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– AULA PRÁTICA 01: INTRODUÇÃO À EXPERIMENTAÇÃO EM QUÍMICA ANALÍTICA 1.1 – OBJETIVOS Nesta aula prática o aluno deverá conhecer as posturas a serem adotadas no laboratório de forma a garantir um aproveitamento maximizado e seguro da carga horária prática do curso de Química Analítica. Os pontos importantes que deverão ser assimilados pelo aluno são: - normas em relação às aulas práticas de Química Analítica; - regras de segurança no laboratório; - utilização do caderno de laboratório; - principais vidrarias e equipamentos usados no laboratório de Química Analítica. 1.2 – ABORDAGEM TEÓRICA 1.2.1 – Normas gerais em relação às aulas práticas de Química Analítica Nós seres humanos vivemos em um mundo de normas. Porém, a maioria das pessoas acha que certas normas são cansativas, outras desnecessárias, algumas autoritárias, etc. A realidade é que as normas servem para facilitar o convívio social e para aperfeiçoar os diversos processos (sociais, culturais, acadêmicos, econômicos, etc.) nos quais tomamos parte. Obedecer a regras é uma questão de disciplina e é uma atitude que exige um posicionamento pessoal diante dos nossos desafios diários. Durante uma aula prática de Química Analítica nós (professores e alunos) fazemos parte de um processo que necessita de certo grau de disciplina para que seu objetivo (aprendizagem) seja atingido a contento e com segurança. Sendo assim, algumas normas de conduta se impõem e serão exigidas durante nossas aulas práticas, considerando que a disciplina faz parte da formação profissional de quem realiza análises químicas. Além disso, um laboratório de Química é um local insalubre e perigoso por natureza, exigindo uma atenção redobrada para que acidentes desagradáveis e de sérias consequências não ocorram. Vamos abordar, a seguir, algumas normas que deverão ser observadas e seguidas pelos alunos antes, durante e após as aulas práticas de Química Analítica: - O prazo de tolerância para o atraso nas aulas práticas é de 10 minutos, após esse prazo o aluno não poderá assistir à aula. No início de cada aula prática o professor fará uma explanação teórica do assunto e discutirá os pontos relevantes, inclusive em relação à segurança dos experimentos. Um aluno que não tenha assistido a uma parte dessa discussão irá atrasar seus colegas e até colocar em risco a sua segurança. - È proibido o uso de “short” e “mini-saias” durante as experimentações. Usar de preferência uma calça e calçado fechado. Essa é uma norma de segurança, uma vez que uma calça e sapatos fechados protegem a pele de eventuais contatos com reagentes danosos. - O uso de bata é obrigatório durante a aula prática. A bata é um equipamento de proteção individual indispensável ao experimentador. - Não serão toleradas brincadeiras durante as aulas práticas, o grupo deve se concentrar na realização das atividades propostas, pois o tempo é exíguo e a experimentação exige atenção. Aliás, vários acidentes em laboratórios de ensino advêm da falta de atenção do aluno experimentador. - O aluno deverá realizar antes da aula prática um pré-laboratório que deverá constar em seu caderno de laboratório. Caso o aluno não tenha feito o pré- laboratório esse fica impedido de assistir à aula prática. - O aluno deverá apresentar o pós-laboratório da aula prática anterior para efeito da pontuação referente às aulas práticas. - Caso o aluno falte a uma aula prática não haverá reposição da mesma. Isso acarretará a perda da pontuação referente a essa aula. - Em cada avaliação será atribuída uma pontuação de 4,0 (quatro pontos) referente à participação do aluno nas aulas práticas e elaboração do caderno de laboratório. O conteúdo das aulas práticas também será avaliado com uma prova teórica através de questões referentes às experimentações realizadas com pontuação de 6,0 (seis pontos). - As alunas que estiverem grávidas não participarão das experimentações. Serão propostas outras atividades didáticas, para efeito do cumprimento da carga horária prática da disciplina. 