Relatório da Prática Soluções e Diluições

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CONSÓRCIO CEDERJ
Curso Engenharia de Produção
Disciplina Química
Professor João Marques Teixeira de Souza
Data da prática 27/08/16
RELATÓRIO DE QUÍMICA
SOLUÇÕES E DILUIÇÕES
SÃO GONÇALO
2016
OBJETIVO
Aprender o procedimento utilizados na preparação de soluções e sua diluição; 
Associar a teoria à prática utilizando os cálculos apresentados ao longo das aulas teóricas; 
Contribuir para a formação dos alunos, caso esses venham a trabalhar em empresas que necessitem de conhecimentos de química.
INTRODUÇÃO TEÓRICA
	Na química um princípio comum é o armazenamento de uma solução em uma forma concentrada chamada de solução estoque, e então dilui-la até a concentração necessária. Portanto qualquer um que trabalhe com algo relacionado a isso deve entender e se possível ter conhecimento sobre tal processo. Além do que o uso de soluções e de técnicas como diluição dão um controle muito preciso sobre as quantidades de substancias que estão sendo manuseadas, mesmo sendo em quantidades muito pequenas.
	Para diluir uma solução a uma concentração desejada, primeiro usamos uma pipeta para transferir o volume apropriado da solução para um balão volumétrico, um balão calibrado para ter o volume desejado. Pipetas e buretas são tubos estreitos usados para transferir líquidos precisamente. Então adiciona-se solvente suficiente para que o volume da solução seja aumentado. Quando um volume pequeno de uma solução é diluída em um volume maior, o número total de mols do soluto na solução não muda, mas a concentração do soluto é diminuída.
Molaridade
Várias unidades de concentração são usadas na química, dependendo da aplicação.
A mais comum é a molaridade. A concentração molar (molaridade) de um soluto em uma solução é o número de mols de moléculas do soluto ou formadas unitárias dividido pelo volume da solução em litros. 
 (1)
Onde:
n = número de mols;
V = volume em litros (L);
m = massa em gramas (g);
MM = massa molar (g. mol-1).
2.2 Como calcular o volume de uma solução a ser diluída
Tal procedimento é realizado em dois passos:
1o. Passo - Calcule o número de mols de fórmulas unitárias na solução final. O resultado deste cálculo é a quantidade a transferir para o balão volumétrico. Usando a expressão obtida de 1:
 (2)
2o. Passo – Calcule o volume da solução inicial não diluída que contém esta quantidade de soluto.
 (3)
	Como o número de mols do soluto, n, é o mesmo nas duas expressões, podemos combinar (2) e (3):
 (4)
	A expressão (4) rearranjada fica:
 (5)
	Caso se faça uma mistura de duas soluções com o mesmo soluto a expressão ficará:
 (6)
Onde, os índices 1 e 2 representam a solução 1 e solução 2 que foi misturada.
 
MATERIAIS E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS
- Funil;
- Espátula;
- Bastão de vidro;
- Vidro de relógio;
- Béquer de 100mL;
- Balança de precisão;
- Balão volumétrico de 100mL;
- Pissete;
- Papel absorvente;
- Pipeta graduada de 5mL;
- Pêra;
REAGENTES
O experimento foi realizado em duas partes sendo que os reagentes utilizados em cada parte se apresentam abaixo.
4.1. Parte 1 – Preparo da solução de Cloreto de sódio – 1mol/L (Solução A)
- Cloreto de sódio (sal de cozinha)
- Solução de violeta genciana 1%
4.2. Parte 2 – Preparo das soluções diluídas de cloreto de sódio a partir da solução feita na parte 1.
- Solução A
PROCEDIMENTO
5.1. Parte 1 – Preparo da solução de Cloreto de sódio – 1mol/L (Solução A)
O material e os reagentes já se apresentavam separados para a realização do experimento, portanto o procedimento iniciou-se conforme a ordem abaixo:
1-Pesquisou-se a fórmula da substância empregada como soluto no experimento (NaCl) e a foi determinado da sua massa molar (58.45g/mol). Após isso calculou-se qual seria a massa (5.854g de NaCl) a ser empregada dessa substância na preparação de 100mL de solução 1 mol/L.
2-Verificou-se a balança para ver se esta encontrava-se estabilizada e nivelada, posicionou-se o vidro de relógio sobre o prato da balança e o equipamento foi zerado.
3-Transferiu-se o soluto para o vidro de relógio com a espátula até alcançar a massa desejada.
4-O soluto foi transferido para um béquer com auxílio da espátula e seus resíduos rinsados do vidro de relógio para o total aproveitamento do soluto.
5-Colocou-se no béquer aproximadamente 50mL de água destilada que foi empregada na preparação da solução A. Foi utilizado o bastão de vidro para dissolver e homogeneizar a solução em preparo.
6-Quando a mistura do béquer estava homogênea, transferiu-se a solução para o balão volumétrico de 100mL com auxílio do funil e do bastão de vidro. Rinsou-se com água destilada o béquer, para o não se perder nenhuma massa de soluto, e adicionou-se ao balão.
7-Adicionou-se 02 gotas de solução de violeta de genciana.
8-O balão foi avolumado com a agua destilada, sendo que no procedimento utilizou-se o pissete até antes da linha de volume e próximo dessa utilizou-se a pipeta para colocar a agua até o menisco.
9-Tampou-se o balão e agitou-se bem para que houvesse a homogeneização do soluto em quase todo o volume desejado e para que a violeta de genciana fosse diluída.
10-Etiquetou-se o balão com o nome do soluto, sua fórmula e sua concentração.
5.2. Parte 2 - Diluição - Preparação de soluções diluídas de Cloreto de Sódio a partir da Solução A.
1-Utilizando a pipeta e a pera transferiu-se 10mL da solução A para um balão de 100mL
2-O balão foi avolumado com a agua destilada, sendo que no procedimento utilizou-se o pissete até antes da linha de volume e próximo dessa utilizou-se a pipeta para colocar a agua até o menisco.
3-Tampou-se o balão e agitou-se bem para que houvesse a homogeneização da solução.
4-Etiquetou-se o balão com o nome do soluto, sua fórmula e sua concentração. Esta foi a solução B.
5-Da solução B pipetou-se 5mL para um outro balão de 100mL e avolumou-se o balão como anteriormente. Esta foi a solução C.
OBSERVAÇÕES
Da tabela periódica foi obtido: 
Na= 23g/mol
Cl= 35.45g/mol
A diferença de coloração foi possível graças ao uso da violeta de genciana a qual foi utilizada apenas com essa finalidade, representando as diferentes concentrações de cada solução. 
RESULTADOS E CALCULOS
Questões do Relatório:
Determine a concentração das soluções preparadas a partir da diluição das alíquotas retiradas. Demonstre todos os cálculos empregados. 
- Solução A
A solução A teve a concentração pré-determinada, foi através dela que se obteve o peso de NaCl desejado, sendo assim a concentração da Solução A foi 1mol/L.
- Solução B 
A solução B foi preparada através de uma alíquota de 10mL da solução A, avolumando em um balão volumétrico até 100mL.
Logo,
1mol de NaCl ---------------1000mL da solução A
x------------------------------- 10mL da solução A
x= 0,01mol de NaCl
0,01mol de NaCl ----------------- 100mL de solução B
y------------------------------------- 1000mL de solução B
y=0,1mol/L 
	
