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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA UNIDADE ACADÊMICA DE ITACOATIARA QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL PROF. DR. VALDOMIRO LACERDA MARTINS PROFA. DRA. MARGARIDA CARMO DE SOUZA PROFA. DRA. FABIANA MARIA MONTEIRO PASCHOAL 2018 Sumário APRESENTAÇÃO ............................................................................................................................. 3 1. INSTRUÇÕES PARA O USO DO LABORATÓRIO ................................................................ 4 2. CUIDADOS E NORMAS DE SEGURANÇA DE LABORATÓRIOS ..................................... 6 2.1. Regras e Normas Básicas de Segurança .................................................................... 6 2.1.1. Regras Básicas de Segurança .................................................................................. 6 2.1.2.Algumas Boas Práticas para um Laboratório Seguro .............................................. 8 2.1.3. Regras Básicas em Caso de Incêndio .................................................................... 9 2.2. Cuidados em Caso de Acidentes .................................................................................. 9 2.2.1. Fogo ........................................................................................................................ 9 2.2.2. Ácidos ................................................................................................................... 10 2.2.3. Compostos Voláteis de Enxofre ........................................................................... 10 2.2.4. Compostos Tóxicos ............................................................................................... 10 2.3. Rotulagem (Símbolos de Riscos) ................................................................................ 13 2.3.1. Facilmente Inflamável (F) .................................................................................... 13 2.3.2. Extremamente inflamável (F+) ............................................................................. 13 2.3.3. Tóxicos (T) ........................................................................................................... 13 2.3.4. Muito Tóxico (T+) ................................................................................................ 13 2.3.5. Corrosivo (C) ........................................................................................................ 13 2.3.6. Oxidante (O) ......................................................................................................... 13 2.3.7. Nocivo (Xn) .......................................................................................................... 14 2.3.8. Irritante (Xi) .......................................................................................................... 14 2.3.9. Explosivo (E) ........................................................................................................ 14 2.4. Lista de Alguns Reagentes Incompatíveis ................................................................. 14 3.1. Aspectos Gerais ....................................................................................................... 18 3.2. Seções do Relatório de Química Geral Aplicada ..................................................... 18 3.3. Aspectos Gráficos: Formatação impressa ................................................................ 20 4.1. Materiais de Vidro .......................................................................................................... 21 4.2. Materiais de Porcelana ................................................................................................. 24 4.3. Acessórios e Equipamentos ......................................................................................... 25 PRÁTICA 1: USO DE VIDRARIAS ..................................................................................... 28 PRÁTICA 2: FILTRAÇÃO ..................................................................................................... 30 PRÁTICA 3: Medidas e tratamento de dados ................................................................... 33 PRÁTICA 3: DENSIDADE .................................................................................................... 39 PRÁTICA 4: PREPARO DE SOLUÇÕES .......................................................................... 41 PRÁTICA 5: TRANSFORMAÇÕES FÍSICAS E QUÍMICAS ........................................... 42 PRÁTICA 6: ÁCIDOS E BASES .......................................................................................... 44 PRÁTICA 7: REAÇÕES QUÍMICAS – PARTE 1 .............................................................. 47 PRÁTICA 8: REAÇÕES QUÍMICAS – PARTE 2 (PRECIPITAÇÃO, COMPLEXAÇÃO, OXIDAÇÃOREDUÇÃO E ÁCIDO-BASE) ......................................... 50 PRÁTICA 9: SOLUBILIDADE .............................................................................................. 54 PRÁTICA 10: CINÉTICA DE REAÇÃO .............................................................................. 57 DENSIDADE DA ÁGUA ........................................................................................................ 60 TABELA DE ÁCIDOS E ÂNIONS ....................................................................................... 62 TABELA DE CÁTIONS ......................................................................................................... 63 3 APRESENTAÇÃO Este curso tem por objetivo permitir que o aluno tenha noções básicas do uso de laboratório, que vai desde os cuidados e normas de segurança, a a realização de práticas que lhes permita aprender a preparar soluções, determinar a densidade de líquidos e sólidos, identificar os diferentes tipos de reações, verificar os fatores que podem influenciar na velocidade de reações, entre outros. 4 UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA QUIMICA GERAL APLICADA 1. INSTRUÇÕES PARA O USO DO LABORATÓRIO Para evitar acidentes e para obtenção de bons resultados, obedeça as instruções recomendadas a seguir. 1. O laboratório é um lugar de trabalho sério. EVITE QUALQUER TIPO DE BRINCADEIRA, pois a presença de substâncias inflamáveis e explosivas, além de material de vidro delicado e, geralmente de preço bastante elevado, exigem, como se não bastassem às normas de boa educação, uma perfeita disciplina no laboratório. 2. É OBRIGATÓRIO O USO DE JALECO. Também é obrigatório o uso de sapatos fechados e calças (de preferência jeans). 3. O trabalho no laboratório é feito em equipe. Antes de iniciar e após o término dos experimentos MANTENHA SEMPRE LIMPA A APARELHAGEM E A BANCADA DE TRABALHO e deixe os materiais e reagentes de uso comum em seus devidos lugares. 4. Estude com atenção os experimentos antes de executá-los, a fim de que todas as etapas do procedimento sejam bem assimiladas e compreendidas. Esta conduta não apenas facilita o aprendizado, mas também a utilização mais racional do tempo destinado às aulas práticas. 7. Imediatamente após a execução de cada análise o aluno deverá registrar no caderno de relatórios tudo o que observou durante a mesma. 8. Deve-se evitar o desperdício de soluções, reagentes sólidos, gás e água destilada. 9. Deve-se tomar o máximo cuidado para não contaminar os reagentes sólidos e as soluções. As substâncias que não chegaram a ser usadas nunca devem voltar ao frasco de origem. Nunca se deve introduzir qualquer objeto em frascos de reagentes, exceção feita para o conta-gotas com o qual estes possam estar equipados ou espátulas limpas. 10. Não usarum mesmo material (por exemplo: pipetas, espátulas) para duas ou mais substâncias, evitando assim a contaminação dos reagentes. 11. Dar tempo suficiente para que um vidro quente esfrie. Lembre-se de que o vidro quente apresenta o mesmo aspecto de um vidro frio. Não o abandone sobre a mesa, mas sim, sobre uma tela com amianto. 12. Ao observar o cheiro de uma substância não se deve colocar o rosto diretamente sobre o frasco que a contém, pois alguns reagentes são altamente tóxicos e venenosos. Abanando com a mão por cima do frasco aberto, desloque na sua direção uma pequena quantidade do vapor para cheirar. 13. Não misturar substâncias desnecessariamente. É comum o aluno curioso misturar vários reagentes para “ver o que acontece”. Isto deve ser evitado, pois poderão ocorrer reações violentas, com desprendimento de calor, projeções de substâncias no rosto etc. 5 15. INFORME AO PROFESSOR SOBRE QUALQUER ACIDENTE QUE OCORRA, MESMO QUE SEJA UM DANO DE PEQUENA IMPORTÂNCIA. 