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CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DE BELO HORIZONTE-FLORESTA QUÍMICA BIOLÓGICA Professora: Cristiane de Oliveira Renó Belo Horizonte- MG Fevereiro/2020 RELATÓRIOS Um relatório é o relato detalhado de um experimento científico, geralmente realizado em laboratório. Aprender a elaborar um relatório significa, antes de tudo, aprender a organizar dados, informações e resultados obtidos e transmiti-los de maneira correta, segundo os critérios científicos aceitos no mundo todo. Assim, o relatório faz parte do experimento. Um relatório tem como objetivo principal, informar com exatidão e clareza como um experimento foi realizado. Caso queiram repetir o experimento, que sejam capazes de fazê-lo seguindo a descrição do seu relatório. Devido à importância de se saber escrever bem dados científicos, o que também é de extrema importância para professores, após a realização de alguns experimentos deste curso, cada equipe de alunos elaborará um Relatório Científico. Este deverá ser entregue, impreterivelmente, uma semana após a execução do trabalho experimental. Nesse relatório deverão constar obrigatoriamente, e na seqüência indicada abaixo, os seguintes itens: 1. Uma página de capa 2. Resumo 3. Introdução 4. Objetivos 5. Parte Experimental 6. Resultados e discussão 7. Bibliografia A seguir são apresentados alguns esclarecimentos para a preparação de cada item. Capa – A capa do relatório deverá conter: o nome da instituição, nomes dos autores, título do experimento e local/data de realização do experimento. A Figura 1 apresenta um modelo de capa em papel A4. Resumo – Consiste na descrição resumida do experimento e dos resultados obtidos, com a finalidade de dar uma idéia global do que foi feito sem a necessidde da leitura de todo o relatório. O resumo corresponde ao abstract de um artigo cientifico e não deve ultrapassar 5 linhas. Figura 1: Modelo de capa para relatórios científicos em papel A4. Introdução: Corresponde a uma breve descrição do assunto central do experimento, de modo a apresentá-lo ao leitor, ou seja, inteirá-lo do que será feito e o porquê da realização do experimento. Uma introdução pode conter também uma descrição teórica sobre o fenômeno em estudo extraída de livros textos relacionados ao assunto. Entretanto, não pode ser uma cópia de um texto ou de qualquer outra referência pesquisada, mas sim uma redação que oriente o leitor para o problema estudado e sua importância. Objetivos: Parte do relatório onde são apresentados os objetivos específicos do experimento, ou seja, o que realmente se quer observar. Este item pode ser o último parágrafo da Introdução. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DE BELO HORIZONTE-FLORESTA Nomes completos dos Alunos Nomes completos dos Alunos Título do Experimento Belo Horizonte- MG Mês/Ano Belo Horizonte - MG Mês/2020 Parte Experimental – Deve conter uma descrição precisa e detalhada dos procedimentos utilizados, inclusive modificações que tenham sido feitas no roteiro, informando todos os dados importantes como quantidades de reagentes, solventes, tempo, temperatura das reações, métodos de análises, etc. Deve conter uma lista dos materiais, instrumentos, reagentes e soluções utilizadas. Resultados e discussão – Esta seção é uma das mais importantes de um relatório. Primeiramente os resultados obtidos devem ser apresentados da forma mais clara e completa possível, na forma de tabelas, gráficos, equações químicas, cálculos, etc. Os dados devem estar inseridos dentro de um texto, seguindo uma seqüência lógica e de fácil entendimento. Em seguida, os resultados obtidos devem ser discutidos, ou seja, comentados pelos autores. Deve-se discutir possíveis fontes de erro, correlaciona-las com os dados obtidos, e, sempre que possível, comparar os resultados obtidos com os da literatura. Estes itens podem, opcionalmente, ser apresentados separadamente. Conclusão: Constitui numa análise crítica e resumida do trabalho todo tendo relação estreita com os objetivos propostos. Neste item deve ser verificado se os objetivos específicos foram atingidos, podendo-se ainda fazer proposições que levem a melhores resultados. Bibliografia – É a lista de livros ou obras de referência e artigos de revistas utilizados na confecção do relatório. As referências bibliográficas devem ser apresentadas segundo as normas da ABNT. Exemplo de Referência: Artigos -BARBOSA, Kelly Santos. Revisão da literatura em técnicas de modelagem de software. Revista da Informática, Florianópolis, v. 12, n. 14, p. 11-29, nov. 2017. Livros TANENBAUM, Andrew. Redes de computadores. 5. ed. São Paulo: Elsevier, 2016. 900 p. Sites -PEREIRA, Alberto Ramos. Segurança em Software: Uma análise de técnicas. 2016. Disponível em: <http://www.abc.com.br>. Acesso em: 3 ago. 2018. NÃO ENCADERNE O RELATÓRIO. SIGA A SEQUÊNCIA DOS ITENS CITADOS ACIMA, SEM DEIXAR FOLHAS OU ESPAÇOS EM BRANCO! NORMAS DE SEGURANÇA NO LABORATÓRIO A ocorrência de acidentes em laboratórios, infelizmente, não é tão rara como possa parecer. Visando diminuir a ocorrência e a gravidade destes eventos, é absolutamente imprescindível que sejam observadas as normas de segurança, descritas abaixo, durante os trabalhos em laboratório: 1) Siga rigorosamente as instruções específicas do professor. 