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Laboratório II Curso de Licenciatura em Ensino de Química Universidade Pedagógica Departamento de Química Direitos de autor (copyright) Este módulo não pode ser reproduzido para fins comerciais. Caso haja necessidade de reprodução, deverá ser mantida a referência à Universidade Pedagógica e aos seus Autores. Universidade Pedagógica Rua Comandante Augusto Cardoso, nº 135 Telefone: 21-320860/2 Telefone: 21 – 306720 Fax: +258 21-322113 Agradecimentos À COMMONWEALTH of LEARNING (COL) pela disponibilização do Template usado na produção dos Módulos. Ao Magnífico Reitor, Directores de Faculdade e Chefes de Departamento pelo apoio prestado em todo o processo. Laboratório II i Ficha Técnica Autores: Filomeno Inroga e Armequina Tsambo Revisão em EAD/DI: Alice Freia Revisão Linguística: Jeronimo Simão Maquetização/Edição: Aurélio Armando Pires Ribeiro Laboratório II ii Índice Visão geral 1 Bem-vindo ao módulo de Laboratório II ........................................................................ 1 Objectivos do manual .................................................................................................... 1 Quem deveria estudar este módulo ................................................................................ 2 Como está estruturado este módulo................................................................................ 3 Ícones de actividade ...................................................................................................... 4 Habilidades de estudo .................................................................................................... 5 Precisa de apoio? ........................................................................................................... 5 Tarefas (avaliação e auto-avaliação) .............................................................................. 5 Avaliação ...................................................................................................................... 6 Tempo de estudo e outras actividades ............................................................................ 6 Unidade n°1 8 Normas de Higiene e Segurança no Laboratório. Relatório da aula prática. .................... 8 Introdução ............................................................................................................ 8 Lição no 1 10 Normas de Higiene e Segurança no Laboratório. ......................................................... 10 Introdução .......................................................................................................... 10 Auto-avaliação ............................................................................................................ 18 Lição no 2 19 O relatório da aula prática 19 Introdução .......................................................................................................... 19 Auto-avaliação ............................................................................................................ 24 Chave de correcção ..................................................................................................... 24 Unidade n°2 26 Práticas de Química Inorgânica I 26 Introdução .......................................................................................................... 26 Aula Prática no1 28 Hidrogénio: Obtenção, Identificação e verificação das suas propriedades. Perigos e precauções no trabalho com Hidrogénio. 28 Introdução .......................................................................................................... 28 Experiência 1: Produção de Hidrogénio .............................................................. 29 Laboratório II iii Experiência 2: Prova de densidade em relação ao Ar .......................................... 30 Experiência 3: Prova de combustibilidade e gás fulminante ................................ 31 Auto-avaliação ............................................................................................................ 32 Chave de correcção ..................................................................................................... 33 Aula Pratica no 2 35 Halogéneos: Obtenção do Cloro e Verificação das suas propriedades. Identificação dos iões halogenetos. ......................................................................................................... 35 Introdução .......................................................................................................... 35 Experiência 1: Obtenção do Cloro e verificação das suas propriedades ............... 37 Experiência 2: Identificação dos iões halogenetos. Método de precipitação e complexação ...................................................................................................... 38 Experiência 3: Identificação dos iões halogenetos. Método das reações redóx .... 39 Auto- avaliação ........................................................................................................... 40 Chave de correcção ..................................................................................................... 