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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ – UFPI CAMPUS PROFESSORA CINOBELINA ELVAS – CPCE DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA FLORESTAL CURSO: ENGENHARIA FLORESTAL DISCIPLINA: QUÍMICA ORGÂNICA DOCENTE: JOÃO SAMMY NERY DE SOUZA AULA PRÁTICA (LEITURA DE INSTRUMENTOS VOLUMÉTRICOS E CÁLCULO DE DENSIDADE) FERNANDO ALVES ROCHA - 2013924700 JHENNIFFER RAMALHO DE SOUZA - 20169026283 LUCAS THADEU DE AZEVEDO LIMA- 20159054936 RAMON CALIXTO VITÓRIO - 20169033054 BOM JESUS – PIAUÍ MAIO DE 2017 1- INTRODUÇÃO A execução de várias tarefas em um laboratório de química envolve geralmente uma gama de equipamentos que, devem ser usados de uma maneira adequada. A escolha de um determinado aparelho, vidraria ou material depende dos objetivos e das condições em que o exemplo será executado. Na prática questão, serão feitas medidas de massa e volume a fim de verificar a sensibilidade de cada um dos instrumentos mais comuns de uso no laboratório. Todos os valores deverão ser apresentados, de maneira correta, ou seja, mostrando a incerteza inerente a cada medida efetuada. Aferir volumes de líquidos faz parte da rotina deste ambiente. As medidas de volume podem ser efetuadas para serem usadas em uma análise qualitativa (não requer muita exatidão nas medidas) ou numa análise quantitativa (requer muita exatidão). Portanto, é necessário, saber diferenciar e usar corretamente os materiais volumétricos, de modo a reduzir ao mínimo o erro das análises. A precisão do material está relacionada, como por exemplo, a uma relação, entre o diâmetro onde se localiza o traço de aferição (marca onde se faz a leitura) e a precisão do material; em geral, quanto maior o diâmetro, menor será a precisão e, quanto menor o diâmetro, maior será a precisão. Perceba que tudo que é material possui densidade, não importa se é uma substância simples ou uma mistura, independentemente de seu estado físico. Uma gota de água pura, uma gota de água salgada ou mesmo o vapor da água ou um cubo de gelo possuem densidade, embora em cada uma das situações exemplificadas o valor dessa densidade varie. A densidade é uma propriedade física que caracteriza uma substância. “A densidade é definida como a massa da unidade de volume de uma substância, ou simplesmente, massa por unidade de volume”. (RUSSEL, 2004, p. 40) Para se medir líquidos são empregados diferentes recipientes, desde provetas e béqueres, considerados de baixa precisão, a balões, buretas e pipetas tidas como de maior exatidão. A precisão de uma medida se refere à concordância entre diferentes cálculos de uma mesma medida, exatidão é a concordância entre o valor experimental e o real. As vidrarias têm coeficiente de expansão muito pequeno, devido a este fator as variações de volume em função da temperatura de um recipiente de vidro não precisão ser levadas em consideração. Erros nas medidas geralmente são causados por calibração imperfeita nos aparelhos, ação da tensão superficial sobre as superfícies liquida dilatações e contrações provocadas pela variação de temperatura, e também pela linha de 3 visão do observador não estar na altura do menisco (erros de paralaxe), entre outros. 2- OBJETIVOS 2.1 Utilizar técnicas adequadas no manuseio dos materiais básicos de laboratório, principalmente, medidas volumétricas; 2.2 Comparar a precisão entre algumas vidrarias básica do laboratório. 2.3 Calcular a densidade das amostras estudadas. 3- MATERIAIS E MÉTODOS PARTE I 3.1 – MATERIAIS 1 Béquer de 100 mL 1 Balão Volumétrico de 100 mL 1 Proveta de 10 mL (± 0,2 mL) 1 Proveta de 100 mL (± 1,0 mL) 1 Pipeta graduada de 10 mL ( ± 0,1 mL) 1 Pipeta volumétrica 25 mL 1 Pipeta de Pasteur 1 Pisseta 500 ML com água destilada 1 Bureta de 50 mL ( ± 0,1 mL) 1 Pêra Suporte universal 3.2- PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 1º experimento: Encheu-se o balão volumétrico de 100ml com água destilada até a marca de aferição. Acrescentaram-se três gotas a mais, com o auxílio de pipeta de Pasteur. Observou-se o deslocamento do menisco. 2° experimento: Encheu-se a proveta de 100 ml com água até a marca de aferição. Acrescentaram-se três gotas a mais com o auxílio da pipeta de Pasteur. Observou-se o deslocamento do menisco. Comparou-se a precisão. 