16. Os laboratórios serão franqueados aos alunos somente no período correspondente às aulas práticas. Em outras palavras, não será permitida a reposição de práticas nem a permanência de pessoas estranhas no laboratório. 17. Entregue as suas tarefas sempre nas datas marcadas. 6 UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA QUIMICA GERAL EXPERIMENTAL 2. CUIDADOS E NORMAS DE SEGURANÇA DE LABORATÓRIOS Laboratórios de química são lugares de trabalho que necessariamente não são perigosos, desde que certas precauções sejam tomadas. Acidentes em laboratórios ocorrem, frequentemente, em virtude da pressa excessiva na obtenção de resultados. 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 químico no 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. A seguir são apresentadas regras e normas básicas de segurança, as quais devem ser observadas para evitar riscos e acidentes no laboratório. 2.1. Regras e Normas Básicas de Segurança 2.1.1. Regras Básicas de Segurança Para trabalhar em um laboratório, você precisa conhecer os riscos a que é exposto e como melhorar suas condições de segurança. Regras básicas de segurança em laboratório e recomendações gerais para o desenvolvimento de um trabalho experimental seguro, estão principalmente relacionadas com a organização. Isso significa que o tempo dedicado à organização racional das atividades desenvolvidas no laboratório irá contribuir na prevenção de riscos químicos, biológicos e de acidentes com a manipulação de equipamentos e materiais serão minimizados quando se obedecem as regras básicas de segurança em laboratório. . 7 8 2.1.2.Algumas Boas Práticas para um Laboratório Seguro 1. Lavar as mãos na entrada e saída do laboratório. 2. Nunca fumar, mascar chicletes, brincar no laboratório. 3. Começar as práticas somente depois de devidamente equipado. 4. Nunca improvisar. 9 5. Somente permitir entradas de pessoas no ambiente laboratorial que sejam necessárias a realização da prática. 6. Ter informações prévias sobre os aparatos e equipamentos. 7. Leitura prévia da FISPQ (Ficha de Informações de Segurança de Produtos Químicos é um documento normalizado pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) conforme norma, ABNT-NBR 14725) para começar a manusear substâncias. Essas são algumas práticas para o bom funcionamento de um laboratório, sabemos da diversidade de tipos de laboratório e suas especificações, usamos este post para exemplificar um modelo básico para sala de aula podendo acrescentar e ou retirar itens para o seu funcionamento. 2.1.3. Regras Básicas em Caso de Incêndio 1. Mantenha a calma. 2. Comece o combate imediatamente com os extintores de CO2 (gás carbônico). Afaste os inflamáveis de perto. 3. Caso o fogo fuja ao seu controle, evacue o local imediatamente. 4. Evacue o prédio. 5. Desligue a chave geral de eletricidade. 6. Ligue para os Bombeiros 193.. 7. Dê a exata localização do fogo (ensine como chegar lá). 8. Informe que 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 e acione os bombeiros “NÃO TENTE SER HERÓI”. 2.2. Cuidados em Caso de Acidentes 2.2.1. Fogo 1) Quando o fogo iniciar em um becker ou balão de reação, basta fechar o frasco com uma rolha, toalha ou vidro de relógio, de modo a impedir a entrada de ar. 2) 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 para este fim; d) pode-se também usar o extintor de CO2, se este for o meio mais rápido. 3) Jamais use água para apagar o fogo em um laboratório. Use extintor de CO2 ou de pó químico. 10 4) Fogo em sódio, potássio ou lítio. Use extintor de pó químico (não use o gás carbônico, CO2). Também pode-se usar os reagentes carbonato de sódio (Na2CO3) ou cloreto de sódio (NaCl - sal de cozinha). PS.: Areia não funciona bem para Na, K e Li. Água reage violentamente com estes metais. 2.2.2. Ácidos 1) Ácido sulfúrico: derramado sobre o chão ou bancada pode ser rapidamente neutralizado com carbonato ou bicarbonato de sódio em pó. 2) Ácido Clorídrico: derramado será neutralizado com amônia, que produz cloreto de amônio, em forma de névoa branca. 3) Ácido nítrico: reage violentamente com álcool. 2.2.3. Compostos Voláteis de Enxofre 1) Enxofre: tipo mercaptanas, resíduos de reação com DMSO são capturados em “trap” contendo solução à 10% de KMnO4 alcalino. 2) H2S: que desprende-se de reações pode ser devidamente capturado em “trap” contendo solução à 2% de acetato de chumbo aquoso. 2.2.4. Compostos Tóxicos Um grande número de compostos orgânicos e inorgânicos são tóxicos. Manipule-os com cuidado. Evitando a inalação ou contato direto. Muitos produtos que eram manipulados pelos químicos, 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: 2.2.4.1. Compostos Altamente Tóxicos São aqueles que podem provocar rapidamente, graves lesões ou até mesmo a morte. a) Compostos arsênicos b) Cianetos Inorgânicos c) Compostos de mercúrio d) Ácido oxálico e seus sais e) Selênio e seus complexos f) Pentóxido de vanádio g) Monóxido de carbono h) Cloro, Flúor, Bromo, Iodo 2.2.4.2. Líquidos Tóxicos e Irritantes aos Olhos e Sistema Respiratório a) Cloreto de acetila b) Bromo c) Alquil e arilnitrilas d) Bromometano e) Benzeno f) Dissulfito de Carbono g) Brometo e cloreto de benzila h) Sulfato de metila i) Ácidofluorbórico 11 j) Sulfato de dietila k) Cloridrina etilênica l) Acroleina 2.2.4.3. 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. 2.2.4.4. Substâncias Carcinogênicas Muitos compostos causam tumores cancerosos no ser humano. 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 exemplo 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. 2.2.4.5. Regras no Manuseio de Gases 1) Armazenar em locais bem ventilados, secos e resistentes ao fogo. 2) Proteger os cilindros do calor e da irradiação direta. 3) Manter os cilindros presos à parede de modo a não caírem. 4) Separar e sinalizar os recipientes cheios e vazios. 5) Utilizar sempre válvula reguladora de pressão. 6) Manter válvula fechada após o uso. 7) Limpar imediatamente equipamentos e acessórios após o uso de gases corrosivos. 8) Somente transportar cilindros com capacete (tampa de proteção da válvula) e em veículo apropriado. 9) 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. 12 2.2.4.6. Manuseio de Produtos Químicos Regras de segurança para manuseio de produtos químicos: 1) Nunca manusear produtos sem estar usando o equipamento de segurança adequado para cada caso. 2) Usar sempre material adequado. Não faça improvisações. 3) Esteja sempre consciente do que estiver fazendo. 4) Comunicar qualquer acidente ou irregularidade ao seu superior e a Segurança. 5) Não pipetar, principalmente, líquidos cáusticos ou venenosos com a boca. Use os aparelhos apropriados. 6) Procurar conhecer a localização do chuveiro de emergência e do lava-olhos e saiba como usá-lo corretamente. 7) Nunca armazenar produtos químicos em locais impróprios. 8) Não fumar nos locais de estocagem e no manuseio de produtos químicos. 9) Não transportar produtos químicos de maneira insegura, principalmente em recipientes de vidro e entre aglomerações de pessoas. 2.2.4.7. Descarte de Produtos Químicos O descarte de Produtos Químicos deve ser feito em “frascos específicos para este fim” e “nunca devem ser jogados na pia”. 2.2.4.8. Aquecimento no Laboratório Ao se aquecerem substâncias voláteis e inflamáveis no laboratório, deve-se sempre levar em conta o perigo de incêndio. Solventes com ponto de inflamabilidade menor 0ºC, necessariamente precisam ser manuseados em banho-maria quando aquecido. Produto Ponto de Inflamabilidade (ºC) Éter Etílico -40 n-hexano -23 Acetona -18 Dimetilformamida 62 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 de petróleo e éter etílico. Para altas temperaturas (>200ºC) pode-se empregar um banho de areia. 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, por exemplo, éter. Ao aquecer solventes, como etanol ou metanol, em chapas, use um sistema munido de condensador. 13 Aquecimento direto com chamas sobre a tela de amianto são recomendados para líquidos não inflamáveis, por exemplo, água. 2.3. Rotulagem (Símbolos de Riscos) 2.3.1. Facilmente Inflamável (F) a) Classificação: Determinados peróxidos orgânicos; líquidos com pontos de inflamação inferior a 21 ºC, substâncias sólidas que são fáceis de inflamar, de continuar queimando por si só; liberam substâncias facilmente inflamáveis por ação de umidade. b) Precaução: Evitar contato com o ar, a formação de misturas inflamáveis gás-ar e manter afastadas de fontes de ignição. 