1.2.2 – Algumas regras de segurança no laboratório de química analítica Um laboratório de Química é um local onde são manipuladas substâncias tóxicas, inflamáveis, corrosivas, etc. A minimização dos riscos de acidentes no laboratório passa pela obediência a certas normas. A seguir encontram-se resumidas algumas dessas regras. - Sempre usar bata e outros equipamentos de proteção individual necessários (óculos de proteção, máscara, luvas, etc.), quando estiver realizando uma experiência. - Nunca realizar experiências que não estejam no roteiro, pois pode ocorrer a liberação de gases perigosos, explosões, ejeção violenta de líquidos, etc. - Quando da diluição de um ácido concentrado, adicionar sempre o ácido à água, lentamente, se possível com resfriamento do recipiente onde se realiza a diluição. Nunca adicionar água a um ácido concentrado! - Quando do aquecimento de uma substância em um tubo de ensaio, observar que a boca do tubo não esteja direcionada para alguém, pois pode ocorrer uma ejeção de líquido quente. - Os frascos contendo reagentes devem ser identificados sempre. Indicar o nome da substância, sua concentração, o nome do responsável e a data da fabricação. - Nunca aquecer uma substância inflamável em chama direta, usar sempre um aquecedor elétrico ou uma manta de aquecimento. - Não sentir o odor de uma substância colocando diretamente o nariz sobre o frasco que o contém. Deve-se, com a mão, fazer com que o odor seja deslocado até o olfato do experimentador. 1.2.3 – Regras para a elaboração de um caderno de laboratório Quando se realiza uma experiência em um laboratório deseja-se observar algum fenômeno, a observação deve sempre ser seguida de um registro minucioso de todo o procedimento adotado e dos resultados obtidos. Aconselha- se fortemente a adoção de um caderno de laboratório, que permite o rápido registro do que foi observado. Algumas regras facilitam o registro dos dados obtidos e asseguram o rápido acesso a estes no futuro. Um dos erros mais comuns dos alunos que realizam pesquisas em laboratório é o registro inadequado dos dados obtido. Isto obriga, muitas vezes, à repetição do experimento para a coleta de dados que não foram registrados no momento. A seguir sugerimos algumas medidas que devem ser adotadas quando da elaboração de um caderno de laboratório: - O caderno de laboratório não deve ser utilizado para anotações que não sejam referentes às observações das experiências. - As páginas do caderno devem ser numeradas. - Não se retiram páginas do caderno de laboratório. - As anotações devem ser realizadas imediatamente, durante a realização da experiência. - Utilizar sempre uma caneta esferográfica nas anotações. - Quando da ocorrência de um erro deve-se simplesmente riscar com dois traços horizontais o erro cometido e continuar a escrever normalmente. - O caderno deve ser de papel pautado e que não facilite a retirada das folhas (evitar cadernos com espiral). - Os seguintes dados devem constar nas anotações do caderno referente às aulas práticas: Modelo: 1 - Introdução à experimentação em química analítica 1.1 – Pré-laboratório Fazer um breve resumo (com suas palavras) do que será abordado na aula. 1.2 - Procedimento prático Descrever todos os dados que foram obtidos durante o experimento (um resumo completo das massas, volumes, respostas de instrumentos, as equações para as principais reações envolvidas na prática, observações que sustentem os resultados obtidos, etc.) 1.3 – Pós-laboratório Responder os questionamentos que são solicitados em cada prática. Neste tópico devem constar as questões e as respostas. 1.2.4 – Equipamentos e vidrarias utilizados em laboratóriode Química Analítica Vários equipamentos e vidrarias são utilizados em um laboratório de Química Analítica e o manuseio adequado destes é fundamental para o analista. Porém, o completo domínio de sua manipulação advém da experiência adquirida com sua utilização. O quadro abaixo relaciona alguns equipamentos de uso comum no laboratório e suas aplicações. VIDRARIA Figura Denominação Aplicações Almofariz com pistilo Também chamado de gral, pode ser de porcelana, vidro ou ágata. Usado para triturar e homogeneizar sólidos. Balão de fundo chato Usado para realizar reações químicas e aquecimento de líquidos. Pode ser aquecido usando-se tela de amianto e tripé. Balão de fundo redondo Usado no aquecimento de líquidos. Pode ser usado acoplado a sistema de refluxo. Usado em evaporadores rotativos. O aquecimento geralmente é realizado em banho-maria ou com mantas de aquecimento. Balão volumétrico Usado principalmente para preparar volumes determinados de uma solução. Possui volume fixo preciso. Não