CO, o qual se decompõe pelo calor, resultando diminutas partículas de C (carbono) que, incandescentes, dão luminosidade à chama. Esta zona é chamada de zona redutora (Temperaturas abaixo de 1540ºC). c) .Zona interna: Limitada por uma “casca” azulada contendo os gases que ainda não sofreram combustão – mistura carburente (Temperaturas em torno de 300ºC). Para se aquecerem bequer, erlenmeyer, balões etc., não se deve usar Figura 1: Características da chama de um Bico de Bunsen Zona externa Zona intermediária Zona interna 25 OBJETIVOS • Aprender a manipular o bico de bunsen • Detectar os elementos formadores de um determinado composto, através do ensaio de coloração de chama. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 1) Acender o queimador de gás até obter uma chama adequada. Para acender o bico do gás, proceda da seguinte maneira: • Feche completamente a entrada de ar no bico; • Abra lentamente a válvula do gás e aproxime a chama de um fósforo lateralmente, obtendo uma chama grande e luminosa, de cor amarela. • Abra vagarosamente a entrada de ar de modo que a chama fique completamente azul; • Caso a chama se apague ou haja combustão no interior do tubo, feche a entrada do gás e reinicie as operações anteriores. O gás combustível é geralmente o GLP (gás liquefeito de petróleo ou gás de cozinha). 2) Umedecer a alça de platina no ácido clorídrico 50% e levar à parte mais quente da chama até evaporar. 3) Umedecer novamente a alça no ácido e tocar na amostra a analisar, de modo a aderir uma parte da amostra. Levar à zona mais quente da chama novamente (zona não luminosa). 4) Observar a cor da chama correlacionando-a com o metal analisado. 5) Anotar os dados em uma tabela. 6) Limpar cuidadosamente a alça e repetir o teste para outra amostra. PÓS-LABORATÓRIO 1) Por que os átomos emitem luz quando submetidos a chama? 2) Por que cada amostra emite uma cor diferente na chama? 3) Qual a relação entre essa aula e o espectro eletromagnético? 4) Qual região do espectro foi utilizada nessa aula? BIBLIOGRAFIA 1) BROWN, T.L. et al. Química a ciência central. Editora Pearson.: São Paulo, 2005. 2) SKOOG, D. A, et al, Fundamentos de Química Analítica, Editora Pioneira Thomson Learning: São Paulo, 2006. 26 Aula 6 Precipitação, Filtração e Lavagem 1-FUNDAMENTOS TEÓRICOS A) PRECIPITAÇÃO: O elemento a ser dosado é separado da solução através da formação de um precipitado convenientemente escolhido em cada caso. Deve-se levar em conta vários fatores para a escolha do reagente precipitante, tais como a solubilidade, as características físicas e a pureza do precipitado.Quanto à técnica de precipitação utilizada em laboratório, de modo geral ela é processada em béquer com adição lenta do reagente (por meio de uma pipeta) e sob agitação, ou a partir de uma solução homogênea. B) FILTRAÇÃO: É o processo de separação do precipitado do meio em que se processou a sua formação. A maneira como é feita a filtração dependerá do tratamento a que o precipitado será submetido na fase seguinte (secagem ou calcinação). A filtração à vácuo é realizada em Gooch de vidro ou porcelana (cadinhos filtrantes possuem como fundo uma camada porosa) com auxílio de sucção, para forçar a passagem do líquido pelo filtro, usando um frasco de sucção, geralmente um kitassato e um aspirador, que pode ser uma trompa d'água ou uma bomba de vácuo (Fig. 01). Se o precipitado deve ser seco a 100º - 120º C, em estufa, é necessário que a filtração seja feita em cadinho de vidro ou porcelana. Esses cadinhos filtrantes possuem como fundo uma camada porosa. Nesse caso a filtração é executada com o auxílio de sucção, para forçar a passagem do líquido pelo filtro, usando um frasco de sucção, geralmente um kitassato e um aspirador, que pode ser uma trompa d'água ou uma bomba de vácuo. Quando o precipitado deve ser calcinado em temperaturas elevadas, procede- se a filtração através de papel filtro. O papel de filtro utilizado em análise quantitativa apresenta um resíduo de cinzas constante após a calcinação, sendo que uma folha circular utilizada numa filtração, após sua calcinação, apresenta um resíduo de cinzas de peso desprezível. Figura 1: Filtração por sucção. 