2.3.2. Extremamente inflamável (F+) a) Classificação: Líquidos com ponto de inflamabilidade inferior a 0 ºC e o ponto máximo de ebulição 35 ºC; gases, misturas de gases (que estão presentes em forma líquida) que com o ar e a pressão normal podem se inflamar facilmente. b) Precauções: Manter longe de chamas abertas e fontes de ignição. 2.3.3. Tóxicos (T) a) Classificação: A inalação, ingestão ou absorção através da pele, provoca danos à saúde na maior parte das vezes, muito graves ou mesmo a morte. b) Precaução: Evitar qualquer contato com o corpo humano e observar cuidados especiais com produtos cancerígenos, teratogênicos ou mutagênicos. 2.3.4. Muito Tóxico (T+) a) Classificação: A inalação, ingestão ou absorção através da pele, provoca danos à saúde na maior parte das vezes, muito graves ou mesmo a morte. a) Precaução: Evitar qualquer contato com o corpo humano e observar cuidados especiais com produtos cancerígenos, teratogênicos ou mutagênicos. 2.3.5. Corrosivo (C) a) Classificação: por contato, estes produtos químicos destroem o tecido vivo, bem como vestuário. b) Precaução: Não inalar os vapores e evitar o contato com a pele, os olhos e vestuário. 2.3.6. Oxidante (O) a) Classificação: Substâncias comburentes podem inflamar substâncias combustíveis ou acelerar a propagação de incêndio. 14 b) Precaução: Evitar qualquer contato com substâncias combustíveis. Perigo de incêndio. O incêndio pode ser favorecido dificultando a sua extinção. 2.3.7. Nocivo (Xn) a) Classificação: Em casos de intoxicação aguda (oral, dermal ou por inalação), pode causar danos irreversíveis à saúde. b) Precaução: Evitar qualquer contato com o corpo humano, e observar cuidados especiais com produtos cancerígenos, teratogênicos ou mutagênicos. 2.3.8. Irritante (Xi) a) Classificação: Estesímbolo indica substâncias que podem desenvolver uma ação irritante sobre a pele, os olhos e as vias respiratórias. b) Precaução: Não inalar os vapores e evitar o contato com a pele e os olhos. 2.3.9. Explosivo (E) a) Classificação: Este símbolo indica substâncias que podem explodir sob determinadas condições. b) Precaução: Evitar atrito, choque, fricção, formação de faísca e ação do calor. 2.4. Lista de Alguns Reagentes Incompatíveis A lista a seguir das substâncias química na coluna do lado esquerdo devem ser transportados, armazenados, usadas e descartadas de tal maneira que, acidentalmente, não entre em contato com as correspondentes substâncias químicas na coluna do lado direito. Estes reagentes reagem violentamente se ocorrer um contato acidental entre eles, resultando em uma explosão, ou pode produzir gases altamente tóxicos ou inflamáveis. No entanto, deve-se lembrar que esta lista não é de maneira nenhuma completa, mas serve unicamente como um guia para os reagentes mais comumente usado. Ácido Acético Etileno glicol, compostos contendo hidroxilas, ácido nítrico, ácido perclórico, permanganatos e peróxidos, oxido de cromo VI Acetona Bromo, cloro, ácido nítrico e ácido sulfúrico Acetileno Bromo, cloro, cobre, mercúrio e prata Metais alcalinos e alcalinos terrosos (Ca, Ce, Li, Mg, K, Na) Dióxido de carbono, hidrocarbonetos clorados e água Alumínio e suas ligas (principal/em pó) Soluções ácidas ou alcalinas, persulfato de amônio e água, cloratos, compostos clorados nitratos, Hg, Cl, hipoclorito de Ca, I2, Br2, HF Amônia (anidra) Bromo, hipoclorito de cálcio, cloro, ácido fluorídrico, iodo, mercúrio e prata, metais em pó, ácido fluorídrico 15 Perclorato de amônio, permanganato ou persulfato Materiais combustíveis, materiais oxidantes tais como ácidos, cloratos e nitratos Nitrato de amônio Ácidos, cloratos, cloretos, chumbo, nitratos metálicos, metais em pó, compostos orgânicos, metais em pó, compostos orgânicos combustíveis finamente dividido, enxofre e zinco Anilina Peróxido de hidrogênio ou ácido nítrico, nitrometano e agentes oxidantes Peróxido de bário Compostos orgânicos combustíveis, matéria oxidável e água Bismuto e suas ligas Ácido perclórico Bromo Acetona, acetileno, amônia, butadieno, butano e outros gases de petróleo, hidrogênio, metais finamente divididos, carbetos de sódio e terebentina Carbeto de cálcio ou de sódio Umidade (no ar ou água) Hipoclorito de cálcio Amônia ou carvão ativo Cloratos e percloratos Ácidos, alumínio, sais de amônio, cianetos, fósforo, metais em pó, substâncias orgânicas oxidáveis ou combustíveis, açúcar, sulfetos e enxofre Cloro Acetona, acetileno, amônia, benzeno, butadieno, butano e outros gases de petróleo, hidrogênio, metais em pó, carboneto de sódio e terebentina Dióxido de cloro Amônia, sulfeto de hidrogênio, metano e fosfina Ácido crômico [Cr(VI)] Ácido acético glacial, anidrido acético, álcoois, matéria combustível, líquidos, glicerina, naftaleno, ácido nítrico, éter de petróleo, hidrazina Hidroperóxido de cumeno Ácidos (minerais ou orgânicos) Cianetos Ácidos e álcalis, agentes oxidante, nitritos Hg(IV) nitratos Flúor Maioria das substâncias (armazenar separado) Hidrocarbonetos (benzeno, butano, gasolina, propano, terebentina, etc) Bromo, cloro, ácido crômico, flúor, peróxido da hidrogênio, peróxido de sódio Ácido fluorídrico Amônia, (anidra ou aquosa) Ácido cianídrico Álcalis e ácido nítrico Peróxido de hidrogênio 3% Crômio, cobre, ferro, com a maioria dos metais ou seus sais, álcoois, acetona, substância orgânica Ácido sulfídrico Ácido nítrico fumegante ou ácidos oxidantes Iodo Acetileno, amônia, (anidra ou aquosa) e hidrogênio Lítio Ácidos, umidade no ar e água Hidreto de lítio e alumínio Ar, hidrocarbonetos cloráveis, dióxido de carbono, acetato de etila e água, Magnésio (principal/em pó) Carbonatos, cloratos, óxidos ou oxalatos de metais pesados (nitratos, percloratos, peróxidos fosfatos e sulfatos) Óxido de mercúrio Enxofre Mercúrio Acetileno, metais alcalinos, amônia, ácido nítrico com 16 etanol, ácido oxálico Nitrato Matéria combustível, ésteres, fósforo, acetato de sódio, cloreto estagnoso, água e zinco em pó Ácido nítrico (concentrado) Ácido acético, anilina, ácido crômico, gases inflamáveis, gás cianídrico, substâncias nitráveis Ácido nítrico Álcoois e outras substâncias orgânicas oxidáveis, ácido iodidrico, magnésio e outros metais, fósforo e etilfeno, ácido acético, anilina óxido Cr(IV), ácido cianídrico Nitrito Cianeto de sódio ou potássio Nitro parafinas Álcoois inorgânicos Ácido oxálico Mercúrio ou prata, Agentes oxidantes Oxigênio (líquido ou ar enriquecido com O2) Gases inflamáveis, líquidos ou sólidos como acetona, acetileno, graxas, hidrogênio, óleos, fósforo Ácido perclórico Anidrido acético, álcoois, bismuto e suas ligas, graxas, óleos ou qualquer matéria orgânica, agentes redutores Peróxidos (orgânicos) Ácido (mineral ou orgânico) Fósforo Cloratos e percloratos, nitratos e ácido nítrico, enxofre Pentóxido de fósforo Compostos orgânicos, água Fósforo vermelho Matéria oxidante Fósforo branco Ar (oxigênio) ou qualquer matéria oxidante Ácido pícrico Amônia aquecida com óxidos ou sais de metais pesados e fricção com agentes oxidantes Potássio Ar (unidade e/ou oxigênio) ou água Cloratos ou percloratos de potássio Ácidos ou seus vapores, matéria combustível, (especialmente solventes orgânicos), fósforo e enxofre Permanganato de potássio Benzaldeído, etilenoglicol, glicerina e ácido sulfúrico, enxofre, piridina, dimetilformamida, ácido clorídrico, substâncias oxidáveis Prata Acetileno, compostos de amônia, ácido nítrico com etanol, ácido oxálico e tartárico Cloratos de sódio Ácidos, sais de amônio, matéria oxidável, metais em pó, anidrido acético, bismuto, álcool pentóxido, de fósforo, papel, madeira Nitrito de sódio Compostos de amônio, nitratos de amônio ou outros sais de amônio Peróxido de sódio Ácido acético glacial, anidrido acético, álcoois benzaldeído, dissulfeto de carbono, acetato de etila, etileno glicol, furfural, glicerina, acetato de etila e outras substâncias oxidáveis, metanol, etanol Enxofre Qualquer matéria oxidante Ácido Sulfúrico Cloratos, percloratos e permanganatos de potássio Água Cloreto de acetilo, metais alcalinos terrosos seus hidretos e óxidos, peróxido de bário, carbonetos, ácido crômico, oxicloreto de fósforo, pentacloreto de fósforo, pentóxido de 17 fósforo, ácido sulfúrico e trióxido de enxofre, etc Cloreto de zinco Ácidos ou matéria orgânica Zinco em pó Ácidos ou água Zircônio (principal/em pó) Tetracloreto de carbono e outros carbetos, pralogenados, peróxidos, bicarbonato de sódio e água Carvão Ativo Hipoclorito de Cálcio e oxidantes Cobre Acetileno, peróxido de hidrogênio Ácido Fórmico Metais em pó, agentes oxidantes Peróxidos Metais pesados, substâncias oxidáveis, carvão ativado, amoníaco, aminas, hidrazina, metais alcalinos 2.5. Referências 1. Manual de Segurança para o Laboratório de Química - IQ - UNICAMP CIPA/CPI, 1982. 