40 Aula Pratica no 3 42 Obtenção do Cloreto de hidrogénio e do Ácido clorídrico. Determinação volumétrica da concentração do ácido obtido. ...................................................................................... 42 Introdução .......................................................................................................... 42 Experiência 1: Obtenção do Cloreto de hidrogénio e do Ácido clorídrico ........... 43 Experiência 2: Determinação volumétrica da concentração do Ácido.................. 44 clorídrico obtido ................................................................................................. 44 Auto-Avaliação ........................................................................................................... 46 Chave de correcção ..................................................................................................... 46 Aula Pratica no 4 48 Calcogénios: Obtenção do Oxigénio e Verificação das suas propriedades. ................... 48 Introdução .......................................................................................................... 48 Experiência 1: Obtenção do Oxigénio e verificação da sua solubilidade em Água49 Experiência 2: Verificação de outras propriedades do Oxigénio .......................... 50 Auto-avaliação ............................................................................................................ 52 Chave de correcção ..................................................................................................... 52 Aula Pratica no 5 54 Obtenção dos Ácidos sulfuroso, sulfúrico e sulfídrico e identificação dos iões sulfito, sulfato e sulfureto. ....................................................................................................... 54 Introdução .......................................................................................................... 54 Experiência 1: Obtenção dos Ácidos sulfuroso, sulfúrico e identificação das propriedades ácidas ............................................................................................ 56 Experiência 2: Obtenção do Ácido sulfídrico e identificação do carácter ácido ... 57 Experiência 3: identificação dos iões sulfito, sulfato ........................................... 58 Experiência 1: identificação dos iões sulfureto ................................................... 59 Laboratório II iv Auto-avaliação ............................................................................................................60 Chave de correcção ..................................................................................................... 61 Aula Pratica no 5 63 Obtenção de Amoníaco, verificação das suas propriedades e identificação do ião Amónio. ...................................................................................................................... 63 Introdução .......................................................................................................... 63 Experiência 1: Obtenção de Amoníaco e verificação da solubilidade .................. 64 Experiência 2: verificação das propriedades básicas e cheiro característicos do Amoníaco ........................................................................................................... 66 Experiência 3: identificação do ião Amónio........................................................ 67 Auto-avaliação ............................................................................................................ 68 Chave de correcção ..................................................................................................... 68 Aula Pratica no 6 70 Obtenção do Dióxido de carbono e verificação das suas propriedades.......................... 70 Introdução .......................................................................................................... 70 Experiência 1: Obtenção do Dióxido de carbono e verificação da ....................... 71 solubilidade e carácter ácido ............................................................................... 71 Experiência 2: identificação do Dióxido de carbono ........................................... 72 Auto-avaliação ............................................................................................................ 74 Chave de correcção ..................................................................................................... 74 Aula Pratica no 7 76 Obtenção do Dióxido de nitrogénio, Monóxido de nitrogénio e verificação das suas propriedades. ............................................................................................................... 76 Introdução .......................................................................................................... 76 Experiência 1: Obtenção do Dióxido de nitrogénio, verificação das .................... 77 Propriedades (solubilidade e carácter ácido) ....................................................... 77 Experiência 2: Obtenção do monóxido de Nitrogénio e verificação das .............. 78 Auto-avaliação ............................................................................................................ 