difusão de ioes e viscosidade de líquidos (1)

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Faculdade ciências e tecnologias
Engenharia química e biológica-1ºano 
Laboratório de química I
Prática 5-Difusão de iões e viscosidade de líquidos 
 
Elementos do grupo:
Sara Varela 
Mariza Alves
Núria Martins
Kelton Lopes
Praia, 17de Dezembro de 2019
Resumo 
Efetuou-se uma prática cujo os temas eram difusão de iões e viscosidade de líquidos. Para tais práticas foi usado vários materiais e reagentes tais como: caixa de Petri, proveta alta, copo, placa de aquecimento, cronómetro, termómetro, 3 béckes,água destilada, iodeto de potássio, nitrato de chumbo e corante azul de cozinha.
1. Introdução
Uma solução é constituída de uma ou mais substancias chamadas de solutos dissolvidas em um líquido ou gás chamado solvente. Difusão é o movimento dos solutos de uma área onde há maior concentração para outro onde a concentração é menor, em poucas palavras, pode-se dizer que difusão é produto de um movimento aleatório constante de todos os átomos, moléculas ou iões em uma solução como por exemplo o movimento e a distribuição de fumaça ou perfume por uma sala sem corrente de ar e a dispersão de um corante em um copo com água parada (VanPutte Cinnamon, 2016). 
 A teoria cinético-molecular dos gases estabelece uma relação entre as propriedades macroscópicas dos gases e a capacidade de movimento das partículas. É constituído por 4 postulados em que a 1ª as partículas que compõem um gás se encontram afastadas uma das outras logo interagem pouco, na 2ª as partículas dos gases movimentam de uma forma rápida sem que haja perda de energia cinética e quantidade de movimento, na 3ª a energia cinética média das partículas gasosas é diretamente proporcional á temperatura do gás e a 4ª as partículas dos gases se interagem apenas quando se chocam, logo elas praticamente não exercem forças sobre as mesmas.
O movimento ocorre porque as partículas são dotadas de energia cinética e tendem sempre a se movimentar, isto é, energia cinética é definida como trabalho necessário para acelerar um corpo de massa em repouso para que este adquira a velocidade, e é determinada pela seguinte equação:
Ec= 1∕2 mv2
Então pode-se dizer que quando se aumenta a temperatura do gás, a pressão exercida por este sobre as paredes do recipiente aumenta, então as partículas passam a mover-se mais rapidamente, assim o número de choques aumenta e estes passam a ser mais energéticos. Aumentar a temperatura de um sistema é aumentar o número de choques entre as partículas e torná-los mais energéticos, ou seja, quanto maior é a velocidade maior é a energia cinética logo quanto menor for a massa maior será a velocidade e vice-versa, pois são inversamente proporcionais.
Uma diferença de concentração acontece quando a concentração de um soluto em um solvente maior em um ponto do que no outro e este pode ser determinado pela distancia entre esses pontos e é chamado de gradiente de concentração. Os solutos difundem-se a favor do seu gradiente de concentração (do meio de maior concentração para o meio de menor concentração) até que o equilíbrio seja alcançado. Quanto maior for o gradiente de concentração maior será a taxa de difusão de soluto. A taxa de difusão é influenciada por vários fatores incluindo a magnitude do gradiente da concentração, a temperatura da solução, o tamanho das moléculas que estão a ser difundidos e a viscosidade do solvente. 
Líquidos diferentes possuem propriedades diferentes. Uma dessas propriedades é a viscosidade, a resistência do líquido ao escoamento. Viscosidade é a propriedade física que caracteriza a resistência de um fluido ao escoamento. Água, leite e suco de frutas são comparativamente finos e fluem com mais facilidade que líquidos mais espessos e viscosos, como mel, xarope de milho, shampoo ou sabonete líquido. A viscosidade de fluídos é aplicada em cosméticos, produção de óleos e lubrificantes, indústrias alimentícias entre outros.
Um dos fatores que afetam a viscosidade é a temperatura e força de atrito. 
Nos líquidos, quanto maior é a temperatura menor será a viscosidade, ou seja, quando a temperatura aumenta a viscosidade diminui, pois ela é diretamente proporcional á força de atração entre as moléculas.
Nos gases, a viscosidade aumenta quando aumentamos a temperatura, ou seja, a viscosidade é diretamente proporcional á energia cinética das moléculas.
 A força de atrito uma força que faz resistência ao movimento do corpo, então pode-se dizer que quanto maior a viscosidade, menor será a velocidade com que o fluído se movimenta.
Em geral nesta prática vai ser difundido dois iões, verificar se forma ou não um precipitado, qual a sua cor, qual dos iões se difunde mais rápido, e verificar qual o efeito da temperatura na viscosidade de difusão de um corante em água.
1.1 Objetivos:
Nessa prática vai ser difundido dois iões nitrato de chumbo(Pb(NO3)2) e iodeto de potássio(KI) em água, verificar qual deles difunde mais rápido e qual a cor do precipitado formado e por fim determinar o efeito da temperatura na viscosidade de difusão de um corante em água.
[footnoteRef:1] [1: Viscosidade- Disponível em: https://www.prolab.com.br/blog/curiosidades/o-que-e-viscosidade-de-um-fluido/-acesso em 27.12.19
Viscosidade-Disponível em: https://viscosidadeliquidos.blogspot.com/2007/12/viscosidade-de-liquidos.html-acesso em 28.12.19] 
2. Parte experimental
2.1 Materiais e reagentes 
Tabela 1-materiais e reagentes utilizados
	Caixa de petri 
	Iodeto de potaássio(KI)
	Proveta alta
	Nitrato de chumbo( Pb(NO3)2 )
	Copo 
	Corante 
	Placa de aquecimento 
	.............................................................
	Cronómetro 
	............................................................
	Água (H2O)
	............................................................
2.2 Procedimento experimental 
Objectivo I-Difusão de iões 
Procedeu-se a adição de pequenas quantidades dos sais( mesma quantidade de cada uma) á água numa caixa de Petri nas extremidades da superfície afastados uma das outras, no mesmo instante .
Objectivo II-Viscosidade 
Adicionou-se o corante em tres copos com água em diferentes temperaturas.
 2.3 Ficha de segurança dos reagentes 
Tabela 2-ficha de segurança dos reagentes
	Iodeto de potássio(KI)
	Fórmula química: KI
	Frases de perigo 
	Ponto de fusão:681ºC
	Afeta órgãos após exposição prolongada ou repetida 
	Densidade:3,12g/cm3
	Frases de precauções 
	Solúvel em água 
	Não comer beber, fumar durante a utilização deste produto
	Pictograma:
	