27 A filtração com auxílio do papel-filtro é feita por gravidade, sem sucção. O papel-filtro circular é dobrado e inserido num funil de vidro, como está ilustrado na Fig 2, tomando-se o cuidado de umedecê-lo após sua inserção no funil, de modo a se obter uma boa aderência. O diâmetro do papel-filtro utilizado deve ser tal que sua parte superior deve estar de 1 a 2 cm abaixo da borda do funil de vidro. Faz-se a filtração por decantação transferindo-se primeiro o líquido sobrenadante e em seguida o precipitado. A transferência é feita com o auxílio de um bastão de vidro, recolhendo-se o filtrado em um béquer. A extremidade inferior da haste do funil deve ser encostada na parede interna do béquer usado no recolhimento do filtrado, como visto na figura 3: Não se deve deixar o precipitado secar no filtro durante a filtração, pois se isto acontecer formar-se-ão canaletas na massa de precipitado, o que posteriormente, provocará uma lavagem deficiente do mesmo. Deve-se manter durante toda a filtração o nível de solução a ¾ da altura do papel-filtro no funil. C-LAVAGEM Após a filtração o precipitado deve ser submetido a um processo de lavagem, através do qual se remove parte da água-mãe que ficou nele retida e eliminam-se as impurezas solúveis e não voláteis na temperatura de secagem ou calcinação a que o precipitado será submetido. O líquido de lavagem deve ser usado em pequenas porções, obtendo-se assim uma eficiência maior do que seria obtida se fosse utilizado um pequeno número de grandes porções de líquido (considerando-se o mesmo volume total de líquido de lavagem nos dois casos). O líquido de lavagem, de modo geral, deverá conter um eletrólito para evitar a peptização doprecipitado. Este eletrólito deve ser volátil na temperatura de secagem ou calcinação a que será submetido posteriormente o precipitado, de modo a não deixar resíduo. Para reduzir a solubilidade do precipitado, deve-se ter como eletrólito um íon comum e, se possível, o líquido de lavagem deve ser usado a quente. Figura 2 – Preparo de papel-filtro Figura 3 – transferência da suspensão para o funil. 28 Para uma lavagem mais eficiente recomenda-se que, de início, somente a água-mãe seja transferida para o funil de filtração. O precipitado (ainda retido no frasco de precipitação) é então lavado, sob agitação, com uma porção da solução de lavagem, decantado e o líquido sobrenadante transferido para o funil. Repete-se este procedimento algumas vezes e, por fim, transfere-se a totalidade do precipitado para o funil e continua-se a lavagem diretamente no filtro. A seqüência de operações utilizadas na transferência de um precipitado é ilustrada esquematicamente na Figura 4. Figura 4- Sequência de operações utilizadas na transferência de um precipitado. D- ARMAZENAMENTO Para minimizar a absorção de umidade, as substâncias e materiais secos são armazenados em dessecadores. A figura 5 apresenta os componentes típicos de um dessecador. Pode-se observar que o mesmo deve conter um agente secante, em sua parte inferior ( cloreto de cálcio anidro, sulfato de cálcio anidro ou sílica gel) e ser submetido à vácuo. A fim de tornar os dessecadores livres de ar, unta-se as superfícies esmerilhadas da tampa com vaselina ou outro lubrificante. Quando se remove a tampa de um dessecador, faz-se o uso de um movimento de deslizamento para minimizar a perturbação da amostra (Figura 6). Uma vedação é alcançada por uma pequena rotação e pressão sobre a tampa já posicionada. 29 2. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL - Pese o papel filtro que será utilizado. - Pipetar uma alíquota de 10,00 mL da amostra de nitrato de chumbo (II) 0,1 mol/L para um béquer de 400 mL e adicionar 100 mL de água destilada. - Em seguida, adicionar neste béquer, 20,00 mL de uma solução de iodeto de potássio 0,1 mol/L. Aguardar cerca de cinco minutos. - Filtrar o precipitado formado através de papel de filtro. Lavar o precipitado três vezes usando água destilada. - Colocar o papel com o precipitado em um vidro de relógio e colocar no dessecador. - Na próxima aula pese o conjunto precipitado + papel filtro e calcule o rendimento de produto obtido na reação. 3. QUESTÕES 1) Escreva a equação da reação que ocorre. 2) Indique a cor dos produtos formados. 3) Qual o rendimento em % (m/m) de precipitado obtido? 4) Dos passos seguidos nessa aula, quais os possíveis erros cometidos que implicam no rendimento do produto final? BIBLIOGRAFIA 1) BROWN, T.L. et al. Química a ciência central. Editora Pearson.: São Paulo, 2005. 