79 Chave de correção ....................................................................................................... 79 Unidade n° 03 81 Práticas de Química Física I 81 Introdução .......................................................................................................... 81 Aula Pratica no 1 82 Determinação da Variação da Entalpia duma Reacção ....................................... 82 Introdução .......................................................................................................... 82 Experiência 1: Determinação do calor libertado – Processo 1 ............................. 84 Experiência 2: Determinação do calor libertado – Processo 2 ............................. 85 Experiência 3: Determinação do calor libertado – Processo 3 ............................. 85 Laboratório II v Auto-Avaliação ........................................................................................................... 88 Chave de correcção ..................................................................................................... 88 Aula Pratica no 2 89 Velocidade da Reacção e Equilíbrio químico ............................................................... 89 Introdução .......................................................................................................... 89 Experiência 1: Velocidade da Reacção em sistemas homogéneos ....................... 91 Experiência 2: Influência da temperatura na velocidade da reacção .................... 92 Experiência 3: Equilíbrio Químico ..................................................................... 93 Auto-avaliação ............................................................................................................ 95 Chave de correcção ..................................................................................................... 95 Aula Pratica no 3 96 Determinação da Concentração de soluções ................................................................. 96 Introdução .......................................................................................................... 96 Experiência 1: Preparação de uma solução a partir de uma solução mais concentrada ........................................................................................................ 97 Experiência 2: Determinação da concentração de um ácido forte por titulação com uma base forte .................................................................................................... 99 Auto-avaliação .......................................................................................................... 100 Chave de correcção ................................................................................................... 100 Aula Pratica no 4 101 Reacções das soluções de electrólitos ........................................................................ 101 Introdução ........................................................................................................ 101 Experiência 1: Reacções das soluções de electrólitos ....................................... 102 Auto-avaliação .......................................................................................................... 105 Chave de correcção ................................................................................................... 105 Aula Pratica no 5 106 Reacções de oxidação-redução 106 Introdução ........................................................................................................ 106 Experiência 1: Propriedades redutoras dos metais ............................................. 107 Experiência 2: Propriedades oxidantes de átomos de elementos em estados de oxidação máxima ............................................................................................. 108 Experiência 3: Reacções de desproporcionamento ............................................ 109 Auto-avaliação .......................................................................................................... 110 Chave de correcção ................................................................................................... 110 Aula Pratica no 6 111 Electroquímica 111 Introdução ........................................................................................................ 111 Laboratório II vi Experiência 1: A direcção das reacções Redox ................................................. 112 Experiência 2: Formação de pares galvânicos nos processos químicos .............. 113 Auto-avaliação .......................................................................................................... 114 Chave de correcção ................................................................................................... 