2) Localize os instrumentos anti-incêndio e se familiarize com o seu uso. 3) Certifique-se do funcionamento dos chuveiros de emergência. 4) Nunca fume no laboratório. 5) Use sempre jaleco apropriado. Sem este o aluno não poderá assistir a aula prática e consequentemente não entregará o relatório referente a mesma. É de responsabilidade do aluno levar EPIs (luva e máscara). 6) Nunca deixe frascos abertos ou próximos à chama. 7) Evite contato de qualquer substância com a pele. Seja extremamente cuidadoso ao manusear quaisquer substâncias. 8) Todas as experiências que envolvem liberação de gases ou vapores tóxicos devem ser realizadas na capela (câmara de exaustão). 9) Sempre que proceder à diluição de um ácido ou hidróxido concentrado, adicione- o lentamente, sob agitação, sobre a água, e não o inverso. 10) Ao aquecer um tubo de ensaio contendo qualquer substância, não volte a extremidade aberta do tubo para si ou para outra pessoa próxima. 11) Não jogue nenhum material sólido dentro da pia ou nos ralos. 12) Sempre que possível trabalhe com óculos de proteção. 13) Ao introduzir rolhas em vidrarias, umedeça-a convenientemente e enrole a peça de vidro numa toalha para proteger as mãos. 14) Quando for testar produto químico pelo odor não coloque o frasco sob o nariz. Desloque, com a mão, os vapores que se desprendem do frasco para a sua direção. 15) Dedique especial atenção a qualquer operação que necessite aquecimento prolongado ou que envolva grande quantidade de energia. 16) Ao se retirar do laboratório verifique se não há torneiras (água ou gás) abertas. Desligue todos os aparelhos, deixe todo o equipamento limpo e lave as mãos. Em um laboratório químico, devemos observar alguns símbolos de advertência para o manuseio de reagentes e a execução de procedimentos. Alguns destes símbolos são comuns em rótulos de reagentes e nas entradas de laboratórios. Assim, é importante saber o significado destes símbolos para que sejam tomados os cuidados necessários. Os principais símbolos são: Substância Tóxica Substância Irritante Substância corrosiva Substância inflamável Radiação ou Raio-X Risco Biológico Entrada restrita Equipe de Limpeza ACIDENTES MAIS COMUNS EM LABORATÓRIOS E PRIMEIROS SOCORROS 1) Queimaduras: a) Queimaduras causadas por calor seco (chamas e objetos aquecidos): - No caso de queimaduras leves, aplicar vaselina líquida;- No caso de queimaduras graves, cobrí-las com gaze esterilizada umedecida com solução aquosa de bicarbonato de sódio a 5%. - Procurar um médico imediatamente. b) Queimaduras por ácidos: - Lave o local imediatamente com água em abundância, durante cerca de cinco minutos. A seguir, lave com solução saturada de bicarbonato de sódio e novamente com água. - Queimaduras por álcalis (bases): - Lave, imediatamente, o local atingindo com bastante água durante cinco minutos. Trate com solução de ácido acético a 1% e lave novamente com água. - Ácido nos olhos: - Nos laboratórios existem lavadores de olhos acoplados aos chuveiros de emergência. A lavagem deve ser feita por quinze minutos, após a qual se aplica solução de bicarbonato de sódio a 1%. 2) Álcali nos olhos: - Proceder como no item anterior, substituindo a solução de bicarbonato de sódio por uma de ácido bórico a 1%. 3) Intoxicações por gases: - Remova a vítima para um ambiente arejado deixando-o descansar. 4) Ingestão de substâncias tóxicas: - Deve-se administrar uma colher de sopa de “antídoto universal”, que é constituído de: duas partes de carvão ativo, uma de óxido de magnésio e uma de ácido tônico (vitamina do complexo B). Bibliografia de Segurança no laboratório: PAVIA, D. L., LAMPMAN, G. M., KRIS, G. S. Organic Laboratory Techniques, 2nd ed., Phyladelphia: Saunders C. Publishing, 1982. p. 4-13. NUIR, G. D., ed., Hazards in the Chemical Laboratory, 3rd ed., London: The Royal Chemical Society, 1988. N. BACCAN, L. E. S. BARATA. Manual de segurança para o Laboratório Químico IQ - UNICAMP, 1982. F. CIENFUEGOS Segurança no laboratório, Rio de Janeiro: Editora Interciência, 2001. NORMAS E PROCEDIMENTOS NO LABORATÓRIO 1. O aluno deverá possuir a apostila contendo todos os roteiros das aulas práticas ministradas no corrente período letivo. 2. O aluno não poderá fazer a prática sem a apostila (roteiro) da mesma. 3. É obrigatório o uso do avental, calça comprida e sapato fechado em todas as aulas práticas. 4. O laboratório não deverá ser usado como sala de estudo. 5. O aluno é responsável pelo material que será usado nas aulas práticas, portanto, deverá ter o cuidado de não quebrá-lo ou estragá-lo. 6. Usar óculos de segurança quando indicado pelo professor. 7. Secar em estufa apenas o material de vidro necessário. 8. Identificar sempre o material que for colocado em estufa. 9. O material específico recebido para determinado experimento deve ser devolvido limpo e em condições de uso. 10. Providenciar a limpeza do balcão no caso de queda de material (chamar o técnico ou professor, se for necessário). 11. Avisar imediatamente os professores ou técnicos em caso de acidente. 12. Colocar todos os resíduos de reação em frascos apropriados. 13. Manter o local de trabalho limpo e organizado. 