Prévia do material em texto
Universidade Federal do Triângulo Mineiro Instituto de Ciências Tecnológicas e Exatas Bruna Amaral Costa – 2018.1072-9 Gabriel Friozi Silva – 2018.1071-6 Gustavo Henrique Martins Camarota 2018.1071-5 Iara Solimar da Silva 2018.1071-7 Marcela Damasceno 2018.1048-2 Curva de solubilidade do KnO3 Disciplina: Química para Engenharia (Turma P05) Professora Ana Cláudia Granato Malpass Uberaba Setembro 2018 OBJETIVOS Neste experimento serão realizados a observação qualitativa das propriedades de soluções com diferentes solubilidades e a construção de uma curva de solubilidade de um sal inorgânico (KNO3). Transferir volumes de líquidos através de uma pipeta volumétrica. Realizar medidas de temperatura. Efetuar cálculos para determinar a solubilidade do sal. INTRODUÇÃO Solubilidade é a propriedade de uma substância se dissolver em outra. Ela é medida pela quantidade de soluto que se dissolve em uma determinada quantidade de solvente, produzindo uma solução saturada, isto é, que não permite a dissolução de mais soluto Um grande número de reações utilizadas em análise qualitativa inorgânica envolve a formação de precipitados. Precipitado é uma substância que se separa de uma solução, formando uma fase sólida. O precipitado pode ser cristalino ou coloidal e pode ser removido da solução por filtração ou centrifugação. A solubilidade de uma substância depende de vários fatores, como temperatura, pressão, concentração de outros materiais na solução e da composição do solvente. Entretanto, apenas a temperatura afeta consideravelmente um sistema, com relação à solubilidade das substâncias envolvidas. Na grande maioria das vezes, o aumento da temperatura provoca o aumento da solubilidade das substâncias. MATERIAIS E MÉTODOS 3.1 REAGENTES, VIDRARIA E EQUIPAMENTOS - Água destilada - Balança analítica - Banho maria - Bastão de vidro - Béqueres de 100 ml - Espátula - Nitrato de potássio (KnO3) - Pipeta volumétrica de mL - Pipetador - Tubos de ensaio 3.2 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS As quantidades de KNO3 a serem utilizadas estão na tabela 1. Inicialmente, coloque um béquer, de capacidade suficiente para acomodar cinco tubos de ensaio, uma certa quantidade de água para aquecer, a ser utilizada posteriormente no banho-maria. Pese, em uma balança analítica, as quantidades indicadas. Transfira-as, sucessivamente, para cinco tubos de ensaios, numerando-os de 1 à 5 e adicione 5.0mL de água destilada a cada um, com a utilização de uma pipeta volumétrica. Tabela 1: Valores de massas de KNO3, temperaturas e solubilidade. Tubo Massa de KNO3 (g) Volume de água (mL) T(ºC) Solubilidade (g/100g H2O) 1 2,00 5 2 3,00 5 3 4,00 5 4 5,00 5 5 6,00 5 Monte um banho-maria, colocando o béquer com a água sobre a tela de amianto sobre um tripé de ferro e aqueça com o bico de Bunsen. Coloque os tubos de ensaio no banho-maria, evitando sempre que ocorra ebulição ou projeção da solução para fora do tubo. Siga o procedimento a seguir para todos os tubos. I) Quando o sal estiver totalmente dissolvido, retire-o do banho-maria para que o solvente evapore. Inicie pelo que contém maior quantidade de soluto (tubo 5) II) Coloque o termômetro na solução e deixe-a entrar naturalmente, agitando continuamente com muito cuidado. Não tente resfriar a solução rapidamente por qualquer meio. Deixa-a esfriar naturalmente. III) Meça a temperatura na qual o sal começa a cristalizar e anote, Se acontecer recristalização rápida da amostra, reaqueça-a e preste atenção na formação do primeiro cristal, para anotar a temperatura correta. Preencha a tabela 1: Anote também os valores das temperaturas de cristalização dos outros grupos na Tabela 2. Tabela 2: