Preparo de soluções a partir de reagentes sólidos e líquidos

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Universidade Estadual de Santa Cruz – UESC
Departamento de Ciências Exatas e Tecnológicas – DCET
Disciplina de Química Analítica Qualitativa
Professor: Dr. Erik Galvão Paranhos da Silva
Curso: Química Bacharelado – BQI
Aluno: Brenda Dias de Melo
           Rafael Franco de Jesus
           Geovana Brito Guimarães
Turma: P01                                                	Nº da prática: 01
Prática realizada em: 16/08/2013
Título da Prática: Preparo de soluções a partir de reagentes sólidos e líquidos
 
 
Ilhéus, Bahia
I. OBJETIVO
Desenvolver o preparo de três soluções, uma a partir de um soluto sólido, uma solução a partir de outra solução (diluição) e a última através de um soluto líquido.
II. INTRODUÇÃO TEÓRICA
A solução é um produto homogêneo obtido quando se dissolve uma substância (denominada soluto) num solvente (água). (VOGEL)
Uma solução é uma mistura homogênea de duas ou mais substâncias. Como, por exemplo, uma solução de sal (soluto) dissolvida em água (solvente). Diluir essa solução significaria acrescentar mais solvente. Com a diluição, a massa do soluto permanece inalterada, porém seu volume e concentração se alteram. Esse processo é muito importante principalmente em laboratórios químicos e em indústrias, porque o químico precisa preparar soluções com concentrações conhecidas. Além disso, em atividades experimentais são utilizadas soluções com concentrações bem baixas, assim, uma amostra de solução concentrada é diluída até a concentração desejada.
Existem situações em que se utilizam soluções que não precisam de ter uma concentração rigorosa. Por exemplo, soluções para testes qualitativos. Noutras situações, em que as soluções vão ser usadas em análise quantitativa, a sua concentração tem que ser rigorosamente conhecida (soluções padrão).
No dia a dia, várias vezes, até sem perceber, realizamos o processo de diluição de soluções. Por exemplo, a embalagem de produtos de limpeza e higiene doméstica, como desinfetantes, orienta que eles sejam diluídos antes de sua utilização. Alguns fabricantes sugerem nos rótulos do produto que ele seja diluído em água na proporção de 1 para 3, ou seja, para cada parte do produto, devem-se acrescentar 3 partes de água. Isso é feito, pois o produto é muito concentrado e forte, podendo danificar o local onde será aplicado se não for diluído da maneira certa. Por outro lado, se diluir mais do que deveria, pode-se perder dinheiro, porque o produto não atingirá o resultado.
A dissolução de um sólido em um líquido é, em muitos aspectos, parecida com a fusão de um sólido. A estrutura cristalina ordenada do sólido é destruída e o resultado é a formação de um arranjo mais desordenado das moléculas (ou íons) em solução. No processo de dissolução, as moléculas também devem ser separadas umas das outras e a energia tem que ser fornecida para ambas as mudanças. A energia necessária para superar as energias de formação de rede e as atrações intermoleculares ou interiônicas é proveniente da formação de novas forças atrativas entre o soluto e o solvente.(SOLOMONS)
III. PARTE EXPERIMENTAL
Materiais:
Balança analítica
Pêra
Bastão de Vidro
Béquer
Balão volumétrico
Espátula
Pipeta volumétrica
Frasco de Vidro
Pisseta
Reagentes:
Permanganato de Potássio
Ácido acético
Água destilada
Procedimentos Experimentais:
Experimento 1: Preparo de solução a partir de soluto sólido
Devem ser preparados 25 mL de uma solução de permanganato de potássio (KMnO4, 158 g.mol-1) 0,1 mol/L. Calculou-se a massa necessária de permanganato de potássio, por ser uma substância sólida, para o preparo da solução.
       Tarou-se um béquer em uma balança analítica, e pesou-se a massa de 0,395g de permanganato de potássio; após a pesagem, foi adicionado um pouco de água para dissolver a massa de permanganato, transferindo aos poucos para um balão volumétrico de 25ml , tomando cuidado para não passar sólido para o balão, e adicionando-se mais água ao béquer para dissolver completamente a massa do KMnO4, não ultrapassando o volume de 25ml.