14. O aluno não deverá deixar sobre as bancadas, em hora de aulas, materiais como bolsas, paletós, cadernos, livros e outros. Só devem ficar sobre a bancada a apostila da prática, o caderno e a caneta. 15. O celular deve sempre permanecer desligado ou no silencioso e não deve ser utilizado durante a permanência no laboratório. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DE BELO HORIZONTE-FLORESTA Disciplina: Química Biológica Professora: Cristiane de Oliveira Renó Aula Prática 01: O Laboratório de Química INTRODUÇÃO As atividades de laboratório exigem do aluno não apenas o conhecimento das peças e aparelhos utilizados, mas também o correto emprego de cada um deles. OBJETIVOS. Identificar as peças e equipamentos comuns de laboratório e conhecer sobre a segurança em um laboratório de química. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL: 1-Identifique na bancada cada um dos materiais abaixo: Balão de fundo redondo: nele são aquecidos líquidos e realizadas reações com liberação de gases. Balão volumétrico: é usado para preparar soluções com volumes exatos. Frasco de erlenmeyer, ou simplesmente erlenmeyer. Utilizado em titulações, aquecimento de líquidos, dissolução de substâncias e realização de reações. Quando aquecê-lo, empregue o tripé com a proteção da tela de amianto. Béquer: apropriado para reações, dissoluções de substâncias, precipitações e aquecimento de líquidos. Quando aquecê-lo, empregue o tripé com a proteção da tela de amianto. Funil: é utilizado para filtração. Funil de decantação: utilizado na separação de misturas de líquidos imiscíveis. Tubo de ensaio: empregado para reações em pequena escala, principalmente testes de reação. Com cuidado, pode ser aquecido diretamente na chama do bico de Bunsen. Condensador: Dispositivo para liquefazer vapores. É utilizado na destilação. Bastão de vidro: haste maciça de vidro com que se agitam misturas. Proveta: utilizada para transferir volumes de líquido. Não oferece grande precisão e nunca deve ser aquecida. Pipeta graduada e pipeta volumétrica: São utilizadas para medir com exatidão e transferir pequenos volumes de líquidos. Bico de Bunsen ou Bico de gás: é a fonte de aquecimento mais empregada em laboratório. Cadinho: geralmente é feito de porcelana. Serve para calcinação (aquecimento a seco e muito intenso) de substâncias. Pode ser colocado em contato direto com a chama do bico de Bunsen. Pinça simples: espécie de braçadeira para prender certas peças ao suporte universal. Garra de condensador: espécie de braçadeira que prende o condensador (ou outras peças, como balões, erlenmeyer etc) à haste do suporte universal. Estante de tubos de ensaio: serve para alojar tubos de ensaio. Vidro de relógio: peça côncava para evaporação em análises de líquidos. Bureta: serve para medir volumes, principalmente em análises. Dessecador: nele se guardam substâncias sólidas para secagem. Sua atmosfera interna deve conter baixo teor de umidade. Pinça metálica: com ela se manipulam objetos aquecidos. Pisseta. Frasco para lavagem de materiais e recipientes por meio de jatos de água, álcool e outros solventes. Pipetador de Borracha ou Pêra: é acoplado a pipetas de vidro para a sucção de soluções. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DE BELO HORIZONTE-FLORESTA Disciplina: Química Biológica Professora: Cristiane de Oliveira Renó Aula Prática 02: Medidas de Volumes INTRODUÇÃO Em laboratório, o aluno terá sempre de fazer uso de vários tipos de medidas, sendo de grande importância aquelas envolvendo volume e massa. Torna-se necessário, portanto, que ele conheça corretamente as diversas unidades de volume e a correspondência entre essas unidades. Ele deve ser capaz de identificar e caracterizar os recipientes volumétricos. É necessário que esteja ciente dos erros que porventura possam ocorrer, procurando assim evita-los. A eficiência da manipulação dos recipientes volumétricos, bem como de qualquer aparelho ou peça de laboratório, também depende, fundamentalmente, dos procedimentos de limpeza. Medidas de Volume A seguir são descritos alguns recipientes volumétricos e a técnica correta de utilização destes recipientes. Proveta: Recipiente de vidro ou de plástico para medidas aproximadas. As provetas possuem volume total variável, como 5, 10, 25, 50, 100, 250, 500, 1000 e 1000 mL. Deve ser usada na posição vertical e, para aferição, eleve o menisco até a altura dos olhos. Para esvaziar o líquido, entorne-a vagarosamente (pode-se usar um bastão de vidro para um escoamento melhor, evitando respingos), mantendo-a inclinada até o completo escoamento. Balão volumétrico: trata-se de um recipiente de vidro com o colo longo e fundo chato. Um traço de aferição no gargalo indica sua capacidade volumétrica. Há balões de várias capacidades sendo utilizados para preparo de soluções. Ao trabalhar com um balão volumétrico, mantenha-o sempre na vertical. Para despejar um líquido dentro dele, use um funil. Essa operação se dá por etapas, homogeneizando(agitando o balão) com freqüência a mistura que está sendo preparada. Para aferição, coloque o balão sobre a bancada e faça a leitura, sempre tomando como referência a parte inferior do menisco. Após isso, tampe e faça total homogeneização com movimentos