Apostila Química Geral- Laboratório

Prévia do material em texto

FACULDADE REGIONAL DA BAHIA
AULAS DE LABORATÓRIO 
DE QUÍMICA GERAL
PROFESSORA: Vanessa Zanatta
 CURSO: Biomedicina/Nutrição
Salvador, 2015.
AULA 01
1 - SEGURANÇA NO LABORATÓRIO
Um laboratório de Química é um local onde são manipuladas substâncias tóxicas, inflamáveis, corrosivas, etc. A minimização dos riscos de acidentes no laboratório passa pela obediência a certas normas. A seguir encontram-se algumas normas que deverão ser observadas e seguidas pelos alunos antes, durante e após as aulas práticas de Laboratório de Química Geral:
- O prazo de tolerância para o atraso nas aulas práticas é de 10 minutos, após esse prazo o aluno não poderá assistir à aula. No início de cada aula prática o professor fará uma explanação teórica do assunto e discutirá os pontos relevantes, inclusive em relação à segurança dos experimentos. Um aluno que não tenha assistido a uma parte dessa discussão irá atrasar seus colegas e até colocar em risco a sua segurança.
- É proibido o uso de “short” e “minissaias” durante as experimentações. É de uso obrigatório calça comprida e calçado fechado. Essa é uma norma de segurança, uma vez que uma calça e sapatos fechados protegem a pele de eventuais contatos com reagentes danosos.
- O uso de jaleco é obrigatório durante a aula prática. O jaleco é um equipamento de proteção individual indispensável ao experimentador.
- Não serão toleradas brincadeiras durante as aulas práticas, o grupo deve se concentrar na realização das atividades propostas, pois o tempo é exíguo e a experimentação exige atenção. Aliás, vários acidentes em laboratórios de ensino advêm da falta de atenção do aluno experimentador.
- Cada grupo será responsável pelo material utilizado durante a aula prática, ao final da experiência o material deverá ser lavado, enxaguado com água destilada e ordenado na bancada, exatamente da forma como foi inicialmente encontrado.
- O aluno deverá apresentar o pós-laboratório da aula prática anterior para efeito da pontuação referente às aulas práticas.
- Caso o aluno falte a uma aula prática não haverá reposição da mesma. Isso acarretará a perda da pontuação referente a essa aula.
- Sempre usar jaleco e outros equipamentos de proteção individual necessários (óculos de proteção, máscara, luvas, etc.), quando estiver realizando uma experiência.
- Nunca realizar experiências que não estejam no roteiro, pois pode ocorrer a liberação de gases perigosos, explosões, ejeção violenta de líquidos, etc.
- Quando da diluição de um ácido concentrado, adicionar sempre o ácido à água, lentamente, se possível com resfriamento do recipiente onde se realiza a diluição. Nunca adicionar água a um ácido concentrado!
- Quando do aquecimento de uma substância em um tubo de ensaio, observar que a boca do tubo não esteja direcionada para alguém, pois pode ocorrer uma ejeção de líquido quente.
- Os frascos contendo reagentes devem ser identificados sempre. Indicar o nome da substância, sua concentração, o nome do responsável e a data da fabricação.
- Nunca aquecer uma substância inflamável em chama direta, usar sempre um aquecedor elétrico ou uma manta de aquecimento.
- Não sentir o odor de uma substância colocando diretamente o nariz sobre o frasco que o contém. Deve-se, com a mão, fazer com que o odor seja deslocado até o olfato do experimentador.
2. EQUIPAMENTOS E VIDRARIAS UTILIZADOS EM LABORATÓRIO DE
QUÍMICA
Vários equipamentos e vidrarias são utilizados em um laboratório de Química e o manuseio adequado destes é fundamental para o analista. Porém, o completo domínio de sua manipulação advém da experiência adquirida com sua utilização. O quadro abaixo relaciona alguns equipamentos de uso comum no laboratório e suas aplicações.
Operações no laboratório e aparelhagem
Em experiências químicas, como as realizadas em aulas práticas, são usados equipamentos específicos de química. A seguir são apresentadas algumas das aparelhagens utilizadas em laboratório, assim como as principais operações realizadas.
1) Bico de Bunsen e estudo da chama