115 Laboratório II 1 Visão geral Bem-vindo ao módulo Laboratório II Neste módulo você irá aplicar e aprofundar os conhecimentos obtidos nas disciplinas de Química Inorgânica I e Química física I, através de actividades laboratoriais. Terá ainda, a oportunidade de aprofundar os seus conhecimentos sobre as regras de higiene e segurança introduzidas na disiciplina de Laboratório I. Além de desenvolver habilidades desíntese, verificação de propriedades e manuseamento de determinadas substâncias no laboratório. O estudo deste módulo, contribuirá para que você desenvolva habilidades no trabalho laboratorial: planificação, execução e apresentação de resultados. Ademais, este módulo vai dispor-lhe de conhecimentos adicionais e seguros para que esteja habilitado a responder com eficácia às solicitações mais frequentes, decorrentes do processo de ensino e aprendizagem da disciplina de Química na escola moçambicana, através da realização de experiências. Objectivos do módulo O objetivo fundamental do curso de Licenciatura em Ensino de Química é a formação de quadros de nível superior com conhecimentos científicos adequados e domínio das técnicas especiais de pensamento e trabalhos nas áreas de Química e Ciências Pedagógicas. O curso visa ainda potenciar os formandos a Laboratório II 2 resolverem os problemas do quotidiano por meio de um processo formativo articulando a teoria com a prática. Objectivos Assim, com o presente módulo pretende-se que você possa: Relacionar as estruturas dos compostos químicos com as propriedades físicas e químicas, suas aplicações na vida prática como principal fonte de obtenção de diversas substâncias uteis no quotidiano; Montar aparelhagem para obtenção de substâncias, com base nos mini-laboratórios, microkits, materiais alternativos e outros, tendo em conta as propriedades específicas de cada substância; Adquirir conhecimentos sobre análise e tratamento de dados experimentais; Saber aplicar normas de higiene e segurança no laboratório; Apresentar trabalhos laboratoriais evidenciando o seu potencial como conteúdo, meio e método de ensino; Construir aparelhos alternativos aos convencionais a partir de materiais de fácil acesso e localmente disponíveis; Conhecer as implicações ambientais das substâncias obtidas e formas de minimizá-las; Dominar métodos, técnicas e procedimentos de análise qualitativa e quantitativa das substâncias químicas. Quem deveria estudar este módulo Este módulo foi concebido para todos aqueles que se tenham inscrito no curso de Química, à Distância, fornecido pela Universidade Pedagógica e tenham frequentado a disciplina de laboratório I. Laboratório II 3 Como está estruturado este módulo Todos os módulos dos cursos produzidos pela Universidade Pedagógia-CEAD encontram-se estruturados da seguinte maneira: Páginas introdutórias Um índice completo. Uma visão geral detalhada do módulo, resumindo os aspetos- chave que você precisa conhecer para completar o estudo. Recomendamos vivamente que leia esta secção com atenção antes de começar o seu estudo. Conteúdo do módulo O módulo está estruturado em 3 unidades. Cada unidade inclui uma introdução, objectivos da unidade, conteúdo da unidade incluindo actividades de aprendizagem, um sumário da unidade e uma ou mais actividades para auto-avaliação. A primeira unidade apresenta duas lições que estão inteiramente relacionadas com as Normas de Higiene e Segurança no trabalho laboratorial e, a elaboração e apresentação do relatório experimental. A segunda unidade apresenta sete lições. Cada lição apresenta 7 aulas práticas, em média com 4 experiências para cada aula. A terceira unidade apresenta seis lições com 6 aulas práticas com 2 experiências em media para cada uma aula. Laboratório II 4 Ícones de actividade Ao longo deste manual irá encontrar uma série de ícones nas margens das páginas, estes ícones servem para identificar diferentes partes do processo de aprendizagem. Podem indicar uma parcela específica de texto, uma nova actividade ou tarefa, uma mudança de actividade, etc. Acerca dos ícones No módulo encontrará ícones que identificam as actividades para exercitação, dicas, sumários e actividades de auto-avaliação. Pode ver o conjunto completo de ícones deste manual já a seguir. Comprometimento/ perseverança Actividade Resistência, perseverança Auto-avaliação “Qualidade do trabalho” (excelência/ autenticidade) Avaliação / Teste “Aprender através da experiência”Exem plo / Estudo de caso Paz/harmonia Debate Unidade/relações humanas Actividade de grupo Vigilância / preocupação Tome Nota! “Eu mudo ou transformo a minha vida” Objectivos [Ajuda-me] deixa- me ajudar-te” Leitura “Pronto a enfrentar as vicissitudes da vida” (fortitude / preparação) Reflexão “Nó da sabedoria” Terminologia Apoio / encorajamento Dica Laboratório II 5 Habilidades de estudo Este módulo foi concebido tendo-se em consideração que você vai realizar sozinho algumas das experiências e outras com o seu professor tutor, no Centro de Recursos. É por isso que, no fim de cada experiência ou conjunto de experiências, incluem-se actividades que lhe ajudarão a verificar tudo o que nela aprendeu. Fazem parte deste conjunto de actividades perguntas para reflectir, interpretar tabelas, desenhar e interpretar gráficos e diagramas, interpretar os fenómenos químicos, etc. Precisa de apoio? Se você tiver dificuldades, tem o centro de recursos à sua espera, perto do local da sua residência. Não hesite em recorrer a esse centro, pois ele foi criado para si. Lá encontrará, para além de literatura e outros materiais de consulta, o seu tutor e um