2) SKOOG, D. A, et al, Fundamentos de Química Analítica, Editora Pioneira Thomson Learning: São Paulo, 2006. 30 Aula 7 Reações Químicas A matéria encontra-se em permanente transformação. Sob a ação de agentes físicos ou químicos, as substâncias podem sofrer alterações de estado, de composição ou de cor, modificando-se, não raramente, de forma discreta, perceptível apenas com o uso de sofisticados instrumentos. Algumas transformações conduzem a variações drásticas na composição química das espécies por meio de ruptura e formação de ligações interatômicas, quase sempre acompanhadas de trocas energéticas com o ambiente. Estas transformações são geralmente descritas através de equações químicas e recebem a denominação específica de reações. Transformações de estado, representadas, por exemplo, pela fusão, ebulição, sublimação, condensação e solidificação, também envolvem ruptura e formação de ligações, porém não alteram a composição química das espécies. Como podemos saber se ocorreu ou não uma transformação química? O aparecimento de uma nova substância com propriedades diferentes é um indício de que ocorreu uma reação química. Como evidência das transformações que ocorrem durante as reações, podemos observar mudanças de cor, variações no pH, formação de gases ou de produtos com outra solubilidade. Uma reação química deve ser analisada não só sob o ponto de vista macroscópico, ou seja, da identificação dos produtos obtidos e das evidências experimentais citadas anteriormente, mas também pelo ponto de vista microscópico que, necessariamente, passa pelo entendimento do fenômeno químico descrito pela reação. Uma reação química é, à luz da teoria atômico-molecular clássica, apenas um processo pelo qual se modificam os arranjos dos átomos nas moléculas dela participantes. Esses arranjos não se dão ao acaso, mas dependem das propriedades das substâncias que, por sua vez, estão intimamente relacionadas com a configuração eletrônica dos átomos que as constitui. Assim, o entendimento dos fenômenos químicos conhecidos e a possibilidade de previsão de futuros fenômenos dependem do conhecimento da estrutura do átomo. OBJETIVO Detectar, de modo qualitativo, evidências de ocorrência ou não de uma reação química. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 1) Colocar em um tubo de ensaio, 2 mL de ácido sulfúrico 0,1 mol L-1 . Medir o pH da solução com papel indicador universal. 2) Em um tubo de ensaio, colocar 2 mL de NaOH 0,2 mol L-1 e medir o pH 3) Misturar as duas soluções preparadas anteriormente e medir o pH novamente. 31 4) Em um tubo de ensaio, colocar uma pequena quantidade de cloreto de amônio sólido (NH4Cl), e acrescentar, aproximadamente, 2 mL de água destilada. Agitar o tubo, cuidadosamente, e determinar o pH da solução. Anotar suas observações. 5) Repetir o teste anterior, usando sulfito de sódio (Na2SO3) sólido em lugar de cloreto de amônio. 6) Adicionar um pouco de ácido clorídrico (HCl) diluído (~2 mol.L-1) a um tubo de ensaio contendo um fragmento de mármore. Observar e anotar. 7) Em um tubo de ensaio, dissolver um pouco de sulfato de cobre(II) (CuSO4.6H2O) em água e, a seguir, colocar uma placa de zinco ou um prego previamente lixado ou uma pequena quantidade de bombril observar o que ocorre após algum tempo. 8) Em um tubo de ensaio, colocar cerca de 5 mL de uma solução de sulfato ferroso (FeSO4) 0,1 mol.L-1 e acidificá-la com cinco gotas de ácido sulfúrico concentrado. A seguir, adicionar, uma a uma, 10 gotas de solução 0,1 mol.L-1 de permanganato de potássio (KMnO4), agitando o tubo de ensaio após a adição de cada uma delas. Observar e anotar. 9) Em um tubo de ensaio, misturar 1,0 mL de uma solução de nitrato de prata (AgNO3) a 1 mol L-1 e 1,0 mL de uma solução de cloreto de sódio NaCl a 1molL-1. Observar. A seguir, acrescentar 5,0 mL de hidróxido de amônio (NH4OH) a 1molL-1. Agitar e observar. PÓS-LABORATÓRIO 1) Classifique as reações químicas observadas nos experimentos anteriores e escreva suas respectivas equações químicas. BIBLIOGRAFIA 1) BROWN, T.L. et al. Química a ciência central. Editora Pearson.: São Paulo, 2005. 2) VOGEL, A. Análise Inorgânica Quantitativa, 4ª edição, Rio de Janeiro, Editora Guanabara, 1981. 