Para obter calor nas experiências em laboratório usa-se comumente um aparelho denominado bico de Bunsen. Neste aparelho, cujo esquema aparece na Figura 1 abaixo, a mistura gás-ar é queimada no tubo, gerando uma chama que pode ser de combustão completa (azulada) ou incompleta (amarelada). A forma correta de usar o bico de Bunsen é fechar a entrada de ar no anel, abrir a válvula de gás e acender. A chama será larga e amarela. Então, abre-se a entrada de ar até que a chama fique azul, que é a ideal para o uso. Na mistura gás-ar, pode-se distinguir dois cones de cores distintas: um mais interno de cor azul e outro mais externo de cor laranja. A chama laranja é oxidante, a amarela é redutora e a azul é neutra, sendo o ponto mais quente o ápice do cone azul.
Figura 1: Representação do bico de Busen.
2) Balança e pesagem
No laboratório, a massa de substâncias químicas é determinada com o uso de balanças. Na maioria das análises, uma balança analítica precisa ser utilizada para se obter massas altamente exatas. As balanças de laboratório menos exatas também são empregadas para as medidas de massa quando a demanda por confiabilidade não for crítica. A precisão a ser utilizada depende do trabalho a ser desenvolvido. É importante salientar que não se deve realizar pesagens de produtos químicos diretamente sobre o prato da balança. Costuma-se usar um vidro de relógio ou outra vidraria.
Figura 2: Balança analítica.
Tipos de Balanças Analíticas
Por definição, uma balança analítica é um instrumento usado na determinação de massas com uma capacidade máxima que varia de 1 g até alguns quilogramas, com uma precisão de pelo menos 1 parte em 105 em sua capacidade máxima. A precisão e a exatidão de muitas balanças analíticas modernas excedem a 1 parte em 106 em sua capacidade total.
As balanças analíticas mais comumente encontradas (macrobalanças) têm uma capacidade máxima que varia entre 160 e 200 g. Com essas balanças, as medidas podem ser feitas com um desvio-padrão de ±0,1 mg. As balanças semi microanalíticas têm uma carga máxima de 10 a 30 g com uma precisão de ±0,01 mg. Uma balança micro analítica típica tem capacidade de 1 a 3 g e uma precisão de ± 0,001 mg.
A primeira balança analítica de prato único surgiu no mercado em 1946. A velocidade e conveniência de pesar com essa balança eram amplamente superiores ao que se podia realizar com a balança de dois pratos tradicional. Consequentemente, essa balança substituiu rapidamente a anterior na maioria dos laboratórios. A balança de prato único está sendo substituída atualmente pela balança analítica eletrônica, que não tem braço nem cutelo. A conveniência, a exatidão e a capacidade de controle e manipulação de dados por computador das balanças analíticas asseguram que as balanças mecânicas de prato único vão eventualmente desaparecerem de cena.
Precauções no Uso de uma Balança Analítica
A balança analítica é um instrumento delicado que você precisa manusear comcuidado. Consulte seu professor para obter as instruções detalhadas com relação ao processo de pesagem em seu modelo específico de balança. Observe as seguintes regras gerais no trabalho com uma balança analítica, não obstante a marca ou modelo:
1. Centralize tanto quanto possível a carga no prato da balança.
2. Proteja a balança contra a corrosão. Os objetos a serem colocados sobre o prato devem ser limitados a metais inertes, plásticos inertes e materiais vítreos. 
3. Observe as precauções especiais para a pesagem de líquidos.
4. Consulte o professor se julgar que a balança precisa de ajustes.
5. Mantenha a balança e seu gabinete meticulosamente limpos. Um pincel feito de pelos de camelo é útil na remoção de material derramado ou poeira.
6. Sempre deixe que um objeto que tenha sido aquecido retome à temperatura ambiente antes de pesá-lo.7. Utilize uma pinça para prevenir a absorção da umidade de seus dedos por objetos secos.
Utilização de uma Balança Analítica
Existem duas técnicas para pesagens dependendo do tipo de balança. Uma delas é pesar previamente a vidraria e em seguida o reagente químico, determinando a massa deste por diferença. A outra consiste em zerar a balança com a vidraria a ser utilizada na pesagem sobre o prato, obtendo-se diretamente a massa do reagente. Para se fazer as pesagens adotam-se os seguintes procedimentos:
a) Observa-se se a balança está no nível; caso não esteja, deve-se regular girando-se os “pés”.
b) Fecham-se as portas de vidro.
c) Zera-se a balança pressionando o botão “tara”.
d) Abre-se a porta, coloca-se o que se deseja pesar e fecha-se a porta.
e) Espera-se até que o mostrador digital não flutue mais e anota-se a massa. Preste atenção à unidade de medida (mg, g, ...).
f) A última casa decimal é a incerteza.