2. Manual de Prevenção de Acidentes em Laboratórios - Departamento de Química - UFSM, 1986. 3. Normas de Segurança da Merck (posters), 1997. 4. Segurança com produtos químicos Manual da Merck. 5. Riscos químicos – FIOCRUZ. http://www.fiocruz.br/biosseguranca/Bis/lab_virtual/riscos_quimicos.html, acessado em m06/06/2013. 6. Escola virtual. Ciências Físico-Químicas. http://www.escolavirtual.pt/assets/conteudos/downloads/7cfq/cfq70104pdf01.pdf, acessado em 06/06/2013.18 UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA QUIMICA GERAL EXPERIMENTAL 3.. ELABORAÇÃO DE RELATÓRIOS CIENTÍFICOS 3.1. Aspectos Gerais Tanto na indústria quanto na área acadêmica, a forma de contato mais importante e, às vezes, a única que o profissional de laboratório tem de reportar os frutos de seu trabalho é através de um relatório. Por mais valioso que seja o trabalho, terá pouco interesse se os resultados não forem transmitidos de um modo claro e objetivo. Por isso, todo o trabalho experimental, para ser útil, deve ser convenientemente relatado, tendo o trabalho sucesso ou não. O relatório consiste em uma apresentação lógica, simples e sistemática das ideias e conclusões referentes ao objetivo do trabalho. Deve fornecer não só uma descrição geral do trabalho efetuado, como também os resultados e as conclusões obtidas a partir destes. Nas empresas, um relatório deve ser entendido pelo pessoal técnico e utilizado por este como instrumento de trabalho. Relativamente à escrita do relatório, todo o texto, e particularmente a descrição do trabalho experimental deve ser feita na forma reflexiva ou na terceira pessoa, no passado. Por exemplo, em vez de “pesamos a amostra”, deve-se escrever “pesou-se a amostra” ou “a amostra foi pesada”. Por fim, o leitor não deve ter que folhear 20 páginas de descrições tediosas até encontrar os resultados. Por isso sugere-se a divisão do relatório nas seções mencionadas a seguir. Cada uma delas deve começar em uma nova página, convenientemente anunciada, sendo as mesmas numeradas. Um trabalho mal apresentado e de difícil leitura, dá uma impressão de má qualidade. É evidente que, se for necessário esforço para ler e decifrar um relatório restará menos energia para a compreensão do conteúdo do mesmo. Sendo assim, uma boa apresentação não deve ser nunca dispensada na elaboração de um relatório. 3.2. Seções do Relatório de Química Geral Aplicada O relatório deve ser estruturado nas seguintes secções: Página de título (capa) A página de título deve conter a informação necessária para identificar o trabalho e os seus autores, as datas de início e fim do trabalho e de entrega do relatório. Esta seção não tem um caráter apenas estético, mas também informativo. Sumário Contém títulos de seções e subseções, discriminadamente, permitindo o fácil acesso a estas. Introdução Inicialmente a introdução deve fornecer uma breve revisão histórica relacionada com o trabalho experimental. Deve conter um resumo das bases teóricas que suportam o problema proposto, sendo obrigatória a referência no texto 19 das fontes de informação utilizadas. Em seguida deve ser informado das questões pertinentes e trabalho prévio que se relacionam com o trabalho atual. Ao fim da introdução, um breve parágrafo deve ser redigindo informando o objetivo do trabalho. Em suma, a introdução servirá para fornecer ao leitor não familiarizado com o assunto um conhecimento mais completo do trabalho realizado, assim como a teoria que está na base deste. Materiais e Métodos Nesta seção todo o procedimento experimental efetuado para a obtenção dos resultados deve ser detalhado. Esta seção tem importância fundamental em um relatório. Se o leitor duvidar dos resultados obtidos deve poder repetir o trabalho, com rigor, baseado unicamente no procedimento experimental descrito. Quando o trabalho é realizado a partir de publicações ou procedimentos padrões, é suficiente a referência do processo utilizado e respectiva fonte bibliográfica. No caso de se modificarem estes métodos, devem ser referidas as alterações. Resultados e Discussões Esta seção não deve ser um arranjo de tabelas e gráficos. Deve ser um texto descritivo dos dados registrados e dos resultados obtidos, onde devem ser introduzidas as tabelas e os gráficos. Nesta seção devem ser anotados todos os dados, tais como leituras de tempo, pesagens, etc., e observações feitas durante a experiência. Todos os gráficos devem ser legendados, com os eixos bem referenciados e as unidades devidamente assinaladas. Devem aparecer exemplos de cálculo, em apêndice, que permitam ao leitor a confirmação dos resultados apresentados. A discussão deve ser crítica, detalhada e baseada nas seções precedentes. Deve indicar o significado e a precisão dos resultados. Todas as hipóteses, limitações, possibilidades de erro, possibilidades de falsas interpretações etc., devem ser salientadas. Serão apresentadas as bases para as conclusões do trabalho. O leitor deve ser conduzido sistematicamente através dos fatos, teorias e argumentos para as conclusões finais. Conclusões As conclusões são uma continuação direta da discussão e devem ser sempre justificadas e complementadas com os dados experimentais e resultados obtidos. Referências Bibliografias A maior parte da informação utilizada é obtida de várias fontes bibliográficas, tais como livros, artigos ou comunicações. Para dar crédito a essas fontes e registrá- las para posterior referência é necessário uma lista conveniente que possibilite um acesso fácil. As referências devem ser numeradas, dentro de um parêntesis, ou colocadas por ordem alfabética dos autores. A citação deve ser realizada de acordo com as normas de citação bibliográfica da ABNT (NBR 6023, 2002). Apêndices Nos apêndices devem figurar informações complementares necessárias para o entendimento do relatório, mas que, devido à sua menor importância, não configuram obrigatoriamente o corpo do mesmo. 20 3.3. Aspectos Gráficos: Formatação impressa Deve ser apresentado em papel branco, formato A4 (210 mm x 297 mm), impresso em uma só face da folha. Espaçamento entre linhas: 1,5 cm Tipo de Letra: Times New Roman Tamanho da Fonte: 12 Margens As margens, definidas a partir das bordas da folha de papel, devem obedecer às seguintes medidas: Superior: 2,5 cm Inferior: 2,5 cm Esquerda: 3,0 cm Direita: 2,5 cm 3.3. Referências 1. ABNT. Informação e documentação - Referências - Elaboração, NBR 6023, 2002. 21 UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA QUIMICA GERAL EXPERIMENTAL MATERIAIS E EQUIPAMENTOS USADOS EM LABORATÓRIOS DE QUÍMICA 4.1. Materiais de Vidro 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. BALÃO VOLUMÉTRICO Possui volume definido e é utilizado para o preparo de soluções em laboratório. BECKER É usado para realizar reações entre soluções, dissolver substâncias sólidas, efetuar reações de precipitação e aquecer líquidos. Pode ser aquecido sobre a TELA DE AMIANTO. DESSECADOR Usado para guardar substâncias em atmosfera com baixo índice de umidade. 22 ERLENMEYER Utilizado em titulações, aquecimento de líquidos, dissolver substâncias e proceder reações entre soluções. FUNIL DE SEPARAÇÃO Utilizado na separação de líquidos não miscíveis e na extração líquido/líquido. BURETA Aparelho utilizado em análises volumétricas. FUNIL COMUM Usado na filtração e para retenção de partículas sólidas. Não deve ser aquecido. KITASSATO Utilizado em conjunto com o FUNIL DE BUCHNER em FILTRAÇÕES a vácuo. PROVETA OU CILINDRO GRADUADO Serve para medir e transferir volumes de líquidos. Não pode ser aquecida. PIPETA GRADUADA Utilizada paramedir pequenos volumes. Mede volumes variáveis. Não pode ser aquecida. 23 PIPETA VOLUMÉTRICA Usada para medir e transferir volume de líquidos. Não pode ser aquecida, pois possui grande precisão de medida. VIDRO DE RELÓGIO Peça de Vidro de forma côncava, é usada em análises e evaporações. Não pode ser aquecida diretamente. TUBO DE ENSAIO Empregado para fazer reações em pequena escala, principalmente em testes de reação em geral. Pode ser aquecido, com movimentos circulares e com cuidado, diretamente sob a chama do BICO DE BUNSEN. BASTÃO DE VIDRO ou BAGUETA Usado na agitação e transferência de líquidos. CUBA DE VIDRO OU CRISTALIZADOR Recipiente utilizado para manter misturas refrigerantes e para finalidades diversas. BALÃO DE DESTILAÇÃO Usado em destilações. Possui saída lateral para condensação dos vapores. TERMÔMETRO PLACA PETRI Usado para fins diversos. 