32 Aula 8 Equilíbrio Químico Equilíbrio químico é o estágio da reação química quando não há tendência para mudar a composição da mistura em reação, conceito cujo entendimento é fundamental em química. Uma das maneiras de visualizar e compreender melhor esse conceito é fazer um experimento relacionado ao Princípio de Le Chatelier que diz;” Quando um fator externo age sobre um sistema em equilíbrio, ele se desloca, procurando minimizara ação do fator aplicado e atingir um novo estado de equilíbrio”. Assim, o objetivo desse experimento é propor um experimento em que o Princípio de Le Chatelier seja demonstrado baseado no equilíbrio encontrado em tinturas de iodo: I-(aq) + I2 (aq) ⇔ I3- (aq) Com esse sistema, além do equilíbrio, pode ser explorada a solubilidade do iodo em solventes polares e apolares e como forma de despertar ainda mais o interesse dos alunos, estudar o deslocamento do equilíbrio através de uma reação que produz um fármaco, o iodofórmio (CHI3). O CHI3 tem ação anti-séptica e antimicrobiana. Pode ter uso veterinário como anti-séptico e como desinfetante para lesões superficiais. Procedimento: 1. Preparação do sistema em equilíbrio: Nesta etapa pode-se demonstrar que o iodo é insolúvel em água e que a adição de KI, solubiliza-o fazendo com que se estabeleça o equilíbrio: I-(aq) + I2 (aq) ⇔ I3- (aq) Em um tubo de ensaio (1), coloca-se 5 mL de água e adiciona-se uma ponta de espátula de KI. Agitar. Observar se houve solubilização. Anotar o resultado e a cor da solução. Em outro tubo de ensaio (2), coloca-se 5 mL de água e adiciona-se um pequeno cristal de I2. Agitar. Observar se houve solubilização. Anotar o resultado. Explicar os resultados considerando a polaridade do I2 e a questão do “semelhante dissolve semelhante”. Ao tubo (2) adicionam-se pequenas quantidades de KI até que todo o I2 tenha dissolvido. A cor parda observada é característica do íon I3- dissolvido em água quando se estabelece o equilíbrio: I-(aq) + I2 (aq) ⇔ I3- (aq) 2. Deslocamento do Equilíbrio pela variação nas concentrações dos reagentes: Dividir o conteúdo do tubo 2 em três outros tubos de ensaio. Um deles será usado como padrão de comparação: 33 2.1. Remoção do I2: Adiciona-se a uma das porções, 3 mL de hexano. Agitar. Observar que a fase do hexano, solvente apolar, adquire cor lilás característica do I2 e que a cor parda da fase aquosa diminui de intensidade, mostrando o deslocamento do equilíbrio para o lado esquerdo. 2.2. Remoção de I3- a) uma possibilidade de se observar a remoção de I3- é adicionar, a outra das porções, gotas de uma solução de Na2S2O3. Ocorre a seguinte reação: I3- +2 S2O3 2- ⇔ 3I- + S4O6 2- A reação provoca um consumo de I3-, deslocando o equilíbrio para a esquerda e a solução torna-se incolor. b) em outra possibilidade de observação da remoção de I3-, prepara-se uma tintura de iodo concentrada (de acordo com a farmacopéia americana, a tintura de iodo forte contém a cada 100 mL 6,8 a 7,5 g de iodo, 4,7 a 5.5 g de iodeto de potássio em 50 mL de água destilada, completando-se o volume de 100 mL com etanol) e se reage com etanol em meio básico (NaOH) a fim de se obter o iodofórmio. Observa-se a formação de um precipitado amarelo de CHI3 com rendimento de aproximadamente 30%. Nessa etapa, além do equilíbrio químico pode-se estudar o conceito de estequiometria, reagente limitante e rendimentos, tornando o experimento mais completo ao mostrar que vários conceitos podem ser abordados em um único experimento. Referência: Tamara G. Marinho (IC)*, Alexandra V. Abreu (IC), Maristela B. R. Cerqueira (IC) e Silvana Wolke (PQ), Um Experimento de Equilíbrio Químico com Aplicação em Obtenção de um Fármaco, XVI Encontro de Química da Região Sul (16-SBQSul). 34 Aula 09 Preparo de soluções O preparo de soluções tem fundamental importância devido ao fato de que grande parte das reações ocorre em solução aquosa. Define-se como solução uma mistura homogênea composta de uma ou mais substâncias, sendo que aquela em maior proporção denomina-se solvente e a em menor quantidade soluto. É importante ter conhecimento da maneira correta de expressar a concentração das soluções, ou seja, a relação existente entre a quantidade de soluto e a de solvente numa solução. As formas de expressar a concentração são bastante variadas. Observe alguns exemplos: -Concentração comum(C) É a relação entre a massa de soluto ( em grama ) e o volume da solução (em litro) V mC = -Molaridade ou concentração Molar (M) É a razão entre o nº de mols de soluto o volume da solução em (litro). V nM = -Titulo- (τ) É a razão entre massa de soluto e massa de solução. solução soluto m m =τ DILUIÇÃO DE SOLUÇÕES Diluir uma solução significa diminuir a sua concentração. O procedimento mais simples, geralmente aplicado é a adição de solvente à solução, onde o número de mols do soluto, inicial e final, é o mesmo, somente o volume é maior, logo, a concentração da solução será menor. 