deve ser aquecido. Becker Possui várias utilidades. Usa-se para efetuar reações, aquecer líquidos, dissolver sólidos, etc. Pode ser aquecido sobre a tela de amianto. Não possui precisão volumétrica, logo não dever ser usado para medir volumes líquidos. Bureta Usada em titulometria, dispensa volumes de líquidos em incrementos. Sendo material para medidas volumétricas precisas, não deve ser aquecida. Cadinho Usado para aquecer materiais a altas temperaturas. Pode ser de porcelana ou de platina, suporta temperaturas elevadas e pode ser levado diretamente ao bico de Bunsen ou à mufla. Cápsula de porcelana Usada na evaporação de líquidos. Condensador Usado para condensar vapores. Existem diferentes tipos (condensador de refluxo, em espiral, de bolas, etc.). Muito usado na destilação e nas reações sob refluxo. Dessecador Usado para manter substâncias sob atmosfera de baixa umidade. Usa-se uma substância que absorva umidade (sílica gel, cloreto de cálcio, etc.) para reduzir a umidade no interior do equipamento. Erlenmeyer Usado em titulações, aquecimento de líquidos e reações em solução. Funil de Buchner Utiliza-se em filtrações à vácuo como suporte para o papel de filtro, acoplado a um kitassato. Funil de separação Usado para separar líquidos imiscíveis. Funil cônico Pode ser de haste longa ou curta. Usado na filtração por gravidade como suporte do papel de filtro. Kitassato Usado nas filtrações à vácuo em conjunto com o funil de Buchner. Pipeta graduada Usada para medir volumes variáveis de líquidos. Não deve ser aquecida. Pipeta volumétrica Usada para medir volumes líquidos fixos, com grande precisão. Possui maior precisão que a pipeta graduada. Deve ser preferida quando o resultado da análise depender do volume medido. Não deve ser aquecida. Proveta Usada para medir volumes variados de líquidos. Possui menor precisão que a pipeta. Não deve ser aquecida. Tubo de ensaio Usado para realizar reações químicas em pequena escala. Pode ser aquecido. Vidro de relógio Usado para pesar substân-cias, evaporações e testes químicos. EQUIPAMENTOS Figura Denominação Aplicações Balança analítica Usada para pesar substân-cias com precisão. Possui uma precisão de no mínimo 0,2 mg. Deve ser utilizada com cuidado e limpa com ajuda de um pincel após o uso, pois é bastante frágil. Argola ou anel Utilizado como suporte para funis Bico de Bunsen Usado como fonte de calor para aquecimentos diversos. Estante para tubos de ensaio Serve de suporte para os tubos de ensaio. Garra para condensador Usada para fixar os condensadores em sistemas de destilação. Pinça de madeira Empregada como suporte de tubos de ensaio durante um aquecimento. Pinça metálica Utilizada para manusear objetos aquecidos. Pisseta Usada para lavagem de vidraria com água destilada ou outros solventes como o álcool. Suporte universal Usado como suporte para sistemas diversos. Tela de amianto Usada para distribuir o calor do bico de Bunsen de maneira uniforme, usado sobre o tripé, impede que a vidraria fique em contato direto com a chama. 1.3 – PROCEDIMENTO PRÁTICO a) Identifique cada um dos equipamentos e vidrarias numerados e dispostos no laboratório. b) Anote o nome, a utilização e os cuidados no manuseio. c) Esclareça eventuais dúvidas com o professor, monitor ou técnico de laboratório e anote em seu caderno todas as informações recolhidas. 1.4 – PÓS-LABORATÓRIO a) Pesquisa - Faça uma pesquisa sobre a utilização dos seguintes equipamentos: capela, espectrofotômetro, pHmetro, destilador kjeldahl (pronunciar kieldal) b) Na análise volumétrica, o volume de amostra empregado na titulação é de importância vital para o resultado da análise. Qual vidraria será mais conveniente para medir 20 mL de uma amostra líquida a ser titulada ? Explique. c) Um técnico de laboratório responsável pela limpeza do material, lavou toda a vidraria usada em uma titulação (bureta, becker, pipetas e erlenmeyer), em seguida enxaguou toda a vidraria com água destilada e colocou-a para secar em estufa a uma temperatura de 110 °C. O procedimento realizado pelo técnico está correto? Explique. 1.5 – BIBLIOGRAFIA SKOOG, D.H. et al. Fundamentos de Química Analítica. 8. ed. São Paulo: Thomson, 2006. 999 p. HARRIS, Daniel C. Análise química quantitativa. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2001. 862 p.
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