24 4.2. Materiais de Porcelana FUNIL DE BUCHNER Utilizado em filtrações a vácuo. Pode ser usado com a função de FILTRO em conjunto com o KITASSATO. ALMOFARIZ COM PISTILO Usado na trituração e pulverização de sólidos. CADINHO Peça geralmente de porcelana cuja utilidade é aquecer substâncias a seco e com grande intensidade, por isto pode ser levado diretamente ao BICO DE BUNSEN. CÁPSULA DE PORCELANA Peça de porcelana usada para evaporar líquidos das soluções. 25 4.3. Acessórios e Equipamentos ANEL OU ARGOLA Usado como suporte do funil na filtração. BALANÇA DIGITAL Para a medida de massa de sólidos e líquidos não voláteis com grande precisão. BICO DE BÜNSEN É a fonte de aquecimento mais utilizada em laboratório. Mas contemporaneamente tem sido substituído pelas MANTAS E CHAPAS DE AQUECIMENTO. ESTANTE PARA TUBO DE ENSAIO É usada para suporte de os TUBOS DE ENSAIO. PÊRA Usada para pipetar soluções. ESCOVAS DE LIMPEZA Usadas para limpeza de tubos de ensaios e outros materiais. PINÇA DE MADEIRA Usada para prender o TUBO DE ENSAIO durante o aquecimento. 26 PINÇA METÁLICA Usada para manipular objetos aquecidos. PISSETA OU FRASCO LAVADOR Usada para lavagens de materiais ou recipientes através de jatos de água, álcool ou outros solventes. SUPORTE UNIVERSAL Utilizado em operações como: Filtração, Suporte para Condensador, Bureta, Sistemas de Destilação etc. Serve também para sustentar peças em geral. TELA DE AMIANTO Suporte para as peças a serem aquecidas. A função do amianto é distribuir uniformemente o calor recebido pelo BICO DE BUNSEN. TRIPÉ Usado com TELA DE AMIANTO e BICO DE BUNSEN para efetuar aquecimento de soluções. ESPATULAS E COLHERES Usados quando se deseja pesar reagentes para preparação de soluções. TROMPA D’ÁGUA Usada com o funil de Buchner e Kitassato para realizar uma filtração. 27 ESTUFA Utilizada para secagem de material; costuma alcançar até 300°C. MUFLA Usada para calcinações (temperaturas até 1500 ºC) TRIÂNGULO DE PORCELANA Usado para sustentar cadinho de porcelana em aquecimento direto na chama do bico de Bunsen. MUFA Usada para montar aparelhagens em geral. GARRA METÁLICA Usada para montagem de aparelhagem em geral. 4.4. Referências 1. Constantino, M. G.; Silva, G. V. J.; Donate, P. M. Fundamentos de Química experimental. EDUSP, São Paulo, 2004. 2. Trindade, D. F.; Oliveira, F. P.; Banuth, G. S. L.; Bispo, J. G. Química Básica Experimental. 3ª ed., Ícione, São Paulo, 2006. 28 UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA QUIMICA GERAL EXPERIMENTAL PRÁTICA 1: USO DE VIDRARIAS OBJETIVO Conhecer equipamentos e técnicas de medidas de volume em laboratório. INTRODUÇÃO Em trabalho de laboratório, as medidas de volume aproximadas são realizadas na quase totalidade dos casos com provetas graduadas e de modo muito grosseiro, com becker com escala. As medidas volumétricas, tidas como precisas, são feitas com aparelhos volumétricos. A prática de análise volumétrica requer a medida de volumes líquidos com elevada precisão. Para efetuar tais medidas são empregados vários tipos de aparelhos, que podem ser classificados em duas categorias: a) aparelhos calibrados para dar escoamento a determinados volumes e b) aparelhos calibrados para conter um volume líquido. Na primeira classe estão contidas as pipetas e as buretas e, na segunda, estão incluídos os balões volumétricos. A leitura de volumes de líquidos claros deve ser feita pela parte inferior e a de líquidos escuros pela parte superior do menisco, como ilustrado pela Figura 1. Figura 1. Procedimento de leitura de líquidos. MATERIAIS E REAGENTES 1) Becker de 250 mL 2) Erlenmeyer e 250 mL 3) Proveta de 100 mL 4) Pipeta volumétrica de 25 mL 5) Pipeta graduada de 10 mL 6) Bureta de 50 mL 7) Cronômetro 8) Funil simples PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 1) Medir 50 mL de água em um béquer e transferir para o erlenmeyer. Verificar o erro na escala e anotar: _____________. Transferir para a proveta graduada e realizar a leitura do volume. Verificar a precisão e anotar: ______________. 29 2) Medir 50 mL de água na proveta graduada e transferir para o béquer. Verificar o erro na escala e anotar: ______________. Transferir para o erlenmeyer. Verificar a precisão e anotar:_______________. 3) Pipetar 25 mL de água usando a pipeta volumétrica. Transferir para a proveta. Comparar a precisão das escalas e anotar _____________. 4) Pipetar com uma pipeta graduada (transferindo para diferentes tubos de ensaio), 1,5 mL; 3 mL; 4,5 mL e 7 mL. 5) Encher um bureta com água (ajustando o menisco e verificando se não há ar em parte alguma perto da torneira). Transferir o volume para o erlenmeyer. Comparar a precisão das escalas e anotar: _________________. 6) Encher novamente a bureta, ajustar o menisco e transferir para o erlenmeyer, gota a gota, marcando o tempo de escoamento dos primeiros 25 ml. Aguardar 30 segundos, ler novamente o volume escoado da bureta e anotar: ______________. QUESTIONÁRIO 1) Faça um esquema de cada tipo de aparelho de medição volumétrica usado nessa prática, classificando-os em precisos e não precisos. 2) Quando deve ser usada uma pipeta volumétrica? E uma graduada? Referências 1. Trindade, D. F.; Oliveira, F. P.; Banuth, G. S. L.; Bispo, J. G. Química Básica Experimental. 3ª ed., Ícione, São Paulo, 2006. 30 UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA QUIMICA GERAL APLICADA PRÁTICA 2: FILTRAÇÃO OBJETIVO Demonstrar algumas técnicas de separação de misturas. INTRODUÇÃO A filtração tem por finalidade separar um sólido de um líquido e é realizada passando a mistura através de um meio filtrante que retém as partículas do sólido. Esse meio pode ser: papel de filtro, algodão, tecido, vidro sinterizado, porcelana porosa ou fibras de vidro. O mais usado em laboratório é o papel de filtro. Existem papéis de filtro de várias porosidades e a escolha depende do tamanho e da natureza das partículas do sólido. A passagem do líquido através do meio filtrante pode ser realizada pela ação da gravidade (filtração simples, Figura 1) oupor redução da pressão (filtração por sucção, Figura 2). Figura 1. Filtração simples. Figura 2. Filtração a vácuo. 31 Filtração simples Nesse tipo de filtração utiliza-se um funil simples dentro do qual é adaptado um papel de filtro no formato de cone, Figura 1. Inicialmente humedece-se o papel com uma pequena quantidade de solvente com que está trabalhando. Efetua-se a filtração, tomando o cuidado de não encher o papel de filtro até a borda. Os últimos traços do sólido são transferidos para o papel de filtro com o auxílio de jatos de solventes, utilizando uma pisseta. Lava-se o sólido com pequenas porções do solvente. Quando se deseja efetuar uma filtração mais rápida utiliza-se papel pregueado, que apresenta maior área filtrante. Filtração por sucção ou a vácuo Nesse tipo de filtração utiliza-se um frasco Kitassato, provido de um funil de Buchner, e conecta-o a uma trompa d’água, através da saída lateral do frasco. Corta-se um papel de filtro na forma circular, cujo diâmetro deve ser 1 a 2 mm menor de que o diâmetro interno do funil. Coloca-se o papel no funil de modo a cobrir os seus orifícios sem, entretanto, chegar até as paredes do mesmo. Liga-se a trompa de água. Umedece-se o papel de filtro com o solvente e efetua-se a filtração. Terminada a filtração, abre-se a entrada de ar do frasco kitassato, antes de fechar a torneira da trompa de água. Este tipo de filtração tem vantagens sobre a filtração simples, por ser mais rápida e por deixar menor quantidade de impurezas e solvente no sólido. MATERIAL E REAGENTES Materiais 1) Vidro de relógio 2) Papel de filtro 3) Frasco kitassato 4) Bastão de vidro 5) Funil de Büchner 6) Trompa d’água ou trompa de vácuo 7) Becker 8) Funil simples 9) Balança 10) Erlenmeyer Reagentes 1) Amostras A, B e C PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Filtração simples 1) Pese 2,000 g da amostra A em um becker. 2) Adicione 10 mL de água destilada e agite até que a mistura se torne visualmente homogênea. 3) Submeta a amostra A a um separação por filtração simples. Anote o tempo antes e após terminar a filtração. 4) Repita os procedimentos (1), (2) e (3) para as amostras B e C. 32 Filtração a vácuo 1) Pese 2,000 g da amostra A em um becker; 2) Adicione 10 mL de água destilada e agite até que a mistura se torne visualmente homogênea. 3) Submeta a amostra A a um separação por filtração a vácuo. Anote o tempo antes e após terminar a filtração. 4) Repita os procedimentos (1), (2) e (3) para as amostras B e C. QUESTIONÁRIO 1) Além da filtração existem outras técnicas de separação. Cite essas técnicas e fale sobre cada uma delas. Use imagens para ilustrar as técnicas de separação. 2) Por que a filtração a vácuo é mais rápida do que a filtração simples? 