conjunto de materiais e reagentes para a realização das experiências. Tarefas (avaliação e auto- avaliação) Em cada aula prática você terá algumas questões que lhe ajudarão na preparação e realização das experiências. Recomendamos-lhe que responda e/ou resolva todos as questões indicados durante a preparação da aula prática. Laboratório II 6 Avaliação O seu tutor irá programar, calendarizar e acompanhar as aulas práticas no centro de recursos. No fim de cada aula prática deve elaborar um relatório que será entregue ao professor/tutor no centro de recursos, até seis (06) dias após a realização. O relatório tem uma classificação correspondente a 20 valores. Nesta disciplina você vai realizar 2 testes escritos: O primeiro teste terá lugar depois de completar a segunda unidade e segundo teste terá lugar depois de completar a última unidade. Cada teste tem a duração de 90 minutos (prático). O seu tutor terá 15 a 20 dias para marcar a data do teste, bem como a do exame. A nota final do laboratório II será definida pela média das notas dos testes e dos relatórios das aulas praticas apresentados após a realização de cada aula, além da participação na aula, aplicação das normas de higiene e segurança durante a realização das experiências e do exame, que será oral. Tempo de estudo e outras actividades As experiências previstas neste módulo poderão ser realizadas no centro de recursos ou em casa ou ainda em qualquer outro local desde que haja condições mínimas para o efeito. Assim, a orientação será dada pelo seu professor tutor em função de aula prática. Você deverá despender 120 minutos, por semana, para cada uma das aulas definidas no módulo. Este período corresponde a um determinado número de Laboratório II 7 experiências, que pode variar, em cada aula prática. A disciplina como tal pressupõe que você já adquiriu conhecimentos preliminares sobre a constituição básica de um laboratório, bem como, sobre o tratamento prático da experimentação baseado no laboratório I. Deste modo, para além de rever os conteúdos de Química Inorgânica I e Química Geral, deve consultar alguns vídeos experimentais disponíveis na plataforma e no centro de recursos que abordam sobre as experiencias em questão. Laboratório II 8 Unidade n°1 Normas de Higiene e Segurança no Laboratório. Relatório da aula prática. Introdução Bem-vindo a primeira unidadeda disciplina de Laboratório de química II. Nesta primeira unidade você deverá aprofundar os conhecimentos sobre as normas de higiene e segurança no laboratório. Saiba que o laboratório é um lugar “particular” e importante num estabelecimento de ensino e pesquisa e, pelo tipo de trabalho que nele é desenvolvido são enormes os riscos de acidentes que pode ser causados, podendo ser por exposição a agentes tóxicos e/ou corrosivos, queimaduras, lesões, incêndios e explosões, radiações ionizantes e agentes biológicos patogénicos, entre outros. Portanto, ao lhe propormos esta unidade tivemos em mente que os vários acidentes comuns ocorridos em laboratório são na maior das vezes resultantes de atitudes incovenientes, brincadeiras, distrações, mau uso de equipamentos, negligência quanto ao uso de equipamento individual de protecção, ou desconhecimento da técnica analitica empregada ou ainda da falta de preparação da actividade a realizar O conhecimento antecipado destes riscos e a forma de os minimizar, bem como a adopção de uma atitude consciente na prática laboratorial, contribuem para a segurança no laboratório. Para você tirar o máximo proveito de um laboratório, deve seguir alguns princípios básicos, principalmente porque isso resulta em segurança para ti e para os colegas que estão a compartilhar este Laboratório II 9 ambiente de trabalho. É necessário que todos os usuários, conheçam e pratiquem determinadas regras, desde o primeiro instante que pretenderem permanecer no laboratório. Ao lhe propormos esta unidade, pretendemos que você se envolva academicamente e de maneira saudável em todas as atividades indicadas ao longo das lições. Ao completar esta unidade, você será capaz de: Objectivos Aplicar e interpretaras regras de higiene e segurança no laboratório; Desenvolver habilidades na prevenção de acidentes e protecção das pessoas durante a actividade laboratorial; Criar o hábito de limpeza e ordem na mesa de trabalho; Produzir um relatório da aula experimental obedecendo a estrutura previamente estabelecida Laboratório II 10 Lição no 1 Normas de Higiene e Segurança no Laboratório. Introdução Nesta sua primeira lição você estudará as normas de higiene e segurança no trabalho laboratorial, pois é importante que conheças as normas que regem o trabalho no laboratório para que possas garantir a tua segurança, dos outros utentes e a segurança do próprio local do trabalho. Por isso, achamos importante que nesta primeira lição faças uma abordagem sobre todos os aspetos relativos aos perigos e cuidados no seu local de trabalho. Ao completar esta lição, você será capaz de: Objectivos da lição Conhecer os principais perigos no trabalho laboratorial; Conhecer as boas maneiras no laboratório e os aspectos penalizados; Identificar a indumentária apropriada e a indumentária proibida no trabalho laboratorial; Descrever as instruções gerais para o funcionamento de um laboratório; Identificar algumas técnicas de combate a incêndios e alguns procedimentos em caso de acidente com material laboratorial e substâncias químicas; Conhecer os símbolos de aviso para produtosperigosos. Laboratório II 11 1-Boas maneiras no laboratório Lave as mãos antes de iniciar seu trabalho; Lave as mãos entre dois procedimentos; Conheça a localização de extintores de incêndio; Conheça a localização das saídas de emergências; caso haja um incendio, não entre em panico, saia devagar; Conserva a ordem e limpeza de laboratório; Faça o relatório de cada aula prática; Não utiliza o laboratório na ausência do professor; Lave as mãos antes de sair do laboratório. 