3) Medidas de volume
Os aparelhos para medir volume de líquidos em laboratório, os quais aparecem descritos na figura abaixo, podem ser classificados em dois grupos:
Aparelhos volumétricos, os quais são calibrados para a medida de um único volume de líquido. 
Ex.: Balão volumétrico e pipeta volumétrica.
b) Aparelhos graduados, os quais possuem uma escala graduada, a qual permite a medida de diversos volumes de um líquido.
Ex.: Pipeta graduada, proveta e bureta.
Figura 3: Exemplos de aparelhos volumétricos.
A superfície de um líquido raramente é plana. Dependendo da natureza das forças intermoleculares existentes no líquido, a sua superfície geralmente apresenta-se curva, podendo ser côncava ou convexa. Para efetuar a leitura, deve-se comparar o menisco (ponto de máximo ou de mínimo da curvatura da superfície do líquido) com as linhas no aparelho, conforme figura abaixo.
Figura 4: Tipos de meniscos. Um menisco é a superfície curva de um liquido na sua interface com a atmosfera.
Qualquer medida de volume feita com qualquer aparelho está sujeita a erros devido a:
a) Dilatação e contração do material de vidro provocado pela variação de temperatura;
b) Ação da tensão superficial sobre a superfície líquida;
c) Imperfeita calibração dos aparelhos volumétricos;
d) Erro de paralaxe, o qual se origina no momento da leitura. Para evitar este erro, deve-se sempre posicionar o aparelho de forma que o nível do líquido esteja na altura dos olhos.
Figura 5: Leitura de uma bureta. (a) A estudante olha a bureta de uma posição acima da linha perpendicular a ela e faz uma leitura (b) de 12,58 rnL. (c) A estudante olha a bureta de uma posição perpendicular a ela e faz uma leitura (d) de 12,62 rnL. (e) A estudante olha a bureta de uma posição abaixo da linha perpendicular a ela e faz uma leitura (f) de 12,67 rnL. Para se evitar o problema da paralaxe, as leituras da bureta devem ser feitas consistentemente sobre a linha perpendicular a ela, como mostrado em (c) e (d).
Na leitura de volumes, o olho precisa estar no nível da superfície do líquido, para se evitar o erro devido à paralaxe, uma condição que faz que o volume pareça menor que seu valor verdadeiro, se o menisco for visto de cima, e maior, se o menisco for visto de baixo.
A paralaxe é o deslocamento aparente do nível de um líquido ou de um ponteiro, à medida que o observador muda de posição e ela ocorre quando um objeto pode ser visto a partir uma posição que não seja a do ângulo correto para a sua observação.
4) Sistema Internacional de medidas
Em 1971, a 14ª Conferência Geral de Pesos e Medidas escolheu sete grandezas como fundamentais, formando assim a base do Sistema Internacional de Unidades, abreviado como SI e popularmente conhecido como sistema métrico. As unidades foram escolhidas de modo que os valores dessas grandezas numa “escala humana” não fossem excessivamente grandes ou excessivamente pequenos.
Muitas unidades secundárias (ou derivadas) são definidas em termos das unidades grandezas fundamentais. Assim, por exemplo, a unidade de potências no SI, que recebeu o nome watt (abreviação W), é definida em termos das unidades de massa, comprimento e tempo.
1 watt = 1 W = 1 Kg ∙ m2/ s3
UNIDADES FUNDAMENTAIS DO SI
5) Algarismos significativos
Os algarismos significativos são importantes quando é necessário expressar o valor de uma dada grandeza determinada experimentalmente. Esse valor pode ser obtido diretamente (ex.: determinação da massa de uma substância por pesagem ou a determinação do volume de uma solução com uma pipeta ou bureta) ou indiretamente, a partir dos valores de outras grandezas medidas (ex.: cálculo da concentração de uma solução a partir da massa do soluto e do volume da solução).
Quando se fala de algarismos significativos de um número, refere-se aos dígitos que representam um resultado experimental, de modo que apenas o último algarismo seja duvidoso. O número de algarismos significativos, expressa a precisão de uma medida.
A tabela abaixo mostra as regras de arredondamento do número à direita do último algarismo significativo:
Exercícios:
1- Faça o arredondamento dos números abaixo, para três casas decimais após a vírgula.
a) 120, 4784 = __________ b) 83, 1236 = __________
c) 71, 2315 = __________ d) 457,1025 = __________
2) Indique o número de algarismos significativos de cada número abaixo:
a) 12,00      b) 0,3300      c) 0,0015       d) 2,23. 109       e) 2008
 