35 Como o n do soluto permanece inalterado durante a diluição, pode-se escrever: 2211 VMVM = onde: M1=concentração da solução inicial V1= Volume de solução inicial M2= concentração da solução diluída V2= volume da solução diluída OBJETIVO -Preparar de soluções ácidas e básicas PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Materiais e reagentes -Béquer de 100 mL -Bastão de vidro -2 balões volumétricos 100 mL -2 balões volumétricos de 250mL -NaOH sólido -HCl concentrado -Pipeta volumétrica 10 mL -Pipeta graduada de 10 mL -vidro de relógio Preparo da solução de NaOH 1 mol L-1 Calcular a massa de NaOH necessária para preparar 100 mL de uma solução de concentração 1 mol L-1. Pesar a quantidade calculada de NaOH, em balança analítica, utilizando um vidro de relógio. A pesagem deve ser efetuada o mais rápido possível, pois as pastilhas de NaOH hidratam-se muito rapidamente. Transferir as pastilhas de NaOH, para um béquer de 100 mL, com o auxílio de um bastão de vidro. Lavar o vidro de relógio, cuidadosamente, com auxílio de uma pisseta contendo água destilada, transferindo toda a água de lavagem para o bequer. ATENÇÃO: CUIDADO PARA ESTA SOLUÇÃO NÃO ATINGIR OS OLHOS. USE ÓCULOS DE SEGURANÇA SEMPRE! Dissolver cuidadosamente o sólido com o bastão de vidro até que ocorra a dissolução completa das pastilhas do NaOH. Evitar qualquer tipo de perda de material durante as etapas de dissolução e transferência da solução. Transferir, quantitativamente, a solução do béquer para um balão volumétrico de 100 mL. Tampar o balão e agitar com cuidado para que a solução fique homogênea. Transferir a solução para um frasco de polietileno (plástico). 36 Preparo da solução de NaOH 0,1 mol L-1 -Calcular o volume de NaOH 1 mol L-1, necessário para preparar 250 mL de uma solução de NaOH 0,1 mol L-1 . -A partir do volume calculado preparar a solução de NaOH 0,1 mol L-1 . Guardar em frasco de polietileno, pois será utilizada na próxima aula. Preparo da solução de HCl 1 mol L-1 -Calcular o volume necessário de ácido clorídrico concentrado, para preparar 100 mL de uma solução de HCl 1 mol L-1. -Na capela, transferir o volume de HCl concentrado diretamente para um balão de 100mL contendo um pouco de água destilada. Avolumar o balão com água destilada, agitando-o a fim de homogeneizar a solução. Armazenar a mesma em um frasco de vidro. Preparo da solução de HCl 0,1 mol L-1 -Calcular o volume de HCl 1 mol L-1, necessário para preparar 250 mL de uma solução de HCl 0,1 mol L-1 . -A partir do volume calculado preparar a solução de HCl 0,1mol L-1, utilizando um balão volumétrico de 250 mL. Guardar, pois será utilizada na próxima aula. APÓS PREPARAR A SOLUÇÃO, IDENTIFIQUE CADA UMA DELAS COM ETIQUETA CONTENTO NOME DO GRUPO, DATA, NOME E CONCENTRAÇÃO DO REAGENTE. PÓS – LABORATÓRIO 1) Porque devemos utilizar a capela para manipular ácidos concentrados? 2) Porque a solução de hidróxido de sódio deve ser armazenada em frasco de polietileno? 3) A concentração das soluções preparadas nesta prática é confiável? REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -CHRISTIAN, G. D. Analitycal Chemistry, 4ª ediçao, New York, John Wiley e Sons, 1986. -OHWEILER, O. A. Química Analítica Quantitativa, 3ª edição, Rio de Janeiro, Livros técnicos e científicos, 1978, vols. 1 e 2. -BACCAN, J.C., BARONE, J.S., GODINHO, O. E. S. de Andrade, Analítica Quantitativa Elementar. 3ª Ed. São Paulo: Edgard Blucher. 