Temperaturas de cristalização obtidos por todos os grupos da turma Tubo 1 Tubo 2 Tubo 3 Tubo 4 Tubo 5 Grupo 1 Grupo 2 Grupo 3 Grupo 4 Grupo 5 Grupo 6 Temp. média 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO Soluções são misturas homogêneas, ou seja, aquelas em que seus componentes estão misturados uniformemente em seu nível molecular. As soluções podem ser gases, líquidos ou sólidos. Cada uma das substâncias presentes é chamada componente da solução, sendo “solventes” os que se encontram em maior quantidade, e “solutos” os demais. As soluções podem ser dividas em saturadas, insaturadas e supersaturadas: Saturadas Aquelas em que a quantidade de soluto, com base em seu coeficiente de solubilidade, chegou à quantidade máxima que o solvente da solução consegue dissolver; Insaturadas Aquelas em que o solvente da solução ainda apresenta capacidade de dissolver uma maior quantidade de soluto; Supersaturadas Aquelas em que a quantidade de soluto se encontra superior à quantidade que o solvente da solução consegue dissolver. É considerada instável pois, ao mínimo sinal de perturbação, faz com que o excesso de soluto precipite, causando a formação de um corpo de fundo. Na prática de solubilização doKnO3 realizada em laboratório, foram manipuladas as seguintes soluções: Solução 1: 1,0508g de KnO3 em 2,5mL de água Solução 2: 1,5110g de KnO3 em 2,5mL de água Solução 3: 2,1759g de KnO3 em 2,5mL de água Solução 4: 2,424 g de KnO3 em 2,5mL de água Solução 5: 3,0160g de KnO3 em 2,5mL de água Abaixo seguem os dados de solubilidade do KnO3 em função da temperatura. Tabela 1: Solubilidade do KnO3 em função da temperatura Temperatura (°C) Solubilidade (g/100g de H2O) 0 19,0 20 31,8 40 64,2 60 111 80 169 100 246 Fonte: dados fornecidos pela professora, 2018 Imagem 1: gráfico da solubilidade do KnO3 em função da temperatura Fonte: fornecido pelos autores, 2018 Imagem 2: gráfico da solubilidade do KnO3 em função da temperatura Fonte: entendaexatas.blogspot.com, 2018 Ao comparar os dados de solubilidade fornecidos pela professora com os dados teóricos, foi possível constatar que o desvio entre eles é mínimo, e que à medida que a temperatura aumenta, o nitrato de potássio se torna mais solúvel em água. Após a solubilização do sal, foram aferidas as temperaturas em que ele se recristalizou, baseando-se na amostra de cada grupo conforme a tabela abaixo: Tabela 2: temperaturas de cristalização obtidas pelos grupos da turma P0X Amostra 1 Amostra 2 Amostra 3 Amostra 4 Amostra 5 Grupo 1 28 40 44 63 73 Grupo 2 40 51 58 57 62 Grupo 3 31 53 54 56 65 Grupo 4 37 45 42 47 59 Grupo 5 35 43 49 54 61 Temperatura /média 34 46 49 55 64 Fonte: dados fornecidos pela professora, 2018 De acordo com os dados apresentados, é possível verificar que, quanto mais concentrada a solução, mais alta sua temperatura de cristalização, ou seja, menos tempo ela gasta para tornar-se cristal. Desta forma, soluções com menor quantidade de soluto, devem atingir uma temperatura menor para que possam se cristalizar. Notou-se também uma diferença nas temperaturas de cristalização comparando amostras de concentração equivalente de grupos diferentes, que pode se dar pela diferença na massa mensurada por cada grupo. CONCLUSÃO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BROWN, T. L.; LEMAY, H. E.; BURSTEN, B. E. Química A Ciência Central, 9ª ed., São Paulo: Prentice Hall, 2010. CONSTANTINO, M.G.; SILVA, G. V. J.; DONATE, P. M.. Fundamentos de Química Experimental. São Paulo: Edusp, 2004. MALPASS, Ana Cláudia et al. Práticas de laboratório de química. Uberaba: Uftm, 2018. Entenda Exatas. <http://entendaexatas.blogspot.com/2013/07/exercicios-de-solucoes-coeficiente-de.html>.Acesso em: 16/09/2018.