giratórios lentos. Pipetas: As pipetas são aparelhos para medidas mais precisas. Existem dois tipos de pipeta: as não-graduadas (volumétricas) e as graduadas. A volumétrica tem apenas um traço de aferição na parte superior para indicar sua capacidade. Já a graduada possui uma escala que nos permite obter variadas medidas de volume. A pipetagem de uma solução deve ser executada de modo metódico e cuidadoso. Dentre os erros mais comuns nas medidas volumétricas, destacam-se: - Leitura da graduação volumétrica obtida pela parte superior do menisco. - Medição de volume de soluções quentes - Uso de instrumento inadequado para medir volumes - Uso de instrumento molhado ou sujo - Formação de bolhas nos recipientes - Controle indevido da velocidade de escoamento De um modo geral, para medidas aproximadas de volumes líquidos, usam-se cilindros graduados ou provetas, enquanto, para medidas precisas, usam-se pipetas, buretas e balões volumétricos, que constituem o chamado material volumétrico. Aparelhos volumétricos são calibrados pelo fabricante e a temperatura padrão de calibração é de 20o C. A medida do volume do líquido é feita comparando-se o nível do mesmo com os traços marcados na parede do recipiente. A leitura do nível para líquidos transparentes deve ser feita na parte inferior do menisco. Com líquidos escuros a leitura é feita na parte superior do menisco. OBJETIVOS: Familiarizar-se com medidas de volume. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL a) Medidas de Volume 1. Medir 50 mL de água em um balão volumétrico e transferir para um béquer de 100. 2. Medir 20 mL de água usando uma pipeta volumétrica e transferir para um béquer de 50 mL. 3. Medir 25 mL de água em um béquer e transfira para uma proveta. 4. Explique em cada caso a que se devem as diferenças observadas nos volumes medidos. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DE BELO HORIZONTE-FLORESTA Disciplina: Química Biológica Professora: Cristiane de Oliveira Renó Aula Prática 03: Determinação da Densidade. INTRODUÇÃO Densidade é a relação existente entre a massa e o volume de um material, a uma dada pressão e temperatura. d=m/V De um modo geral, para medidas aproximadas de volumes líquidos, usam-se cilindros graduados ou provetas, enquanto, para medidas precisas, usam-se pipetas, buretas e balões volumétricos, que constituem o chamado material volumétrico. Aparelhos volumétricos são calibrados pelo fabricante e a temperatura padrão de calibração é de 20o C. Medidas de Massa O instrumento mais importante e mais comumente encontrado em um laboratório químico para medidas de massa são as balanças. As balanças são usualmente classificadas de acordo com sua precisão sendo os seguintes tipos mais comuns: Balança semi-analítica: precisão de 10 mg (0,01g); Analítica: precisão de 0,1 mg (0,0001 g); Existem muitos tipos e modelos de balança, com diferentes precisões e capacidade.Quanto ao funcionamento, as balanças de laboratório podem ser mecânicas ou eletrônicas. As balanças mecânicas comparam a massa do que se quer pesar com a massa de pesos padrões. As eletrônicas dispõem de um sensor de pressão colocado sob o prato; a informação fornecida pelo sensor é convertida eletronicamente para leitura direta do peso em um mostrador digital. As balanças são instrumentos delicados e caros que devem ser manejados com cuidado. A balança deve ser mantida limpa e os objetos a serem pesados devem estar a temperatura ambiente. Após a pesagem a balança deve ser colocada na aposição "zero". Os reagentes a serem pesados não devem ser colocados diretamente sobre o prato da balança, mas em recipientes adequados como pesa- filtro, béquer, vidro de relógio. OBJETIVOS: Determinar a densidade de alguns sólidos e líquidos. Estabelecer as diferenças entre propriedades extensivas e intensivas. MATERIAIS: prego, pedra, água destilada. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL a) Determinação da densidade de sólidos 1. Determine a massa do prego disponível em sua bancada. 2. Adicione exatamente 40 mL de água a uma proveta de 50 ou 100 mL. Mergulhe o prego, de massa conhecida, na água da proveta. 3. Faça nova leitura do volume de água na proveta. 4. Determinar o volume do prego e coloque os dados na Tabela I. 5. Repetir o mesmo procedimento que você fez com o prego para a pedra. b) Determinação da densidade de líquidos 1. Colocar na balança um béquer pequeno, de aproximadamente 25mL, e zerar a balança; 2. Com auxílio de uma pipeta graduada, transfira 10 mL de água destilada para o béquer e faça a pesagem da água. Transfira os dados para a Tabela 1. Tabela I. Massa e volume e densidade de alguns materiais. Amostra Massa (g) Volume (mL) m / v Prego Pedra Água QUESTIONÁRIO: 1. O que é propriedade intensiva? E extensiva? 2. Além da densidade, que outras propriedades podem ser usadas na identificação de substâncias? 