	Nitrato de chumbo Pb(NO3)2 
	Fórmula química: Pb(NO3)2
	Frases de perigo 
	Densidade: 4,53g/cm3
	Provoca lesões oculares graves 
	Solúvel em água
	Nocivo se ingerido 
	Pictograma:
	Frases de precauções 	
	............................................................
	Usar proteção ocular 
	...........................................................
	Evite sua liberação 
3. Resultados e discussões 
Quando misturamos nitrato de chumbo e iodeto de potássio ocorre uma reação conhecida por dupla troca, ou seja, há um troca entres dois reagentes originado dois produtos, isto é,:
KI(aq) => K+(aq) + I-(aq)
Pb(NO3)2(aq) => Pb2+(aq) + NO3-(aq)
Pb(NO3)2(aq) +2KI(aq) => 2KNO3(aq) +PbI(s)
Inicialmente as soluções eram incolores, mas ao reagirem-se um com outro, observou-se que formou um precipitado iodeto de chumbo que é insolúvel, isto é um sal insolúvel. O iodeto de potássio difundiu mais rápido que o nitrato de chumbo, pois formou-se um precipitado mais á esquerda, ou seja, onde se encontrava o nitrato de chumbo. Porém o resultado pode não corresponder com o resultado teórico(esperado), pois o procedimento pode não ter sido efetuado com rigor ou mesmo corretamente (utilização de quantidades de reagentes diferentes ou mesmo pode ser adição não simultânea dos reagentes).
 Mas a velocidade da difusão de um ião que se difunde mais rápido é aquele que percorre maior distancia, isto é, aquele que constitui o sal que foi adicionado a uma maior distancia dazona de formação do precipitado. Por isso é bastante importante adicionar os sais (nitrato de chumbo e iodeto de potássio) simultaneamente porque se o intervalo de tempo de difusão não for igual para os diferentes iões, nada pode ser concluído acerca da velocidade percorrida por cada ião.
Tabela 3- registro do temperatura da água –viscosidade 
	temperatura 
	 Ao longo do tempo 
	80ºC
	Copo com água quente + corante azul
	50ºC
	Copo com água morna + corante azul
	25ºC
	Corante com água fria ( temperatura ambiente) + corante azul
Sendo que a temperatura um dos fatores que influenciam a viscosidade, observou-se ao adicionar o corante no copo com água quente o corante propagou-se mais rapidamente, pois com o aumento da temperatura há maior agitação das moléculas tornando menos viscoso.
Ao adicionar o corante na água morna(50ºC), observou-se que propagou menos rapidamente em relação ao copo com água quente, mas propagou-se mais rápido que o copo com água fria, pois este (copo com água fria) propagou-se lentamente em relação aos outros copos com água, isto é, o copo com água fria é mais viscoso pois tem menor agitação das moléculas.
4. Conclusão 
Ao analisar os resultados obtidos apos a experiência de difusão dos iões nitrato de chumbo e iodeto de potássio podemos concluir que ocorreu uma reação de precipitação pois foi possível observar um precipitado, isto é, uma substancia insolúvel ou muito pouco solúvel de cor amarela dourada. Pode concluir que a energia cinética média das partículas de um sistema é diretamente proporcional a temperatura uma vez que a temperatura de todo o sistema é a mesma, logo a energia dos iões chumbo ( II ) é igual a dos iões iodo(I-). A linha do precipitado formou mais próximo ao lugar onde foi colocado o Pb(NO3)2 visto que os iões Pb2+ possuem maior massa, devem se movimentar com menor velocidade que os iões I- fazendo com que o anel forme-se mais próximo ao local onde foi colocado Pb(NO3)2.
Podemos concluir também que a temperatura influencia bastante a viscosidade pois aumentando a temperatura tem menor viscosidade e por sua vez diminuindo a temperatura a viscosidade é maior.
5. Anexos 
Figura 1-resultado da difusão dos iões-precipitado
 
Figura 2-viscosidade dos líquidos-copo1-80ºC,copo2-50ºC,copo3-25ºC
6. Bibliografia
Faria, A. M., Mota, I., & Ribeiro, L. e. (1994). Física 10ºano. Amadora: Raiz Editora,LDA.
VanPutte Cinnamon, R. J. (2016). Anatomia e fisiologia de Seeley. Brasil: Mc Graw Hill Brasil,10ª edição.