3) As medidas indicadas abaixo estão corretamente em algarismo significativos.
a) 473 m                   b) 0,0705 cm                 c) 37 mm                    d) 37,0 mm
Escreva-as em notação científica e indique os algarismos corretos e o primeiro duvidoso, em cada medida.
 
4) O intervalo de tempo de um ano corresponde a quantos segundos? Dê sua resposta em notação científica e com dois algarismos significativos.
 
5) O número de algarismo significativos de 0,00000000008065 cm é:
a)      3                                       c) 11                                            e) 15  
b)      4                                       d) 14              
 
6) A medição do comprimento de um lápis foi realizada por um aluno usando uma régua graduada em mm. Das alternativas apresentadas, aquela que expressa corretamente a medida obtida é:
a) 15 cm         b) 150 mm         c) 15,00 cm          d) 15,0 cm         e) 150,00 cm
AULA Nº2
IDENTIFICAÇÃO DE ÁCIDOS E BASES
OBJETIVO: Identificar a presença de ácidos e bases em produtos do cotidiano usando indicadores ácido-base e indicadores de pH. 
MATERIAL NECESSÁRIO: pipeta graduada, vidros de relógio ou copos de cafezinho, papel tornassol azul, papel tornassol vermelho, papel indicador de pH, solução de fenolftaleína, água destilada, suco de limão, suco de limão, suco de laranja, alvejante, vinagre, leite de magnésia, água sanitária, água de cal, solução de HCl, refrigerante e outros produtos de interesse dos alunos.
 PROCEDIMENTOS: De posse das soluções a serem testadas, proceda conforme abaixo com cada uma. Anote os resultados na tabela abaixo.
a) Coloque cerca de 1 mL ou algumas gotas da solução a ser testada num recipiente adequado (copinhos de cafezinho descartáveis ou vidros de relógio). 
b) Mergulhe uma tira de papel indicador de pH, observe, retire a tira e anote o valor correspondente na tabela. 
c) Mergulhe uma tira de papel tornassol azul, observe, retire a tira e anote o resultado. d) Mergulhe uma tira de papel tornassol vermelho, observe, retire a tira e anote o resultado. 
e) Adicione uma gota de fenolftaleína, anote o resultado.
Tabela de Dados:
	Solução
	Tornassol Azul
	Tornassol Vermelho
	Fenolftaleína
	pH
	Classificação da substância
	Água pura (destilada)
	
	
	
	
	
	Suco de limão
	
	
	
	
	
	Vinagre
	
	
	
	
	
	Leite de magnésia
	
	
	
	
	
	Águasanitária
	
	
	
	
	
	Solução de HCl
	
	
	
	
	
	Refrigerante
	
	
	
	
	
	Solução de NaCl