3) Se quisermos separar areia de um precipitado bastante solúvel que técnicas ou sequências de operações devemos usar? Referências 1. Trindade, D. F.; Oliveira, F. P.; Banuth, G. S. L.; Bispo, J. G. Química Básica Experimental. 3ª ed., Ícione, São Paulo, 2006. 33 UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA QUIMICA GERAL APLICADA PRÁTICA 3: Medidas e tratamento de dados OBJETIVO Usar corretamente e ler: termômetro, balanças, pipetas e provetas; Utilizar algarismos significativos; Distinguir o significado de “precisão e exatidão” INTRODUÇÃO Nas ciências exatas é essencial quantificar e mensurar formas e conceitos. As propriedades fundamentais medidas diretamente são: comprimento, massa, tempo e temperatura. Outras propriedades como volume, densidade ou velocidade são quocientes ou produtos das fundamentais. Exemplos: Volume = (comprimento)3 Densidade = massa / (comprimento)3 Velocidade = comprimento/tempo O sistema utilizado para expressar a grandeza dessas propriedades é o Sistema Internacional de Unidades (SI). Na química as mais comuns são: Nome Símbolo Unidade mega M 106m kilo k 10 3m deci d 10 -1m centi c 10 -2m mili m 10 -3m micro µ 10 -6m nano n 10 -9m angstrons Å 10 -10m pico p 10 -12m Os algarismos significativos expressam o valor de uma determinada grandeza medida experimentalmente ou de um resultado calculado, de modo que apenas o último dígito seja duvidoso. Exemplo: Considere a leitura do volume da proveta (Figura 1a). Observe que a superfície da água não é plana, isso ocorre em vidravias como bureta, proveta, 34 (c) (d) pipetas para líquidos claros. A essa superfície curva chamamos de menisco. E a leitura do volume deve ser feita sempre no ponto mais baixo do menisco. Os valores das leituras das figuras 1a e 1b são 20,46ml e 14,60ml, respectivamente. Na tentativa de medir com a maior precisão possível, foi necessário fazer uma estimativa do último algarismo. Com certeza o volume da proveta da figura 1ª é maior que 20,4 e menor que 20,5ml, mas o ultimo algarismo é duvidoso. Já a leitura do volume 14,60ml, como o menisco coincide com a graduação, o valor exato irá depender do desvio médio das medidas. Em ambos os casos, o volume é expresso com 4 algarismos significativos, sendo o último algarismo duvidoso. Figura 1: (a) e (b) Leituras dos volumes de provetas com diferentes precisões; (c) e (d) Leituras de temperaturas em termômetros com diferentes precisões. Na figura 1c, a leitura do termômetro indica que o valor está entre 25 e 26oC. Na tentativa de medir a temperatura com precisão de até uma casa depois da vírgula, foi necessário fazer uma estimativa do último algarismo, sendo este duvidoso. Portanto, a medida apresenta 3 algarismos significativos. Já na figura 1d, a leitura da temperatura é de 25,78oC ou 25,79oC, ppois o termômetro possui divisões de 0,1oC, permitindo estimar o valor da temperatura com até 4 algarismos significativos, sendo o último duvidoso. De qualquer foma, o valor que melhor representa uma medida é a media aritmética dos valores medidos. Por exemplo, são realizadas 5 medidas de volumes com uma proveta e obtêm-se os seguintes valores: 20,46; 20,42; 20,45; 20,48; 20,48. O valor que representa essas medidas é o valor médio 20,46ml. O desvio de cada medida é dado pelo módulo da diferença entre cada medida e o valor médio. |20,46-20,46|= 0,00 |20,42-20,46|= 0,04 |20,45-20,46|= 0,01 |20,48-20,46|= 0,02 |20,48-20,46|= 0,02 Valor médio = 0,02ml Portanto, o valor da medida é 20,46±0,02ml. (a) (b) 35 Regras de arredondamento a Se o dígito que segue o último algarismo significativo for menor que 5, o dígito a ser arredondado permanece inalterado. b. Se o dígito que segue o último algarismo significativo for maior ou igual a 5, o dígito a ser arredondado é aumentado em uma unidade. Algarismos significativos do resultado de um cálculo a. Adição e Subtração – considera-se o menor número da casas decimais. b. Multiplicação e Divisão – considera-se o menor número de algarismos significativos. Precisão e Exatidão Todas as medidas possuem um determinado erro que é muitas vezes limitado pelo equipamento. Exatidão – concordância do valor medido com o valor verdadeiro (correto). Precisão – proximidade de diversos valores de uma medida entri si (maior precisão, menor desvio médio). MATERIAIS E REAGENTES 1) Termômetro 2) Bastão de vidro 3) Rolha de borracha 4) Rolha de vidro 5) Béquer de 100ml 6) Cadinho de porcelana 7) Provetade 25 ml 8) Pipeta volumétrica de 20 ml 9) Balança 10) Sal de cozinha 11) Gelo 12) Conta-gotas PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL A) Medidas de massa 1. Segure em suas mãos, separadamente, o cadinho de porcelana, as rolhas de borracha e de vidro e tente estimar qual é o mais leve e o mais pesado. Numere-os de 1 a 3, (1 = mais leve e 3=mais pesado). Anote na Tabela 1. 2. Pese cada um dos objetos e anote as massas medidas na Tabela 1. Tabela 1: Ordem das massas estimadas e massas medidas Material Ordem da massa estimada Massa medida 36 3. Pese um béquer de 100ml e anote. Adicione 50 gotas de água destilada com um conta-gotas e pese o conjunto, anote. O objetivo desse experimento é determinar o volume de uma gota de água. Massa do béquer: __________ Massa do béquer = 50 gotas de água: __________ Massa de 50 gotas de água: __________ B) Medidas de volume 1. Pese um béquer seco de 100ml. Meça 20ml de água destilada com uma proveta, coloque-a no béquer e peso-o novamente. 2. Repita o procedimento da adição de 20ml de água, mais duas vezes e anote os pesos obtidos na Tabela 2. 3. Descarte a água e adicione 20 ml de água destilada utilizando uma pipeta volumétrica. Anote os dados obtidos na Tabela 2. Proveta Pipeta Massa do béquer vazio Massa do béquer + 1a adição de 20 ml de água Massa do béquer + 2a adição de 20 ml de água Massa do béquer + 3a adição de 20 ml de água Massa da 1a adição de 20 ml de água Massa da 2a adição de 20 ml de água Massa da 3a adição de 20 ml de água Média das massas de água Desvio de cada medida em relação a média 1a Desvio de cada medida em relação a média 2a Desvio de cada medida em relação a média 3a Desvio médio Valor da medida _____±____ml _____±____ml C) Medidas de temperatura 1. Coloque 50 ml de água da torneira em um béquer de 100ml, meça a temperatura com um termômetro e anote. Observação: Durante a leitura mantenha o bulbo do termômetro totalmente imerso na água, sem tocar as paredes do béquer. Temperatura da água da torneira: __________oC 2.Pese aproximadamente 5 g de sal de cozinha e reserve na sua bancada. 3. Em um béquer de 100 ml, adicione 20 ml de água de torneira e 4 cubos de gelo, agite a mistura, meça a temperatura e anote. Temperatura da água com gelo: __________oC 37 4. Adicione o sal de cozinha pesado anteriormente na sua mistura de água e gelo. Agite a mistura com o auxilio de um bastão de vidro. Espere 2 minutos e meça a temperatura. Agite novamente e faça pelo menos mais 3 leituras com um intervalo de 1 minuto entre cada uma delas. Anote todas as medidas de temperatura realizadas. Temperatura da água da torneira com gelo e sal após 2 min: __________oC __________oC; __________oC; __________oC QUESTIONÁRIO 1. Qual a leitura das vidrarias a seguir: a) Proveta b)Pipeta 2. Quantos algarismos significativos existem em cada uma das medidas: a) 23,9 cm3 b) 20,55 ml c) 0,029g d) 2,014x10-3L e) 5X1018 átomos f) 18,0 mg 3. Arredonde os seguintes números de forma que fiquem com 2 algarismos significativos: a) 81,42 ________________ d) 14,2________________ b) 0,517________________ e)135________________ c) 2,31x10-5________________ f) 0,445________________ 4. Escreva os números abaixo de forma que fiquem com 2 algarismos significativos e em potencia de 10 (notação científica): a) 2.567,3 ________________ b) 0,0145 ________________ c) 0,000387 ________________ d) 0,00000006832 ________________ e) 3.150 ________________ f) 0,05499 ________________ 5. A massa de 6,000g de uma peça de ferro é medida 3 vezes em duas balaças diferentes, obtendo os seguintes resultados: Pesagem Massa 1 (gramas) Massa 2 (gramas) Massa 3 (gramas) Balança 1 6,01 5,99 6,02 Balança 1 5,97 5,88 5,91 a) Calcule o desvio médio para cada conjunto de medidas da balança 38 b) Que balança é mais precisa? Explique sua resposta c) Que balança é mais exata? Explique sua resposta. 6. Faça os cálculos e apresente a resposta com o número adequado de algarismos significativos: a) 345 x 12= _____________ b) 8.345,00 x 0,00035=___________ c) 345,436 + 2345,4=____________ d) 456,986 – 234,78= ____________ Referências 1. Experiências de Química Geral, Bruno Szpoganicz, Nito A. Debacher, Eduardo Standler. 