37 Aula 10 Padronização de solução O processo de padronização possibilita verificar o quanto a concentração da solução preparada aproxima-se do valor real. Para a correção da concentração utiliza-se como referência, substâncias que possuem características bem definidas: PADRÕES PRIMÁRIOS. O procedimento para a padronização consiste na titulação da solução de concentração a ser determinada, com uma quantidade definida de um padrão primário adequado. Características básicas de um padrão primário � A substância deve ser de fácil obtenção, purificação, conservação e secagem � Deve possuir uma massa molar elevada, para que os erros relativos cometidos nas pesagens não sejam significativos. � As impurezas devem ser facilmente identificáveis com ensaios qualitativos de sensibilidade conhecida. � Deve ser estável ao ar sob condições ordinárias, se não por longos períodos, pelo menos durante a pesagem. � Não deve ser higroscópico, eflorescente, nem conter água de hidratação � Deve apresentar alta solubilidade � As reações que participa devem ser rápidas e praticamente completas � Não deve formar produto secundário e ser fotossensível. Titulação ácido-base Titulação é uma técnica de análise empregada para determinar a concentração de soluções. Basicamente, faz-se reagir uma solução de concentração conhecida (titulante) adicionada, cuidadosamente e gradualmente, a uma solução de concentração desconhecida (titulado), na presença de uma substância que indica o término da reação (indicador). Observe o esquema (figura 1): Figura 1. Representação do processo de titulação. 38 A solução de concentração conhecida é preparada pela dissolução de um padrão primário. A partir dos volumes das soluções e do conhecimento da estequiometria da reação química é possível determinar a concentração da solução desconhecida. É bastante comum o emprego das titulações quantitativas de neutralização, ou seja, aquelas em há reação entre um ácido e uma base, na qual se tem como produto sal e água. O caráter químico da reação pode ser: Neutro: reação entre um ácido forte e base forte, pH=7 Ácido: reação entre ácido forte e base fraca, pH< 7 Básico: reação entre ácido fraco e base forte, pH > 7 Durante a titulação, adiciona-se a solução titulante ao titulado, até que se atinja o ponto de equivalência (ponto final teórico), ou seja, o momento em que essas duas soluções reagirem totalmente. Em uma reação ácido-base o ponto de equivalência é evidenciado quando as quantidades de ácido e de base se encontram nas proporções estequiométricas da reação: nácido = nbase onde n= número de mols (1) Levando-se em consideração que a molaridade é: v nM = (2) onde: M= molaridade; n= número de mols v= volume ( L) Isolando número de mols da equação (2) temos : Mvn = (3) Substituindo (3) em (1) temos: Mácido Vácido = Mbase Vbase Na prática, é difícil determinar exatamente o ponto de equivalência, sendo detectado, então, o ponto final da titulação. Para identificá-lo é necessário fazemos uso de INDICADORES, isto é, compostos orgânicos que se comportam como ácido ou base fracos e que adquirem coloração diferentes em determinadas faixas de pH. É importante ressaltar que a escolha do indicador irá depender da reação ácido-base que se deseja realizar, ou seja, da faixa de pH da mesma. Objetivo - Padronizar soluções ácidas e básicas utilizando a técnica de titulação. 39 Procedimento Experimental -Materiais e reagentes -1bureta de 50 mL -6 erlenmeyer de 125 mL - Biftalato de potássio sólido -Solução de NaOH 0,1 mol L-1 -Solução de HCl 0,1 molL-1 -Solução alcoólica de fenolftaleína 1% -DESENVOLVIMENTO EXPERIMENTAL -Padronização do NaOH 0,1 mol L-1 1. Secar biftalato de potássio (KHC8H4O4) em estufa a 110 oC por 2 h. Resfriar em dessecador. 2. Calcular a massa de biftalato de potássio necessária para reagir com aproximadamente 25 mL da solução de NaOH 0,1 mol L-1 preparada na aula anterior. 3. Pesar, em balança analítica, o biftalato de potássio (KHC8H4O4) em um béquer pequeno e em seguida transferir quantitativamente para um erlenmeyer, utilizando cerca de 25 mL de água. Adicionar 2 gotas de fenolftaleína. 4. Adicionar em uma bureta de 50 mL a solução de NaOH 0,1 molL-1 e titular com a solução de biftalato de potássio contida no erlenmeyer. 5. Repetir por três vez (triplicata). 6. Calcular a concentração real da base. 7. Calcular o erro relativo. -Padronização do HCl 0,1 mol L-1 1. Adicionar em um erlenmeyer 25mL de HCl 0,1 mol L-1, preparada na aula anterior. 2. Adicionar 2 gotas de fenolftaleína e titular com NaOH 0,1 mol L-1padronizada. 3. Repetir por três vez (triplicata). 4. Calcular a concentração da base. 5. Calcular o erro relativo. Pós- laboratório 1. Quais as reações envolvidas nesta prática? 2. Porque deve-se utilizar no máximo 3 gotas de fenolftaleína? Como se explica a presença de duas cores num mesmo indicador? 