3º experimento: Com o auxílio de uma pipeta volumétrica, transferiu-se 10 mL de água destilada para uma proveta de 10 mL e fez-se a leitura. Comparou-se a precisão. 4 4º experimento: Com o auxílio de uma pipeta graduada, transferiu-se 10 mL de água destilada para um balão volumétrico (béquer) de 10 mL. Comparou-se a precisão. 5° experimento: Escoou-se 20 ml da bureta em um béquer de 50 ml. PARTE II 3.3 - Materiais 1 Béquer de 50 mL 1 Proveta de 100 mL (± 1,0 mL) 1 Pisseta com água destilada 1 régua 1 bola de Gude 1 cubo de madeira 1 Balança Semianalítica 3.4- Procedimentos Experimentais 3.4.1 Cálculo de densidade da água Adicionou-se, com o auxílio da pisseta, 1,0 g de água destilada em um béquer (50 mL). Transferiu-se á água pesada para uma proveta de 10 mL. Observou-se o volume atingido e calculou-se a densidade da amostra. 3.4.2 Cálculo de densidade do cubo Pesou-se o cubo na balança semianalítica. Utilizou-se a régua, fez-se a medição das arestas do cubo e calculou-se o seu volume. Calculou-se a densidade da amostra. 3.4.3 Cálculo de densidade da peteca Pesou-se a peteca dentro de um béquer utilizando a balança semianalítica. Adicionou-se 50 mL de água destilada em uma proveta de 100 mL. Em seguida, adicionou-se a peteca na proveta. Com o deslocamento da coluna d’água calculou-se a diferença do volume final e do volume inicial, registrando assim o volume da peteca. Calculou-se a densidade da amostra. Para o cálculo da densidade utilizou-se a seguinte fórmula: 𝑫 = 𝒎 𝒗 5 4- RESULTADOS PARTE I 1º experimento: Houve um maior deslocamento de água no balão volumétrico do que na proveta. 2º experimento: Na proveta houve um minucioso deslocamento em relação ao balão volumétrico. 3° experimento: O volume analisado entre a pipeta de 10mL e a proveta de 10mL, foram minuciosamente diferentes, mas a agua ao ser passada para proveta apresentou-se um volume minucioso acima da linha do menisco. 4º experimento: Na transferência de água destilada da pipeta graduada para o béquer registrou-se um volume menor no béquer do que os 10 mL registrados na pipeta. 5º experimento: Na transferência de água destilada da bureta para o béquer, o béquer registrou um volume maior do que os 20 mL registrados na bureta. PARTE II Materiais Peso (g) Volume (mL) Densidade Água 3,0033 3,1 1,0 Cubo 20,2634 35,937 0,5 Peteca 8,5452 4,0 2,14 - Cálculo da densidade do água 𝐷 = 𝑚 𝑉 → 𝐷 = 3,0033 3,1 → 𝐷 0.96 ≅ 1,0 g/mL - Cálculo do volume do cubo Aresta do cubo: 3,3 V= (3,3)3 V= 35,937 cm3 - Cálculo da densidade do cubo 𝐷 = 𝑚 𝑣 → 𝐷 = 20,2634 35,937 → 𝐷 ≅ 0,5 g/cm3 Tabela 1 – Densidade de sólidos e líquido. 6 - Cálculo do volume da peteca Volume inicial da proveta= 50 mL Volume final da proveta depois de adicionada a peteca: 54 mL Vf – V i 54 – 50 = 4 mL - Cálculo de densidade da peteca 𝐷 = 𝑚 𝑣 → 𝐷 = 8,5452 4 → 𝐷 2,1363 ≅ 2,14 𝑔/𝑚𝐿 5- DISCUSSÃO PARTE I No 1º e 2 º experimento, houve um maior deslocamento do volume contido nobalão volumétrico se comparando com a proveta, ou seja, pode-se afirmar de que o balão volumétrico possui uma maior precisão. < http://alunosonline.uol.com.br/quimica/vidrarias-laboratorio.html> 3º experimento: Na proveta de 10 mL houve um pequeno deslocamento em relação a pipeta volumétrica, ou seja, a pipeta possui uma precisão maior. < http://alunosonline.uol.com.br/quimica/vidrarias-laboratorio.html> 4º experimento: Na transferência da água contida na pipeta graduada para o béquer, o béquer não chegou a atingir os 10 mL no qual marcava a pipeta, com isso, a pipeta graduada é mais precisa do que o béquer. < http://alunosonline.uol.com.br/quimica/vidrarias-laboratorio.html> 5º experimento: Na transferência de água contida na bureta para o béquer, o béquer ultrapassou os 20 mL no qual marcava na bureta, com isso, a bureta possui uma maior precisão. Pois visto que ele é um recipiente mais largo, ele foi impreciso na medida; < http://alunosonline.uol.com.br/quimica/vidrarias- laboratorio.html> PARTE II A água quando líquida e em temperatura ambiente (cerca de 20°C) sua densidade é de aproximadamente 0,99 g/cm3, sendo ela adotada como referência, com isso preferiu-se utilizar um valor inteiro aproximado (1g/cm3) para a facilitação dos cálculos matemáticos e para a comparação com outros sólidos ou até mesmo líquidos. <http://www.todoestudo.com.br/quimica/densidade-da- agua> 