2 ed. – Florianópolis – SC. Fundação do ensino da Engenharia em Santa catarina, 2005. 39 UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA QUIMICA GERAL APLICADA PRÁTICA 3: DENSIDADE OBJETIVO Determinar, experimentalmente, a densidade de dois líquidos e um sólido. INTRODUÇÃO Uma propriedade específica de qualquer substância é a propriedade determinada pela sua natureza e que independe da quantidade de substância examinada. Geralmente, tal propriedade é representada por uma qualidade particular ou por um valor numérico, que varia com a substância. A densidade que é definida como a massa da substância por unidade de volume, d=m/V, é expressa nos trabalhos científicos em gramas por mililitro (ou gramas por centímetro cúbico) para os sólidos e líquidos e em gramas por litro para os gases. Para se determinar a densidade, devemos medir o volume e a massa de uma quantidade dada da substância em questão. A densidade pode ser calculada depois dividindo-se a massa pelo volume. Um método adequado para medir o volume de um sólido, independente do seu formato, consiste em mergulhá-lo em uma quantidade conhecida de água e observar o volume deslocado. O aumento do volume, medido pelo deslocamento da água, determina o volume do sólido. Quanto maior é a temperatura, maior é o volume de uma mesma massa de substância; em consequência, um aumento de temperatura produz, com muito poucas exceções, uma diminuição da densidade. Isto significa que, quando se exprime a densidade absoluta de uma mesma substância, é necessário especificar em que temperatura e pressão foi feita a determinação. MATERIAIS E REAGENTES Materiais 1) Balança analítica 2) Termômetro 3) Proveta de 50 mL 4) Balão volumétrico de 50 mL 5) Becker de 500 mL 6) Parafuso Reagentes 1) Álcool etílico 2) Água destilada 40 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Determinar a densidade da água e do álcool etílico 1) Encher o becker de 500 mL com água e mergulhar um termômetro por 15 minutos. Anotar a temperatura da água: ____________. Consultar um HANDBOOK e anotar a densidade da água na temperatura medida: ____________ e a densidade do álcool etílico: ____________. 2) Pesar separadamente 2 balões volumétricos de 50 ml e anotar sua massa, mbv1=____________, mbv2=____________. mbv1 e mbv2 são as massas dos balões vazio 1 e 2. 3) Em um balão volumétrico adicionar água até 50 ml e no outro álcool etílico até 50 ml. 4) Pesar os balões volumétricos contendo a água e o álcool etílico e anotar sua massa, mbc1=____________, mbc2=____________. mbc1 e mbc2 são a massa do balão cheio 1 (água) e 2 (álcool etílico). 5) Determinar a massa de água (ma), ma=mbc1-mbv1=___________, e a do álcool etílico (mae), mae=mbc2-mbv2=___________. 6) Calcular a densidade dos líquidos a partir de suas massas e densidades. Determinar a densidade do sólido 1) Pesar o parafuso e anotar sua massa, mp=____________. 2) Colocar na proveta 30 mL de água. 3) Colocar na proveta, contendo 30 mL de água, o parafusoanteriormente pesado (incline a proveta levemente para colocar o parafuso, evitando quebrar a proveta). Anotar o volume observado (Vo) e determinar o volume deslocado (volume do parafuso, Vp), Vp=Vo-30,0. Referências 1. Trindade, D. F.; Oliveira, F. P.; Banuth, G. S. L.; Bispo, J. G. Química Básica Experimental. 3ª ed., Ícione, São Paulo, 2006. 41 UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA QUIMICA GERAL EXPERIMENTAL PRÁTICA 4: PREPARO DE SOLUÇÕES OBJETIVO Preparar soluções a partir de reagente de grau analítico. INTRODUÇÃO A preparação de uma solução é uma das etapas necessária e obrigatória em uma análise química. Por isso é necessário que o laboratorista tenha conhecimento de alguns conceitos da química, como: mol, concentração molar e outras formas de expressar a quantidade de uma substância. MATERIAIS E REAGENTES Materiais 1) Pipeta volumétrica de 20 mL 2) Balão volumétrico de 100 mL 3) Becker de 50 mL 4) Funil simples 5) Recipiente plástico para armazenar as soluções 6) Pincel 7) Pêra 8) Espátula 9) Balança analítica Reagentes 1) Hidróxido de sódio (NaOH) 2) Cloreto de sódio (NaCl) 3) Ácido clorídrico (HCl) 4) Ácido sulfúrico (H2SO4) PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 1) Preparar uma solução de 100 mL a 0,1 mol L-1 de NaOH. 2) Preparar uma solução de 100 mL a 0,5 mol L-1 de sódio a partir de NaCl. 3) Preparar uma solução de 100 mL a 0,1 mol L-1 de HCl. 4) Preparar uma solução de 100 mL a 0,5 N de H2SO4. 42 UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA QUIMICA GERAL EXPERIMENTAL PRÁTICA 5: TRANSFORMAÇÕES FÍSICAS E QUÍMICAS OBJETIVO Observar os fenômenos químicos e físicos e diferenciar experimentalmente um fenômeno químico e físico. INTRODUÇÃO Quando analisamos o estado de um sistema, devemos estar atentos para identificar quantos tipos de matérias constituem esse sistema. Essa identificação é feita por meio das propriedades macroscópicas específicas de cada material, antes e depois de transformação. Transformação física Dizemos ser uma transformação física todo processo em que a modificação do estado inicial de um sistema ocorre sem a formação de novos materiais, mas sim com alterações em algumas propriedades do material. Transformação química Uma transformação química é caracterizada quando, no processo de modificação do estado inicial do sistema, ocorre a formação de pelo menos um novo tipo de material. MATERIAIS E REAGENTES Materiais 1) Becker 2) Bastão de vidro 3) Vidro de relógio 4) Erlenmeyer 5) Chapa aquecedora 6) Tubo de ensaio 7) Barra Magnética Reagentes 1) Palha de aço 2) Naftalina 3) Amônia 4) Cloreto de sódio 5) Sulfato de cobre 6) Ácido acético 7) Bicarbonato de sódio 8) Hidróxido de potássio 43 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAL EXPERIMENTO 1 1) Corte 36cm2 de papel alumínio e amasse em forma de bola 2) Coloque o papel alumínio amassado num béquer de 100ml e adicione sobre ele NaOH 10%. 3) Recolha o gás formado com um béquer de 250ml, vertendo o béquer de 250 ml sobre o de 100 ml. 4) Mantenha o béquer contendo o gás na mesma posição e acenda uma chama sob o béquer. 5) Anote o que foi observado e conclua. EXPERIMENTO 2 1) Colocar em um erlenmeyer pedras de naftalina e fechar com um vidro relógio. 2) Levar para o aquecimento na chapa aquecedora, anotar o que foi observado. EXPERIMENTO 3 1) Adicionar em um tubo de ensaio 1 ml de CuSO4 a 5%. 2) Adicionar 3ml de NaCl saturado e 1ml de amônia (1:1), anotar o que foi observado. EXPERIMENTO 4 1) Colocar em um tubo de ensaio 2 ml de ácido acético. 2) Adicionar bicarbonato de sódio (apenas uma pequena quantidade na ponta da espátula). EXPERIMENTO 5 1) Colocar em um erlenmeyer 10 ml de Hidróxido de Potássio 10%. Adicionar pedaços de papel alumínio 2) Fechar com um béquer, anotar o que foi observado. 44 UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA QUIMICA GERAL EXPERIMENTAL PRÁTICA 6: ÁCIDOS E BASES OBJETIVO Identificar e verificar algumas propriedades funcionais dos ácidos e bases. INTRODUÇÃO Há muito tempo, quando a química ainda nem existia como ciência, uma substância era definida como ácida ou básica segundo o seu sabor. Uma substância era tida como ácida quando possuía sabor azedo e, básica, quando possuía sabor amargo. Posteriormente, na tentativa de encontrar uma relação entre a constituição de uma substância e seu caráter ácido, Lavoisier introduziu a teoria do oxigênio, segundo a qual todos os ácidos continham oxigênio. Entretanto, Bertholet e Davy descobriram que apesar das substâncias HCN, H2S e HCl não conterem oxigênio, eram substâncias ácidas, prevalecendo, assim, a teoria do hidrogênio, segundo a qual todos os ácidos continham hidrogênio. A partir daí surgiram outras teorias ácido-base que são apresentadas a seguir. Teorias Ácido-Base Teoria Ácido-Base de Arrhenius Para Arrhenius, ácidos são compostos, que em solução aquosa, ionizam-se, produzindo o íon hidrônio, H3O +, e base são compostos que, em solução aquosa, dissociam-se, liberando íons hidroxila, OH-. A seguir são apresentados exemplos de ácidos e bases de Arrhenius: HCl + H2O → H3O + + Cl- (ácido) NaOH → Na+ + OH- (base) Teoria Ácido-Base de Brønsted-Lowry Essa teoria foi introduzida independentemente por Johannes Brønsted (da Dinamarca) e Martin Lowry (da Inglaterra), em 1923. Para eles, uma substância era tida como ácida quando fosse capaz de doar um próton (íon H+) para outra substância e, como básica, quando era capaz de aceitar um próton de outra substância em uma reação química. A seguir são apresentados exemplos de ácidos e bases de Brønsted-Lowry: HCl + H2O → H3O + + Cl- (ácido) NH3 + H2O NH4 + + OH- (base) 