2-Serás penalizado se: For para a aula do laboratório sem a prévia preparação; Trabalhar de forma solitária no laboratório; Usar o mesmo equipamento volumétrico para medir simultaneamente soluções diferentes. Pipetar, aspirando com a boca, líquidos cáusticos, venenosos ou corantes. Usa a pêra de segurança; Manusear sólidos e líquidos desconhecidos apenas por curiosidade; Usar cabelo comprido solto; Retornar ao recipiente de origem volumes de soluções padronizadas, tiradas dos recipientes de origem e não utilizadas. Os restos de substâncias devem ser conservados em recipiente diferente ou descartados; Guardar produtos comestíveis na geleira do laboratorio; Guardar algo comestível na bancada do laboratorio; Fumar no laboratório (perigo de contacto com material inflamavel); Comer, correr ou beber; Laboratório II 12 Sentar ou debruçar na bancada. 3-Indumentária apropriada Bata de mangas compridas, longa, até os joelhos, com fios de algodão na composição do tecido; Calça comprida de tecido não inteiramente sintético (são facilmente inflamáveis); Sapato fechado, de couro ou assemelhado. Se possível: Óculos de segurança; Luvas. 4-Indumentaria proibida Bermudas ou calções; Sandália, Chinelo, Sapato aberto; Uso de lente de contacto; Uso de braceletes, correntes ou outros adereços; Bata de nylon ou 100% poliéster. 5-Primeiros socorros Os riscos mais comuns de acidentes em laboratórios químicos são: cortes, queimaduras, derramamento de produtos químicos e intoxicação com substâncias nocivas. Os primeiros socorros devem ser ministrados o mais próximo possivel do momento do acidente, sendo que, dependendo da gravidade, o acidentado deverá ser encaminhado ao hospital mais próximo, imediatamente. Assim,, de seguida apresentamos lhes alguns acidentes que podem acontecer no laboratório e o modo como você deve proceder perante a situaçao/acidente. Laboratório II 13 Tabela 1: Acidentes decorrentes no laboratorio e o modo de proceder ACIDENTE COMO PROCEDER Ingestão de Substâncias Químicas Não provocar vômito quando tratar-se de ingestão de ácidos ou bases. No caso de ingestão de ácidos deve ministrar leite de magnésia e água para beber. No caso de ingestão de bases deve ministrar cerca de 30ml de vinagre diluídos em 250ml de água, seguido de suco de laranja ou limão. Inalação de Vapores Corrosivos Remova a pessoa do local, dispõe-a num ambiente ventilado Contaminação da Pele Lava a área afectada com bastante água corrente. Se a substância for insolúvel na água, usa água com sabão. Se necessário transporta a pessoa ao hospital, e leva um “relatório” indicando o nome da substância contaminante e o tratamento já feito Queimaduras Térmicas Aplica pomada apropriada e proteger com compressa. Queimaduras Químicas (provocadas por ácidos ou bases) Por queimaduras com ácidos, lava com água em abundância e, em seguida, com bicarbonato de sódio a 5%. Tratando-se de queimaduras com bases, lava com água em abundância e, em seguida com vinagre Se for superficial pode usa pomada de queimaduras. Todas as queimaduras profundas ou extensas exigem cuidados médicos. Golpes Se o ferimento for superficial, deixa sangrar um pouco, verifica se na zona do golpe não ficaram corpos estranhos, lava com água corrente, desinfecta com água oxigenada e cubra o ferimento com gase esterilizada. Salpicos nos olhos Lava com água corrente ou com água destilada contida em lava-olhos. Se os olhos forem atingidos por soluções alcalinas (básicas), é conveniente lavar com solução diluída de Ácido bórico. Se o agente agressor for um ácido, utilizar solução diluída de Hidrogenocarbonato de sódio (bicarbonato de sódio) Inalação de Gases, Vapores ou Poeiras Retira imediatamente a pessoa do local contaminado. Alivia o vestuário na zona do pescoço e do peito. Mantenha a pessoa deitada, aquecida e constantemente vigiada, até à chegada do médico. Se a vítima estiver inconsciente, deve mante-la deitada de bruços. Ingestãode Sólidos ou Líquidos No caso de contacto com a boca, sem ingestão, deve bochechar várias vezes com água, tendo o cuidado de não a ingerir. Em caso de ingestão, deve consumir grande quantidade de água ou leite leva imediatamente a pessoa ao hospital, acompanhada de um “relatório” indicando o nome e quantidade de produto ingerido e o tratamento já feito. Em caso algum deve provocar o vómito a fim de evitar o agravamento de possíveis lesões internas. Choque Eléctrico Desliga a corrente