7 Percebe-se que a peteca afunda ao colocá-la na água, isso ocorre por que a densidade da peteca é maior que a densidade da água, por isso ela tende a afundar, como mostrado na tabela 1. Em contrapartida o cubo de madeira irá flutuar se caso for colocado na água, isso ocorre por que a densidade do cubo é menor do que a densidade da água. 6- CONCLUSÃO Por fim, o balão volumétrico, a pipeta volumétrica e a bureta se mostraram as vidrarias mais precisas. A densidade possui diferenças por apresentar materiais compostos por substancias diferentes. Ter conhecimento dos instrumentos mais adequados tem grande importância para o mundo da ciência, e principalmente, em situações experimentais. A atenção ao manuseio correto dos equipamentos deve prevalecer por toda a análise, não esquecendo que ao se tratar de um instrumento de medição, o balão volumétrico e a pipeta volumétrica são os mais fiéis ao valor real. E, por mais fiel que seja o equipamento, sempre haverá erros, ainda que aleatórios, como no caso de medir repetidas vezes um elemento na balança analítica; obtêm–se valores diferentes. Conclui-se que, o instrumento mais recomendável para este tipo de análise, é o balão volumétrico, que possui uma medida de erro menor e, portanto, é mais exato nas suas medições. O Becker por não ter tantas graduações não é um instrumento de grande precisão, pois também é necessária grande percepção de volume para ser mais exato. A proveta é mais graduada o que facilita a medição de volumes, porém justamente por ser graduada e não ter um volume fixo, as variações decorrentes não são precisas o suficiente para certas reações. 8 7- IMAGENS Figura 1. Materiais de uso básico laboratorial; Fonte: Pessoal . Figura 2. Aferição do balão volumétrico com pipeta de Pasteur; Fonte: pessoal. 9 Figura 3. Aferição da proveta com auxilio da pipeta de pasteur; Fonte: pessoal. Figura 4. Aferição da transferência liquida para proveta com auxilio da pipeta volumétrica; Fonte: pessoal. 10 Figura 5. Aferição da transferência de liquido com base na pipeta graduada; Fonte: pessoal. Figura 6. Aferição ou escoamento de 20 ml com base na precisão da bureta; Fonte: pessoal. 11 8- ANEXO 1- PÓS-LABORATÓRIO PARTE I 1. Qual medida de instrumento de volume é mais sensível: o balão ou a proveta? Por quê? Balão Volumétrico, porque ele possui um traço de aferição no gargalo. O balão volumétrico tem um volume único e fixo que é descrito no próprio balão 2. Cite três instrumentos de medida exata. Balão volumétrico, pipeta graduada e bureta. 3. Qual a utilidade dos seguintes materiais; a) Garra metálica - Permitem prender outros objetos nos suportes. b) Bico de Busen - É a fonte de aquecimento mais utilizada em laboratório. Apresenta uma base, um tubo cilíndrico, um anel móvel e uma válvula. Para se fazer um bom aquecimento deve-se regular a entrada de ar através do anel móvel. A chama do bico deve ser a azul (oxidante), pois não deixa resíduos nos materiais. c) Proveta - É empregue em medições aproximadas de volumes de líquidos. Nunca deve ser aquecida. Parte II 1. Determine a densidade dos seguintes metais: a) Cu-> Volume= 10 mL e massa=82, 53 g 𝐷 = 𝑚 𝑣 𝐷 = 82,53 10 𝐷 ≅ 8,2 𝑔/𝑚𝐿 b) Fe -> Volume= 15 mL e massa = 39,16 g 𝐷 = 𝑚 𝑣 𝐷 = 39,16 15 𝐷 ≅ 2,6 𝑔/𝑚𝐿 2. Imagina uma bolinha de gude que tenha a massa de 10 g em um volume de 10 cm3. Qual seria a densidade? 𝐷 = 𝑚 𝑣 𝐷 = 10 10 𝐷 ≅ 1 𝑔/𝑐𝑚3 3. Qual é a densidade de um corpo, cuja massa é de 50 g em um volume de 1 cm3? 𝐷 = 𝑚 𝑣 𝐷 = 50 1 𝐷 ≅ 50 𝑔/𝑐𝑚3 12 9- REFERÊNCIAS RUSSEL, J. B. Química Geral 2ª Ed. V. 1, São Paulo: Pearson Makron Books, 2008, 40 p. SELTRE R. Fundamentos de Química V. Único, São Paulo: Ed. Moderna, 1996, 163 p. Disponível em : <http://manualdaquimica.uol.com.br/quimica- geral/densidade.htm> Acesso em 24 de maio de 2016 Disponível em:< http://www.coladaweb.com/quimica/fisico- quimica/densidade-massa-volumica > Acesso em 24 de maio de 2016 Disponível em:<http://www.fisicaquimicaweb.com/material_laboratorio.html> Acesso em 24 de maio de 2016 Disponível em:< http://alunosonline.uol.com.br/quimica/exatidao-precisao.htm l> Acesso em 24 de maio de 2016 Disponível em:<http://alunosonline.uol.com.br/quimica/vidrarias- laboratorio.html> Acesso em 24 de maio de 2016
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