3. Compare a densidade que você determinou para o prego e para a pedra com as densidades determinadas por seus colegas. Que conclusão pode ser tirada? CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DE BELO HORIZONTE-FLORESTA Disciplina: Química Biológica Professora: Cristiane de Oliveira Renó Aula Prática 04: Separação de Misturas. INTRODUÇÃO Mistura é a associação de duas ou mais substâncias cujas estruturas permanecem inalteradas, ou seja, não ocorre reação entre elas. As misturas em que não é possível distinguir uma superfície de separação uma substância e outra, são chamadas misturas homogêneas, caso contrário, são ditas heterogêneas. Para a separação (purificação) de líquidos, a destilação é a técnica mais importante, sendo um dos processos mais comuns nas indústrias químicas e farmacêuticas. Destilação simples – é uma operação normalmente utilizada na separação de um líquido de uma substância não volátil. Consiste na vaporização do líquido e condensação do vapor formado. Destilação fracionada – é o processo usado para separar misturas homogêneas de líquidos. Para purificar misturas deste tipo é necessário separar as primeiras frações do destilado que são ricas no componente mais volátil. Estas frações devem ser novamente destiladas para purificar este componente. Centrifugação – é o processo utilizado para acelerar o processo de decantação, ou seja, a separação de fases. OBJETIVOS: Separar os componentes de diferentes tipos de misturas. Materiais: - Água - Álcool etílico - Óleo -Leite - Solução de ácido acético (0,01 mol/L) - Bastão de vidro -Tubo de ensaio -Béquer 100mL PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 1) Preparar a mistura (água+óleo) no béquer, misturando-a com o bastão de vidro. Deixar a mistura em repouso por 20 minutos. Descrever e desenhar o resultado indicando quais componentes estão presentes em cada fase. 2) Preparar a mistura (água+ álcool etílico) no béquer, misturando-a com o bastão de vidro. Deixar a mistura em repouso por 20 minutos. Descrever e desenhar o resultado. -Qual tipo de mistura foi realizada em 1? E em 2? -Qual tipo de processo de separação poderia ser utilizado para separar as substâncias misturadas em 1? E em 2? 3) Centrifugação 1. Em um tubo de ensaio adicione 5mL de leite e algumas gotas de ácido acético diluído. Observe a precipitação da caseína. 2. Coloque o tubo no centrifugador, equilibrando-o com outro tubo de ensaio contendo água com massa semelhante ao anterior. Centrifugue por três minutos. Observe. O que foi possívelobservar? CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DE BELO HORIZONTE-FLORESTA Disciplina: Química Biológica Professora: Cristiane de Oliveira Renó Aula Prática 05: Reação de Precipitação- Lei de Proust. INTRODUÇÃO Nas mesmas condições, uma reação química obedece a uma mesma proporção de massa. Desta forma, as substâncias possuem uma composição definida, ou seja, possuem estequiometria definida. Consequentemente,é possível, empregando símbolos, representar as substâncias por fórmulas. A estequiometria de uma reação pode ser determinada pelo método das variações contínuas. Este método, consiste em variar as quantidades dos reagentes e medir a quantidade do produto formado, mantendo constante a soma das concentrações dos reagentes. Ou ainda, no caso de um dos produtos ser sólido, testar se há ou não reação do sobrenadante com os reagentes. OBJETIVOS: Verificar a existência de uma proporção adequada entre as massas de reagentes para a formação de certa quantidade de produto. MATERIAIS E REAGENTES -Solução de iodeto de potássio, 0,5 mol/L -Solução de nitrato de chumbo II, 0,5 mol/L -Tubos de ensaio - Pipeta Pasteur PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL: 1. Coloque 4 tubos de ensaio em uma estante e numere-os de 1 a 5. 2. Adicione em cada um dos 5 tubos 40 gotas de iodeto de potássio(KI) 3. Acrescente a cada um dos tubos, quantidades conhecidas da solução de nitrato de chumbo(II), Pb(NO3)2, conforme discriminado na Tabela 1. Pb(NO3)2 + 2 KI → 2 KNO3 + PbI2 Tabela 1. Composição dos tubos de ensaio para reação Tubo No gotas de KI No gotas de Pb(NO3)2 1 40 5 2 40 10 3 40 20 4 40 30 5 40 40 1. Depois de preparados os 5 tubos, agitá-los em um agitador de tubos (vortéx). 2. Observar e anotar os resultados. QUESTIONÁRIO: 1. É possível afirmar que ocorreu transformação química no sistema estudado? Por quê? 2. Analisando o experimento, é possível dizer que toda a quantidade de reagentes adicionada se transformou em produto? Explique. 3. Analisando os dados da Tabela 2, você diria que existe excesso de algum reagente? CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DE BELO HORIZONTE-FLORESTA Disciplina: Química Biológica Professora: Cristiane de Oliveira Renó Aula Prática 06: Teste da Chama. INTRODUÇÃO Uma das mais importantes propriedades dos elétrons é que suas energias são "quantizadas", isto é, um elétron ocupa sempre um nível energético bem definido e não um valor qualquer de energia. Se, no entanto um elétron for submetido a uma fonte de energia adequada (calor, luz, etc.), pode sofrer uma mudança de um nível mais baixo para outro de energia mais alto (excitação). O estado excitado é um estado metal-estável (de curtíssima duração) e, portanto, o elétron retorna imediatamente ao seu estado fundamental. A energia ganha durante a excitação é então emitida na forma de radiação visível do espectro eletromagnético que o olho humano é capaz de detectar. Como o elemento emite uma radiação característica, ela pode ser usada como método analítico. Em geral, os metais, sobretudo os alcalinos e alcalinos