elétrica antes de prestar auxílio ao acidentado. Cortes Deve lavar com água e sabão o local da lesão e, em seguida ministrar solução à base de iodo Laboratório II 14 6-Substâncias comuns mais perigosas É de grande importância para a prevenção de acidentes conhecer os perigos das substâncias com que se trabalha. Na tabela abaixo constam os perigos envolvidos na manipulação de alguns produtos químicos . Tabela 2: Substância e Perigos na sua Manipulação Nome da substância Perigos envolvidos na sua manipulação Acetona (propanona) Líquido muito inflamável. Evita o contacto com a pele. Inalação de vapor ou ingestão de líquido podem provocar tonturas. Ácido acético (ácido etanóico) Líquido inflamável. Evita a inalação do vapor e o contacto com a pele e com os olhos devido ao perigo de queimaduras. Ácido clorídrico Líquido muito corrosivo. Causa queimaduras nos olhos e na pele. O gás, Cloreto de hidrogénio, que se liberta rapidamente do ácido concentrado, é tóxico e irritante. Ácido fosfórico Produz queimaduras graves nos olhos e na pele. Ácido nítrico (ácido azótico) Líquido fumante extremamente corrosivo. Liberta fumos muito tóxicos que afectam os olhos e as vias respiratórias. Ácido oxálico (ácido etanodióico) As partículas do sólido irritam as vias respiratórias. Tanto o sólido como as suas soluções irritam os olhos. Ácido sulfúrico O ácido concentrado produz queimaduras graves nos olhos e na pele. O ácido diluído irrita os olhos e a pele. Álcool etílico (etanol) Líquido muito inflamável. Álcool metílico (metanol) Líquido muito inflamável. A inalação do vapor pode causar tonturas. O vapor e o líquido são nocivos para os olhos podendo provocar a cegueira. Amoníaco e amónia O gás tem um cheiro desagradável que irrita muito os olhos e as vias respiratórias. A solução aquosa (amónia) pode provocar queimaduras nos olhos e na pele além de libertar amoníaco. Anilina Líquido volátil e facilmente absorvido através da pele. A inalação do vapor ou a absorção cutânea podem provocar dores de cabeça e sonolência. Benzeno Líquido extremamente inflamável. A absorção do líquido através da pele pode provocar envenenamento. O vapor é tóxico, irritante para os olhos e para as mucosas. É cancerígeno. Laboratório II 15 Chumbo e derivados A inalação de poeiras ou a ingestão de sais de chumbo pode causar severas lesões internas acompanhadas de vómitos, diarreias e colapsos. Clorofórmio (triclorometano) Liberta um vapor venenoso com propriedades anestésicas, cuja inalação causa tonturas, dores de cabeça, vómitos e perda de sentidos. O vapor e o líquido irritam os olhos. Cromatos e dicromatos As suas partículas irritam a pele, os olhos e as vias respiratórias. O contacto prolongado com a pele produz úlceras . É cancerígeno. Dióxido de azoto Vapores muito tóxicos que se formam em reacção com o Ácido nítrico, que atacam os olhos, a pele e as vias respiratórias. Hidróxido de sódio, Hidróxido de potássio e Óxido de cálcio Tanto os sólidos como as soluções produzem queimaduras na pele e nos olhos. Libertam calor ao entrarem em contacto com a água. Iodo Sólido que queima a pele, libertando vapores nocivos que irritam os olhos e as vias respiratórias. Nitrato de prata Sólido ou em solução aquosa provoca irritação nos olhos e queimaduras na pele. Sulfureto de carbono Líquido extremamente inflamável. O líquido e o vapor irritam os olhos. Tetracloreto de carbono (tetraclorometano) Liberta vapores venenosos que quando inalados podem causar dores de cabeça, náuseas, vómitos e coma. É cancerígeno. Tolueno Líquido muito inflamável. Liberta vapores nocivos cuja inalação provoca tonturas, dores de cabeça e náuseas. O vapor e o líquido irritam os olhos e as mucosas. No que se refere a manipulação de reagentes é importante considerar não somente a toxicidade do produto químico, mas também a incompatibilidade de um produto quando misturado com um outro. Portanto, a tabela abaixo, apresenta-nos alguns produtos incompativeis entre si. Laboratório II 16 Tabela 3: Reagentes Incompatíveis com Algumas Substâncias Químicas Reagente Incompatível com Acetileno (etino) Cloro, bromo, prata e mercúrio Ácido acético (A. Etanóico) Óxido de crómio (VI), Ácido nítrico, álcoois, peróxidos e permanganatos Ácido nítrico concentrado Ácido acético, anilina, Óxido de crómio (VI), líquidos e gases inflamáveis Ácido oxálico (A. Etanodióico) Prata e mercúrio Ácido sulfurico Clorato de potássio e Permanganato de potássio Amoníaco Mercúrio, cloro, Hipoclorito de cálcio, iodo, bromo e sais de prata Anilina Ácido nítrico e Peróxido de hidrogénio Cloratos Sais de amónio, ácidos, metais finamente divididos, enxofre e substâncias inflamáveis Cloro, Bromo e Iodo Amoníaco, acetileno, butadieno, butano, metano, propano e hidrogénio Cobre Acetileno e peróxido de hidrogénio Hidrocarbonetos Flúor, cloro, bromo, óxido de crómio (VI) e peróxido de sódio Hidróxido de sódio e Hidróxido de potássio Ácidos e água Líquidos inflamáveis Nitrato de amónio, Óxido de crómio (VI), Peróxido de hidrogénio, Ácido nítrico, Peróxido de sódio e halogéneos Metais alcalinos Água, Tetracloreto de carbono e dióxido de carbono Nitrato de amónio Ácidos, líquidos inflamáveis e enxofre Óxido