3. Descreva o procedimento se na padronização do HCl fosse empregando carbonato de sódio. Qual o indicador que poderia ser utilizado? Por que o HCl durante a prática pode ser padronizado com a solução de NaOH ? 4. Quais são as fontes de erros na padronização de soluções? BIBLIOGRAFIA -OHWEILER, O. A. Química Analítica Quantitativa, 3ª edição, Rio de Janeiro, Livros técnicos e científicos, 1978, vols. 1 e 2. -BACCAN, J.C., BARONE, J.S., GODINHO, O. E. S. de Andrade, Analítica Quantitativa Elementar. 3ª Ed. São Paulo: Edgard Blucher. 40 Aula 11 Misturas de soluções OBJETIVOS Entender o processo de vários tipos de misturas. Determinar quantitativamente o produto resultante de uma delas. Material utilizado bureta 1 béquer de 50 mL e 100 mL 2 béqueres de 250 mL conta gota 2 erlenmeyer 250 mL funil de vidro pipeta volumétrica de 25 mL pipeta graduada pêra pisseta Reagentes Solução HCl 0,1 e 0,05 molL-1 Solução de NaOH 0,1 molL-1 Solução padrão NaOH (0,08 molL-1) Solução padrão HCl (0,04 molL-1) Fenolftaleína 1% PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Parte 1 – Soluções de mesmo soluto. (C1V1 + C2V2 = C3V3) Calcular o volume das soluções de HCl 0,1 molL-1 e 0,05 molL-1 para formar 100 mL de solução HCl 0,08 molL-1. 41 Transferir o volume calculado de HCl 0,1 molL-1e HCl 0,05 molL-1 para um béquer e homogeneizar, preparando assim 100 mL de solução HCl 0,08 molL-1. Em seguida, pipetar 25 mL da solução HCl 0,08 molL-1 e adicionar em um erlenmeyer e gotejar fenolftaleína e titular com solução padrão NaOH (0,08 molL-1) até mudança da coloração (incolor para rosa). Anote o volume gasto na bureta. Fazer em duplicata. Parte 2 – Mistura de soluções que reagem entre si. (C1V1 - C2V2 = C3V3) Calcular o volume necessário de NaOH 0,1 molL-1 e HCl 0,05 molL-1 par obter solução NaOH 0,04 molL-1. Misturar os volumes das soluções calculadas em um béquer e com pipetar 25 mL dessa solução, transferindo-a para um erlenmeyer. Adicionar 3 gotas de fenolftaleína e titular a solução básica com solução padrão de HCl (0,04 molL-1). Anote o volume gasto na bureta. Fazer em duplicata. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BROWN, LEMAY E BURSTEN. Química ciência central. 7ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 1997. BACCAN, J.C., BARONE, J.S., GODINHO, O. E. S. de Andrade, Analítica Quantitativa Elementar. 3ª Ed. São Paulo: Edgard Blucher. VOGEL, A. Análise Inorgânica Quantitativa, 4ª edição, Rio de Janeiro, Editora Guanabara, 1981. 42 Aula 12 Preparação e verificação das propriedades de uma Solução Tampão Qualquer solução que contenha um ácido fraco e uma base fraca tem a capacidade de absorver pequenas quantidades de um ácido forte ou de uma base forte com uma variação muito pequena no pH. Quando pequenas quantidades se um ácido forte são adicionadas, elas são neutralizadas pela base fraca, enquanto que pequenas quantidades de uma base forte são neutralizadas pelo ácido fraco. Tais soluções são chamadas soluções tampões, pois elas resistem a variações significativas no pH. Uma solução tampão cujo pH seja menor do que 7 pode ser preparada misturando-se um ácido fraco com um sal derivado do ácido fraco, por exemplo, ácido acético e acetato de sódio. Num sistema tamponado HA / A-, quando H+ ou OH- são adicionados ao tampão, ocorrem as seguintes reações de neutralização: H+(aq) + A-(aq) →→→→ HA (absorção de H+) OH-(aq) + HA(aq) →→→→ H2O + A-(aq) (absorção de OH-) O efeito do tampão é máximo quando [HA] = [A] OBJETIVO -Preparar solução tampão a partir de uma solução de ácido acético e acetato de sódio. -Verificar as propriedades de uma solução tampão. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 1) Preparação de uma solução tampão a) A partir de ácido acético concentrado (98,8% p/p, 1,05 g/cm3, 60,05 g/mol), cuja concentração molar é 17,45 mol/L, prepare 50mL de solução de ácido ácetico 0,5mol/L (≅ 1,43 mL); b) A partir de acetato de sódio (82,05 g/mol) prepare 50mL de solução de acetato de sódio 0,5mol/L. (≅ 2,05g); c) Misture as duas soluções em erlenmeyer e agite-o; d) Verifique o pH da solução tampão preparada com o auxílio do papel indicador de pH. Anote esse valor. 