       Depois de dissolver completamente a massa e lavar o béquer, e ter transferido toda a massa para o balão, completamos o volume com água, até a marca de aferição e homogeneizamos.
Experimento 2: Preparo de solução a partir de outra solução (diluição)
Deve-se preparar uma solução de permanganato de potássio a partir da solução do Experimento 1.
     Com um pipeta volumétrica, transferiu-se para um balão volumétrico de 25 mL, 1 mL da solução do experimento 1, completando então o volume com água destilada, e mexeu-se.
Experimento 3: Preparo de uma solução a partir de um soluto líquido
Deve-se preparar 25mL de uma solução de ácido acético (CH3COOH) 0,7 mol/L.
     Primeiramente observa-se o grau de pureza e o peso específico do ácido acético no rótulo do produto, a partir desses dados faz-se calculo do volume necessário para o preparo da solução.
      Em um balão volumétrico de 25mL adicionou-se água destilada até cerca de 40% da capacidade; em uma capela, com auxilio de uma pipeta volumétrica mediu-se o volume de ácido necessário, 0,997ml, e adicionou-se ao balão lentamente, e foi completado o volume com água destilada até a marca de aferição, sempre agitando.
IV. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Esse relatório engloba uma série de experimento com um objetivo comum, preparo de soluções, através de três métodos diferentes, preparo de a partir de soluto sólido, a partir de outra solução e a partir de soluto líquido.
No Experimento 1: preparamos uma solução de 25ml de permanganato de potássio (KMnO4, 158 g.mol-1) a 0,1 mol/L. Seguindo a seguinte reação.
4 KMnO4(aq) + 2 H2O(aq) 4 KOH(aq) + 4 MnO2(aq) + 3 O2(g)
Para a determinação da massa necessária para o preparo da solução seguimos o seguinte cálculo:
Primeiro determinamos a quantidade de mols necessária para uma solução de 0,1 mol/L
Transformando em massa, temos:
158g --------------- 1 mol
 x ------------- 2,5 x 10-3 mol
 x = 0,395g de KMnO4
Logo 0,395g é a massa de permanganato de potássio necessária para preparar 25mL de solução a 0,1mol/L.
Depois de dissolver completamente a massa e lavar o béquer, e ter transferido toda a massa para o balão, completamos o volume com água, até a marca de aferição e homogeneizamos. Notou-se uma coloração roxa, característica do permanganato de potássio.
No experimento 2: Preparamos uma solução, diluída da primeira solução, medindo 1mL e diluindo em água destilada. Esta solução ficou um pouco mais clara que a outra, já que foi uma diluição da primeira, assim a concentração desta solução foi menor.
No experimento 3: Preparamos uma solução de 25 mL a 0,7 mol/L a partir de um soluto líquido, o ácido acético. Com as informações do rótulo pureza, 98%, e peso específico, 60,05g, partindo dessas informações determinamos o volume necessário para o preparo da solução.
Transformando em massa
60,05g 1 mol
 x 0,0175 mol
 x = 1,05g de CH3COOH
Calculando a pureza
99,7g 100g
x 1,05g
x = 1,04685g de CH3COOH
Transformando em volume
V. CONCLUSÃO
A preparação de soluções, cálculos de concentrações e estequiometria, consiste em práticas básicas de laboratório e que às vezes são feitas às pressas. Além de esta aula prática nos permitir experiência quanto ao manuseio dos instrumentos e vidraria, nos proporcionou uma oportunidade de treinar estas atividades simples que, possivelmente, precisaríamos executá-las com agilidade e rapidez durante o cumprimento de métodos experimentais de, por exemplo, um projeto de pesquisa, que exigem de todos todo o conhecimento necessário para a utilização dos equipamentos e técnicas de laboratório mais avançadas que existem.
VI. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA
1) VOGEL, A. Israel; Química Analítica Qualitativa, 5ª Ed. São Paulo.
2) SOLOMONS, T. W. Graham; FRYHLE, Craig B; Química orgânica, Vol. 1. 10ª ed. Rio de Janeiro: 2012.
3) Jennifer Fogaça para Brasil Escola: <http://www.brasilescola.com/quimica/diluicao-solucoes.htm>Acessado em 21-08-13