	A concentração da solução B é 0,1mol/L.
- Solução C
A solução C foi preparada a partir de 5mL da solução B, avolumando o balão volumétrico até 100mL.
Então,
0,1mol de NaCl -------------------1000mL de solução B
x-------------------------------------5mL de solução B
x=5.10-4mol de NaCl
5.10-4mol de NaCl ----------------100mL de solução C
y--------------------------------------1000mL de solução C
y=5.10-3mol/L
A concentração da solução C é 5.10-3mol/L ou 0,005mol/L.
Calcule a concentração final, caso você preparasse uma nova solução com uma alíquota de 10mL da solução B e 20mL da solução C sem adição de água. 
Para realizar esse cálculo basta utilizar a expressão (6)
 (6)
Onde,
MB =0,1mol/L
VB = 10,00mL
MC = 0,005mol/L
VC = 20mL
Mtotal = ?
Vtotal = VB+ VC = 30mL
Substituindo os dados em (6), obtemos:
0,1 . 10 + 0,005 . 20 = MT . 30
MD = 0,0367 mol/L
A concentração final da solução preparada é de 0,0367 mol/L.
Explique os motivos pelos quais o soluto deve ser primeiro solubilizado em béquer e não diretamente no balão de solução. 
O balão volumétrico é utilizado para preparar solução com a concentração desejada, sendo uma vidraria de precisão e não é utilizado para realizar a diluição de sólidos.
Já o béquer é utilizado para dissolver solutos sólidos homogeneizando-os, e apresenta maior facilidade para a adição do soluto sem que ocorra perda do mesmo. 
Sendo o procedimento realizado o correto no preparo de soluções.
Observe as colorações das soluções B e C e explique o porquê de apresentarem colorações diferentes entre si e em relação à solução mãe. 
Como a água e o sal formaram uma solução homogênea e incolor após a diluição, utilizou-se a violeta de genciana para a demonstração das diferentes concentrações das soluções.
Na figura 1 pode-se perceber essas diferentes colorações. 
Figura 1 - Soluções A, B e C
A solução A é a primeira solução feita, sendo preparada na parte 1. Essa solução denominada mãe, por dar origem as outras soluções é a mais concentrada das três, apresentando a tonalidade mais escura.
A solução B foi preparada a partir de 10mL da solução A. Sendo, portanto menos concentrada que a solução A e apresenta uma cor mais clara que da solução A.
Já a solução C foi preparada a partir de 5mL da solução B. Logo, é menos concentrada que a solução B e, por tanto, muito menos concentrada que a solução A. A solução C é praticamente incolor, transparente.
As concentrações encontradas anteriormente comprovam essas diferentes cores das soluções por causa das suas diluições. Sendo que a solução B é 10% da concentração de A e a solução C é 5% da concentração de B e 0,5% da concentração de A. O que justifica as diferentes colorações.
CONCLUSÕES
O experimento deu a oportunidade de os alunos manusearem as vidrarias do laboratório permitindo uma maior familiaridade com os mesmos. Foi possível aprender a realizar diluições de soluções assim como a criação de uma solução mais concentrada.
Foi cometido um erro ao realizar a diluição para criação da solução B, no qual a água passou muito do menisco tornando a solução mais diluída que deveria, mesmo sendo apenas uma prática didática o grupo decidiu refazer a solução B. 
Caso se fosse realizar uma análise quantitativa alguns erros foram cometidos, como a não limpeza da pipeta após a coleta de cada solução, pequenos erros na leitura da vidraria, e quando se foi avolumar as soluções.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
- ATKINS, P. e JONES, L. Princípios de Química: Questionando a vida moderna e o meio ambiente. Porto Alegre: Bookman, 2001.
- MENDES, Carmem Lucia de Oliveira; CAMPOS, Mara Lucia Gomes de. Material Impresso das Aulas e Roteiro de Prática Experimental de Elementos de Química Geral de Licenciatura de Ciências Biológicas. CEDERJ.