43 2) Verificação das propriedades de uma solução Tampão a) Meça 10 mL da solução tampão e adicione 1 mL de HCl 0,1 mol L-1. Agite o sistema e verifique o pH. b) Meça 10 mL da solução tampão e adicione 1 mL de NaOH 0,1 mol L-1. Agite o sistema e verifique o pH; c) Verifique o pH da água destilada e anote; d) Meça 10 mL de água destilada e adicione 1 mL de HCl 0,1 mol L-1. Agite e verifique o pH; e) Meça 10 mL de água destilada e adicione 1 mL de NaOH 0,1 mol L-1. Agite e verifique o pH;. f) Arrume o material utilizado e organize a bancada. PÓS-LABORATÓRIO I. A solução preparada é realmente uma solução tampão? Por quê? II. Quais são os componentes da solução tampão preparada? III. Que conclusões você pode tirar sobre as propriedades de uma solução tampão a partir dos dados obtidos? Justifique mostrando as equações. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS HARRIS, D. C. Química Analítica Quantitativa. Rio de Janerio: LCT, 2002. BROWN, LEMAY E BURSTEN. Química ciência central. 7ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 1997. VOGEL, A. Análise Inorgânica Quantitativa, 4ª edição, Rio de Janeiro, Editora Guanabara, 1981. 44 Aula 13 Velocidade das reações químicas Cinética química é uma ciência que estuda a velocidade das reações químicas e dos fatores que nela influem. A formação de uma substância pode ocorrer de forma rápida ou lenta dependendo das condições em que a reação é efetuada. Sua importância é muito ampla, na indústria, na produção de remédios, em nosso corpo humano,etc. Durante uma reação química, as quantidades de reagentes diminuem com o passar do tempo, e as quantidades de produtos aumentam. È possível descrever a velocidade com base no aumento da concentração de um produto ou na diminuição da concentração de um reagente por unidade de tempo. Para que uma reação química ocorra, as moléculas dos reagentes devem se aproximar, de modo que os átomos possam ser trocados ou rearranjados. Os átomos e as moléculas são móveis na fase gasosa ou em solução e, portanto, as reações são realizadas freqüentemente usando-se uma mistura de gases ou soluções dos reagentes. Sob essas circunstâncias, diversos fatores afetam a velocidade de uma reação, entre os quais se destacam: a) Natureza dos reagentes: reações entre íons são geralmente rápidas e entre moléculas são na maioria das vezes lentas. b) Quantidade ou concentração dos reagentes: o aumento da concentração de um reagente leva a uma velocidade maior da reação, isso se deve à maior freqüência de choques efetivos entre as espécies reagentes. c) Temperatura: quando se aquece um sistema, aumenta-se a energia das moléculas, aumentando, portanto, a eficiência dos choques intermoleculares e, conseqüentemente, a velocidade da reação química. d) Catalisador: são substâncias que, por processos um pouco complexos, têm a capacidade de diminuir a barreira (energia de ativação) de uma reação química, causando, portanto, de modo geral, aumento na velocidade da reação química. Como já descrito anteriormente, fenômenos químico ou reações químicas ocorrem em diferentes velocidades, algumas são muito rápidas, como é o caso da maioria das reações entre íons em solução. Outras são mais lentas, como a reação entre o metal ferro e o ácido sulfúrico, conforme a reação: Fe (s) + H2SO4 (aq) → FeSO4 (aq) + H2 (g) Outras, ainda, são extremamente lentas, como a reação entre H2 e O2, na formação da água, em condições ambientais normais. Em geral, as reações que não envolvem reagrupamento de ligações são mais rápidas, embora haja exceções. Neste experimento será estudada a velocidade de reação entre os íons permanganato e sacarose, em meio ácido: C12H22O11+ 25 MnO4- +2 H+ 12 CO2 + 25 Mn2+ + 12 H2O O íon permanganato (MnO4-) apresenta a cor violeta e ao reagir com a sacarose (C12H22O11), em meio ácido, forma MnO (Mn2+) que é incolor. A velocidade desta reação pode ser medida através do tempo necessário para descorar a solução após a adição do permanganato. 45 Objetivo Verificar o efeito da temperatura e da concentração sobre a velocidade de uma reação química. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL MATERIAIS E REAGENTES Béquer de 100 mL Cronômetro Pipetas graduadas de 10 mL Rolha de borracha Placa aquecedora Termômetro Tubos de ensaio KMnO4 0,0025 molL-1 Sacarose 1 molL-1 H2SO4 2 molL-1 Efeito da concentração Em um suporte para tubos de ensaio, colocar cinco tubos numerados. Pipetar 12 mL de solução de sacarose 1 mol L-1 e transferir para
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