terrosos são os elementos cujos elétrons exigem menor energia para serem excitados; por isso foram escolhidos sais de vários destes elementos para a realização deste experimento. OBJETIVOS: Identificar metais, pela coloração produzida numa chama a alta temperatura, e correlacionar este fenômeno com o modelo atômico de Bohr. MATERIAIS E REAGENTES -Lamparina, Algodão e Bastão de vidro. Solução de cloreto de bário (BaCl2). Solução de sulfato de cobre II (CuSO4) Solução de cloreto de sódio (NaCl). Solução de cloreto de magnésio (MgCl2). PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL: Usando a vareta de vidro disponível em sua bancada e um chumaço de algodão, faça um "cotonete" de aproximadamente 0,5 cm de diâmetro. Umedeça o cotonete na solução do sal do metal a analisar e toque-o na lateral da chama da lamparina. Verifique a cor que a chama adquire e anote. Se houver dúvida quanto à cor, repita o teste quantas vezes achar necessário. Retire o algodão da vareta e limpe-a. Refaça o "cotonete" e repita o teste para cada uma das soluções de sais colocadas em sua bancada. Lembrando sempre que, a cada teste, a vareta deve ser limpa e o "cotonete" refeito com um novo chumaço de algodão. Ao final, reúna os resultados de seus testes em uma tabela como a que segue: sal analisado metal presente cor da chama ___________ ____________ ____________ ___________ ____________ ____________ ___________ ____________ ____________ ___________ ____________ ____________ QUESTIONÁRIO: 3. Por que as diferentes substâncias apresentam cores diferentes ao serem aquecidas na chama? 4. Em que se fundamenta o teste da Chama? 5. Como o modelo atômico de Böhr pode ser usado para explicar esses resultados? Compare os seus resultados com os obtidos na literatura. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DE BELO HORIZONTE-FLORESTA Disciplina: Química Biológica Professora: Cristiane de Oliveira Renó Aula Prática 07: Funções inorgânicas. Propriedades. Indicadores ácido-base. INTRODUÇÃO Uma maneira simples de representar a concentração hidrogeniônica de uma solução é através de seu pH, definido como sendo o logaritmo do inverso da concentração hidrogeniônica, isto é, pH = log 1/[H+] = -log[H+] A água ao ionizar-se, produz quantidades iguais de íons hidrogênio e hidroxila, ou seja: [H+] = [OH-] Sabendo-se que o produto iônico da água, a 25oC , é Kw = [H+] .[OH-] = 10-14 Logo, [H+] = 10-7 molL-1 Portanto, o pH da água pura, a 25oC, é 7. O mesmo raciocínio pode ser feito para o íon hidróxido, obtendo pOH igual a 7. A ordenação, numa escala, dos valores de pH, é chamada escala de pH. Para soluções aquosas, esta escala varia de zero a 14. Soluções em que [H+] > [OH-], são denominadas ácidas e apresentam pH <7. Ao contrário, as soluções básicas, onde [H+] < [OH-] possuem pH >7. Pode-se mostrar facilmente ainda que pH + pOH = 14 Finalmente, de acordo com precisão necessária e o instrumental disponível, podemos escolher a técnica adequada para a medida experimental do pH, como o uso de indicadores, papéis indicadores ou potenciometria. Indicadores O indicador é uma substância que muda de cor conforme a concentração hidrogeniônica. Normalmente, é um ácido orgânico fraco ou uma base fraca em solução diluída. O indicador não dissociado apresenta uma cor diferente do produto dissociado. No caso de um indicador ácido (Hind), a dissociação ocorre de acordo com o equilíbrio HInd H+ + Ind-. A cor do ânion indicador (Ind-) é diferente daquela do ácido indicador. A mudança de coloração ocorre numa estreita, porém, bem definida faixa de pH. A tabela 1 apresenta as mudanças de coloração de alguns indicadores em função das faixas de pH em que elas ocorrem. Por exemplo, se observarmos que o azul de timol, em uma solução, apresenta cor amarela, enquanto o alaranjado de metila, na mesma solução, se mostrar vermelho, podemos afirmar que o pH da solução está entre 2,8 e 3,1. Tabela 1. Mudança na cor e faixa de pH de alguns indicadores. Indicador Cor sol. ácida Cor sol. básica Intervalo de pH Azul de timol vermelha amarela 1,2 – 2,8 Azul de bromofenol amarela azul 2,8 – 4,6 Alaranjado de metila vermelha amarela 3,1 – 4,4 Vermelho do congo violeta vermelha 3,0 – 5,0 Vermelho de metila vermelha amarela 4,2 – 6,3 Azul de bromotimol amarela azul 6,0 – 7,6 Vermelho de cresol amarela vermelha 7,2 – 8,8 Azul de timol amarela azul 8,0 – 9,6 Fenolftaleína incolor vermelha 8,3 – 10,0 Timolftaleína incolor azul 9,3 – 10,5 OBJETIVOS: determinar o pH de algumas soluções usando diferentes indicadores. MATERIAIS: - papel indicadoruniversal -tubos de ensaio -Solução de Alaranjado de Metila. -Fenolftaleína SOLUÇÕES: Solução 1: 5 mL de detergente diluído em 100 mL de água destilada; Solução 2: Solução de NaOH 0,001 mol/L; Solução 3: solução de HCl aproximadamente 0,05 mol/L. Solução 4: Solução de ácido acético a 0,01mol/L. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 1. Coloque aproximadamente 3 mL de cada solução em 2 tubos de ensaio distintos. 2. Adicione em cada um deles duas gotas dos indicadores sugeridos na Tabela 2. 