45 Indicadores de pH Um indicador de pH, também chamado indicador ácido-base, é um composto químico que é adicionado em pequenas quantidades a uma solução, permitindo conhecer se a solução é ácida, básica ou neutra. Esses indicadores de pH são, frequentemente, ácidos ou bases fracas que quando adicionados a uma solução se ligam aos íons H+ ou OH-. Ao interagir com esses íons a configuração eletrônica do indicador é alterada e, consequentemente, a solução assumi uma nova cor. A seguir são apresentados alguns indicadores de pH, bem como a cor que eles assumem dependendo do meio em que se encontra. Indicador Cor em pH baixo Faixa de pH Cor em pH alto Fenolftaleína Incolor 8,2 – 10,0 Vermelho Alaranjado de metila Vermelho 3,1 – 4,4 Amarelo Azul de tornassol Vermelho 1,0 – 6,9 Azul Vermelho de Metila Vermelho 4,4 – 6,2 Amarelo Azul de Bromotimol Amarelo 6,0 – 7,6 Azul MATERIAIS E REAGENTES Materiais 1) Tubo de ensaio 2) Suporte de tubo de ensaio 3) Espátula 4) Papel de indicador de pH Reagentes 1) Solução de fenolftaleína, C20H14O4 2) Solução de alaranjado de metila 3) Solução de Hidróxido de sódio, NaOH 4) Solução de Hidróxido de amônio, NH4OH 5) Solução de ácido clorídrico, HCl 6) Solução de ácido sulfuríco, H2SO4 7) Solução de ácido fosfórico, H3PO4 8) Solução de ácido acético, CH3COOH 9) Solução de bicarbonato de sódio, NaHCO3 10) Solução de hipoclorito de sódio, NaClO PROCEDIMENTOEXPERIMENTAL Comportamento de ácidos e bases na presença de indicadores 1) Adicionar 10 mL de água em 9 tubos de ensaio; 46 2) Adicionar 2 mL de cada solução abaixo em cada tubo de ensaio contendo água e, em seguida, adicione fenolftaleína. Caso não seja observado mudança de cor, adicione alaranjado de metila ao tubo que contem a solução que não alterou sua cor original. Medir o pH de cada solução usando papel indicador de pH. Tubo Solução Papel indicador de pH Fenolftaleína Alaranjado de metila 1 NaOH 2 HCl 3 CH3COOH 4 H2SO4 5 H3PO4 6 NH4OH 7 NaHCO3 8 NaClO 9 Água Referências 1. Trindade, D. F.; Oliveira, F. P.; Banuth, G. S. L.; Bispo, J. G. Química Básica Experimental. 3ª ed., Ícione, São Paulo, 2006. 47 UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA QUIMICA GERAL EXPERIMENTAL PRÁTICA 7: REAÇÕES QUÍMICAS – PARTE 1 OBJETIVOS Identificar os diferentes tipos de reações químicas e classificá-las. INTRODUÇÃO A reação química resulta da transformação na composição e estrutura da matéria dando origem a outras substâncias. As substâncias originais são chamadas de reagentes e as que resultam após a reação são os produtos. Classificação das Reações Químicas Quanto ao conteúdo de energia: 1) reações exotérmicas. 2) reações endotérmicas. As reações exotérmicas são aquelas que ocorrem com liberação de calor. Enquanto as reações endotérmicas são aquelas que absorvem calor. Quanto ao produto da reação: 1) reação de síntese 2) reação de decomposição (ou análise) 3) reação de simples troca (ou deslocamento) 4) reação de dupla troca 5) reação oxirredução. A reação de síntese resulta quando mais de um reagente se combina dando origem a um único produto. Exemplo: S(s) + O2(g) → SO2(g) SO2(g) H2O(l) → H2SO3(aq) A reação de decomposição (ou análise) resulta quando de um único reagente se obtem mais de um produto. Exemplo: CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g) A reação de simples troca (ou deslocamento) resulta quando uma substância simples reage com uma substância composta deslocando desta última uma nova substância simples. Exemplo: Fe(s) + CuSO4(aq) → FeSO4(aq) + Cu(s) 48 A reação de dupla troca resulta quando dois reagentes permutam seus íons ou radicais entre si dando origem a dois novos compostos. Exemplo: FeS(aq) 2HCl(aq) → FeCl2(aq) + H2S(g) A reação de oxi-redução resulta quando diferentes espécie reagem cedendo ou recebendo elétrons. A espécie que cede elétrons é redutora e a que recebe elétrons é oxidante. Fe2O3(s) + 3CO(g) → Fe(s) + 3CO3(g) MATERIAIS E REAGENTES Materiais 1) Estantes para tubos de ensaio 2) Pipetas de 1 mL, 5 mL e 10 mL 3) Pinça tesoura 4) Pinça madeira 5) Cápsula de porcelana 6) Espátula 7) Becker de 100 mL 8) Provetas de 50 mL e 10 mL 9) Termômetro 10) Bastão de vidro Reagentes 1) Solução de cloreto de sódio 0,1 M 2) Solução de iodeto de potássio a 0,1 M 3) Solução de brometo de potássio 0,1 M 4) Magnésio em fita 5) Solução de cloreto de ferro III a 3% 6) Solução de amido 7) Solução de hidróxido de sódio a 10% 8) Fenolftaleína 9) Solução de hidróxido de sódio 1 M 10) Fio de cobre 11) Solução de nitrato de prata a 5% 12) Palha de aço (bombril) 13) Solução de sulfato de cobre II 1 M 14) Carbonato de cálcio 15) Solução de ácido clorídrico 1 M 16) Água oxigenada 17) Solução de ácido sulfúrico diluido 18) Hidróxido de sódio 19) Solução de tiocianato de amônio a 5% 20) Acetato de sódio 49 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 1) Em um tubo de ensaio, adicionar cerca de 5,0 mL de solução de cloreto de sódio à 5,0 mL de solução de Nitrato de sódio. Observar e anotar. 2) Colocar em um tubo de ensaio 5,0 mL de solução de cloreto de ferro III e adicionar 1,0 mL de solução de hidróxido de sódio a 10%. Observar se houver formação de um precipitado, caso contrário, adicionar um pouco mais de base. Escrever a reação química e classificá-la. Indicar qual o composto insolúvel formado. 3) Em um tubo de ensaio contendo cerca de 3 mL de solução de nitrato de prata, imergir cerca de 1 cm de fio de cobre. Continuar a prática e observar após cinco minutos. Anotar. Escrever a reação química e classificá-la. 4) Colocar em um tubo de ensaio 3 mL de solução de sulfato de cobre II. Introduzir uma pequena porção de palha de aço de forma que a a mesma fique totalmente imersa na solução. Observar e anotar o que ocorre. Escrever a reação química e classificá-la. 5) Colocar em um tubo de ensaio cerca de 1 g de carbonato de cálcio. Adicionar 5 mL de ácido clorídrico 1 M. Observar e Anotar. Escrever a reação química e classificá-la. 6) Colocar 3,0 mL de solução de iodeto de potássio em um tubo de ensaio. Adicionar 3,0 mL de ácido sulfúrico diluído. Agitar. Adicionar 3,0 mL de água oxigenada. Agitar. Adicionar 2 gotas de uma solução de amido. Observar e anotar. Escrever a reação química e classificá-la. 7) Dissolver uma pequena quantidade de hidróxido de sódio em 5,0 mL de água destilada verificar sua temperatura. Anotar. 8) Colocar 5 ml de água destilada em um tubo de ensaio. Verificar a temperatura e anotar. Em seguida adicionar uma pitada de cloreto de potássio, agitar até completa dissolução. Verificar a temperatura e anotar. 9) Referências 1. Trindade, D. F.; Oliveira, F. P.; Banuth, G. S. L.; Bispo, J. G. Química Básica Experimental. 3ª ed., Ícione, São Paulo, 2006. 50 UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA QUIMICA GERAL EXPERIMENTAL PRÁTICA 8: REAÇÕES QUÍMICAS – PARTE 2 (PRECIPITAÇÃO, COMPLEXAÇÃO, OXIDAÇÃOREDUÇÃO E ÁCIDO-BASE) INTRODUÇÃO 1.1. Reações de precipitação Uma reação de precipitação produz um produto pouco solúvel em água, um precipitado. Os reagentes dessas reações são geralmente compostos iônicos solúveis em água. Exemplo: AgNO3(aq) + NaCl(aq) AgCl (s) + NaNO3(aq) Um precipitado é um composto sólido insolúvel formado durante reação química em solução. As reações de precipitação obedecem à seguinte regra geral: 2. AX + BY AY + BX Exemplo: AgNO3(aq) + KCl(aq) AgCl (s) + KNO3(aq) Tais reações são chamadas de reações de dupla troca. Regras de solubilidade Certos compostos como o cloreto de sódio (NaCl) se dissolvem facilmente em água e são chamados de solúveis, outros não se solubilizam em água como o carbonato de cálcio (CaCO3) e são insolúveis. Tabela 1: Regras de solubilidade em água de compostos iônicos comuns. 51 1.2. Reações de complexação Em análises químicas inorgânicas ocorrem várias reações que levam à formação de complexos. Um complexo é formado de um íon central e de vários ligantes intimamente coordenados a ele. Os ligantes atuam como bases de Lewis (doadores de pares eletrônicos), fazendo ligações coordenadas com o íon central, o qual atua como ácido de Lewis (receptores de pares de elétrons). 1.3. Reações de oxirredução Muitas reações químicas acontecem com transferência de elétrons. Nesses casos, ocorrem mudanças no estado de oxidação das espécies químicas, acompanhada de troca de elétrons entre reagentes. Em um equilíbrio redox, o reagente que cede elétrons é o redutor, e sofre oxidação; o reagente que recebe elétrons é o oxidante e sofre redução. Há alguns reagentes que participam de reações dessa natureza, tais como: permanganato de potássio
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