3. Anote a coloração apresentada em cada caso. 5. Determine se as soluções analisadas se tratam de ácidos ou bases. Tabela 2. Cores apresentadas pelas soluções na presença de indicadores. Indicador Solução 1 Solução 2 Solução 3 Solução 4 Alaranjado de metila Fenolftaleína Papel(ind.Universal) QUESTIONÁRIO: 1. Busque na literatura os valores de pH das soluções analisadas acima. 2. Existem alguns métodos de determinação do pH de uma solução, quais são eles? Apresente suas vantagens e desvantagens. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DE BELO HORIZONTE-FLORESTA Disciplina: Química Biológica Professora: Cristiane de Oliveira Renó Aula Prática 08: ESTEQUIOMETRIA QUÍMICA INTRODUÇÃO A Estequiometria é uma palavra que vem do grego: stoikhein = elemento;metron = medição. Ou seja, é o cálculo que se faz da quantidade de reagente e/ou produtos de reações químicas baseando-se nas leis dessas reações. A estequiometria pode também ser chamada de cálculo estequiométrico. A estequiometria é imprescindível, principalmente na indústria, para o cálculo do rendimento dos processos industriais e da quantidade de reagentes necessária para atingir as expectativas de produção. Para isso, é necessário conhecer as equações que representam as reações químicas envolvidas. Essas equações devem estar com os coeficientes devidamente balanceados. E para a resolução do problema, utiliza-se regras de três simples, que relacionam as informações quantitativas normalmente existentes na própria reação, como, por exemplo, massa molar, volume, mols, massa ou conforme a necessidade do problema OBJETIVO: Verificar a reação envolvida na efervescência de um comprimido antiácido em água e calcular o teor de bicarbonato de sódio (NaHCO3) a partir da massa de dióxido de carbono (CO2) produzido na efervescência. Material e Reagentes: 1 comprimido antiácido efervescente; Um béquer Água; Balança simples. Vidro de relógio PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 1º) Coloca-se água até a metade do béquer; 2º) Pesa-se na balança o béquer com água e também o comprimido antiácido ainda na embalagem; 3º) Anota-se essa massa, que será considerada a massa inicial (m1); 4°) Coloca-se o comprimido na água, tomando o máximo cuidado para não haver perda de material (para isso, é bom tampar a boca do copo descartável com ao vidro de relógio); 5º) Pesa-se novamente o conjunto; 6º) Anota-se a massa final (m2). Resultados e Discussão: O primeiro passo para resolver os problemas estequiométricos é escrever a equação que descreve a reação que ocorreu. No caso do comprimido antiácido, a efervescência é resultado da reação do bicarbonato de sódio (NaHCO3) com algum ácido contido no comprimido, geralmente o ácido cítrico (H3C6H5O7). Assim, ocorre a liberação do dióxido de carbono (CO2) produzido nessa reação. Forma-se também o dihidrogenocitrato de sódio ( NaH2C6H5O7): NaHCO3(aq) + H3C6H5O7(aq) → NaH2C6H5O7(aq) + H2O(l) + CO2(g) Com a reação em mãos e os dados obtidos no experimento, pode-se descobrir a quantidade de massa do dióxido de carbono (CO2) que se desprendeu por diminuir a massa inicial pela final: m (CO2) = m1 - m2 Com a massa de dióxido de carbono (CO2) produzido na efervescência, e com as massas molares (M) de NaHCO3 e de CO2 em mãos, é possível atingir o principal objetivo desse trabalho, que é calcular o teor de bicarbonato de sódio (NaHCO3) presente no comprimido. Para tal é só fazer uma regra de três simples, conforme mostrada abaixo: M (NaHCO3) -------- M (CO2) m (NaHCO3) -------- m (CO2) De onde resulta a massa do bicarbonato: m (NaHCO3) = m(CO2). M (NaHCO3) M (CO2) CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DE BELO HORIZONTE-FLORESTA Disciplina: Química Biológica Professora: Cristiane de Oliveira Renó Aula Prática 09: Solubilidade e saturação das soluções. INTRODUÇÃO Uma solução é uma mistura homogênea de duas ou mais substâncias. As soluções podem ser de gases, líquidos e sólidos. Cada uma das substâncias em uma solução é chamada de componente da solução. A substância presente em maior quantidade é normalmente chamada de solvente, enquanto o componente que existir em menor quantidade é chamado de soluto. As soluções apresentam um ponto se saturação. Uma solução está saturada quando um determinado solvente dissolve o máximo de soluto que é capaz de dissolver. MATERIAIS E REAGENTES: - Água; - Sal de cozinha; - Álcool etílico; -2 béqueres de 100m; -1 bastão de vidro Procedimento. 1-Coloque água em um dos béqueres até a metade. 2- Vá adicionando sal e misturando até que se forme um corpo de fundo na solução, ou seja, até que certa quantidade de sal não se dissolva mais na água por mais que você misture. Separe a solução do corpo de fundo, passando-a para outro copo. 3-Adicione aos pouco o álcool nessa solução. Observe o que ocorre à medida que você coloca cada vez mais álcool. Questionário 1- Defina solução: saturada, insaturada e supersaturada. 2- Por que ao atingir uma certa quantidade de sal (soluto) na solução houve um processo de precipitação? 3- Por que ao adicional o álcool a quantidade de precipitado aumentou? 4- As mudanças de cores observadas estão relacionadas a reação de oxi-redução que estão presentes em nosso cotidiano. Cite alguns exemplos destas reações. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DE BELO HORIZONTE-FLORESTA Disciplina: Química Biológica Professora: Cristiane de Oliveira Renó Aula Prática 10: Preparo e Diluição de Soluções INTRODUÇÃO O comportamento das soluções depende não só da natureza dos solutos, mas também de suas concentrações. A concentração em quantidade de matéria de uma solução (C) é utilizada para designar uma certa quantidade de matéria do soluto dissolvida em certa quantidade de matéria de solvente. Concentração em quantidade de matéria = litrosemsoluçãodevolume solutodematériadequantidade Por exemplo, uma solução de concentração em quantidade de matéria igual a 1,0 mol L1 contém 1,0 mol de soluto em cada litro de solução. Para o preparo de soluções a vidraria utilizada é o balão volumétrico. Este possui um traço de aferição situado no gargalo, que determina o limite da capacidade do mesmo. Quando o solvente atingir o traço de aferição, observa-se a formação de um menisco. O preparo de soluções deve seguir a seguinte ordem: 1) Pesar ou medir o soluto; 2) Dissolver o soluto, em um béquer, usando pequena quantidade do solvente; 3) Transferir quantitativamente para um balão volumétrico; 4) Completar o volume com o solvente; 5) Homogeneizar a solução; 6) Padronizar a solução preparada, quando necessário. 7) Guardar as soluções em recipientes adequados e rotulados. Objetivos: Preparo de soluções (Azul de Metileno), realizar diluições. MATERIAIS E REAGENTES: -Balança; -béqueres de 100 mL; -bastão de vidro; -espátula; - 2 balões volumétricos de 50 mL e 1 balão volumétrico de 100 mL; -barquinha para pesagem; -pipeta graduada de 5 mL. Procedimento: 1- Preparação de 100 mL de solução de Azul de metileno a 0,1mol/L a) Calcule a massa de azul de metileno necessária para preparação da solução.b) Pese o Azul de metileno em uma barquinha para pesagem. c) Coloque-o em um béquer de 100 mL, contendo cerca de 20 mL de água destilada e dissolva-o com o auxílio de um bastão de vidro. d) Transfira esta solução para um balão volumétrico de 100 mL "quantitativamente". 2- Preparação de 50 mL de solução de azul de metileno a 0,01 mol L1: a) Calcule o volume da solução de azul de metileno inicial necessária para preparação da solução 2. Lembre-se: C1V1=C2V2 b) Com o auxílio de uma pipeta graduada de volume apropriado e uma pêra de borracha, meça o volume calculado e transfira-o para um balão volumétrico de 50 mL. c) A seguir, complete o volume do balão até a marca de aferição, com água destilada. d) Agite, cuidadosamente, o balão para homogeneizar a solução. e) Ao final da aula descarte as soluções conforme as orientações do seu professor. Questionário: 1) Descreva aqui os cálculos desejados e anote as suas observações a respeito da coloração das duas substâncias. 2) Quais erros podem acontecer durante o processo de preparo e diluição de soluções? CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DE BELO HORIZONTE-FLORESTA Disciplina: Química Biológica Professora: Cristiane de Oliveira Renó Aula Prática 11: “Camaleão químico” (Reações de Oxidação e Redução) INTRODUÇÃO As reações de oxidação e de redução são aquelas em que um ou mais elétrons parecem ser transferidos de um átomo para outro. A palavra "parece" é usada porque a atribuição de elétrons a átomos individuais envolve a técnica (um tanto arbitrária, embora útil) de contabilização de números de oxidação. Número de Oxidação (Nox): é a carga elétrica que o elemento adquire quando faz uma ligação iônica ou o caráter parcial que ele adquire quando faz uma ligação predominantemente covalente. Ao realizar o balanceamento de equações que representam as reações de oxirredução, pretendemos igualar o número de elétrons que foram perdidos e recebidos. No experimento denominado de camaleão químico, podemos observar a ocorrência das reações visualmente em virtude das mudanças de coloração (por isso o experimento é conhecido como camaleão químico) que ocorrem durante sua execução. Essas mudanças acontecem de forma rápida, o que exige muita atenção ao longo do procedimento. Objetivo: Observar a ocorrência de reações químicas e o Nox. MATERIAIS E REAGENTES Luvas descartáveis; 1 proveta de 50mL; 3 Béqueres de 250mL (ou béquer que tenha o volume superior a 150mL); Bastão de vidro; Permanganato de Potássio; Açúcar; NaOH; Água. Solução 1: Dilua em um béquer 30mg de permanganato de potássio (KMnO₄) em 50mL de água. Mexer muito bem com o auxílio do bastão de vidro até que a mistura se torne homogênea. Solução 2: Dilua em um béquer 5 gramas de hidróxido de sódio (NaOH) em 50ml de água. Em seguida adicione nessa solução 10 gramas de açúcar. Mexer muito bem com o auxílio do bastão de vidro até que a mistura se torne homogênea. Procedimento 1º) Adicione toda a solução 1 no interior do béquer 3; 2º) Com o auxílio de um bastão de vidro, mexa o líquido no interior do béquer, fazendo círculos de forma bem rápida; 3º) Imediatamente após o procedimento anterior, adicione toda a solução 2 no interior do béquer 3; 4º) Agora observe as mudanças de cor. Questionário 1- Você conseguiu observar ao longo do experimento a presença de até quatro cores diferentes. Por que isso acontece? 2- As mudanças de cores observadas estão relacionadas a reação de oxidação e redução que estão presentes em nosso cotidiano. Cite alguns exemplos destas reações.
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