de crómio (VI) Ácido acético, naftaleno, cânfora, glicerina (1,2,3 – propanotriol), álcoois e líquidos inflamáveis Permanganato de potássio Glicerina e Ácido sulfúrico Peróxido de hidrogéneo Cobre, crómio, ferro, metais e sais metálicos, álcoois, anilina e substâncias inflamáveis Laboratório II 17 7-Símbolos de aviso Para Produtos Perigosos É de vital importância para aqueles que tabalham no laboratório, conhecer a simbologia existente em frascos de produtos químicos. A simbologia apresentada a seguir é utilizada em embalagens de produtos químicos. Comburente: Manter longe de chamas Inflamável: arde violentamente. Evitar colocar esse Material perto de chama, aquecedor eléctrico, etc Irritante: Não permitir o contacto com a pele ou a roupa Corrosivo: Não permitir o contacto com a pele ou roupa Explosivo: Evitar choques ou colisões. Movimentar com cuidado e longe de chamas Perigo para o ambiente: Evitar o despejo desses para o meio ambiente Laboratório II 18 Tóxico ou venenoso: Não permitir o contacto com a pele ou a roupa. Nunca respirar os vapores Radioactivo: Não permitir o contacto com a pele Auto-avaliação Exercícios 1. Explique porque é importante o conhecimento das normas de higiene e segurança no trabalho laboratorial? 2. Que procedimeto tomaria no caso de uma queimada por um ácido? 3. Que procedimento tomaria no caso de um choque eléctrico ou no caso de inalação de um gás? 4. Que cuidados deves tomar ao trabalhar com o Ácido sulfúrico e com ácido clorídrico? Laboratório II 19 Lição no 2 O relatório da aula prática Introdução A actividade laboratorial é sempre acompanhada de um registo dos factos nela decorrente e observados. Este acto é seguido de uma compilação dessas observações e sua respectiva interpretação, num relatório da aula pratica. É recomendável que todos os estudantestenham um cadeno de laboratório, onde registem, antes da realização da actividade, os aspectos relevantes das experiências que se irão realizar, bem como o tipo de risco e segurança relacionado com os reagentes a manipular. Nesse caderno são anotados os resultados obtidos, o tratamento desses resultados e as principais conclusões. Essas anotações são fundamentais para a elaboração do relatório. Assim sendo, nesta lição você vai aprender quais os passos para a redacção de um relatório de uma aula experimental e sobretudo destacar a necessidade do desenvolvimento dos sentidos de aprendizagem no trabalho prático. Com esta lição, pretende-se que você seja capaz de: Objectivos da lição Caracterizar os componentes de um relatório de uma aula experimental; Redigir um relatório de uma aula experimental; Descrever uma experiência química através da observação, reflexão e discussão Laboratório II 20 A apresentação do relatório da aula prática obedece a seguinte estrutura, que pode ser flexível, em função da orientação do professor ou do tipo de experiência a realizar: O relatório apresenta elementos pré-textuais, textuais e pós- textuais. Nos elementos pré-textuais você deve apresentar primeiro a capa, depois o índice. Nos elementos textuais você deve apresentar a introdução, os objectivos, a descrição dos procedimentos, as observações, a discussão dos resultados e as conclusões. Nos elementos pós-textuais, você deve apresentar as respostas da(s) questão(s) colocadas antes e durante a aula, as referencias bibliográficas, gráficos e esquemas de montagem da aparelhagem, etc. A capa Constitui a protecção externa do relatório e deve conter as informações necessárias à identificação do trabalho, obedecendo a seguinte ordem: Nome do estudante (s), no topo da página e centralizado; Número da aula prática; Tema da aula; Nome (s) do (s) docente (s) Instituição (Universidade Pedagógica, Departamento, Curso e cadeira); Local e data. Laboratório II 21 No índice Faz-se referência apenas as paginas que o seguem, oferecendo ao leitor uma imagem da estrutura do trabalho. Este é geral e temático. Na paginação Deve enumerar em ordem crescente, com algarismos árabes, iniciando na introdução até as referências bibliográficas. Esta deverá ser colocada a direita na margem superior A introdução Deve conter uma apresentação sucinta e objectiva da (s) experiência (s) a tratar. Nela, você deve ser claro e resumido, deve apresentar fórmulas, equações e definição de alguns conceitos ligados a aula. Você deve escrever a introdução com cuidado, pois é através dela que se tem a impressão geral do tema da aula. Os objectivos Devem ser claros e relacionados ao tema da aula. Ao formular os objectivos você deve ter em consideração a desenvolvimento das capacidades e habilidades durante a realização da aula prática, bem como, as competências a serem adquiridas com a aula. Descricao das experiencias Título da experiência. (definido no guião) Materiais (mencionados no guião, deve-se fazer referencia aos materiais alternativos que tenham sido usados na experiência) Laboratório II 22 Reagentes ou substâncias (mencionados no guião) Procedimentos (devem ser claros, objectivos e devidamente enumerados). A descrição do procedimento experimental deverá incluir não só o modo de proceder como todas as observações em relação ao decurso da experiência (a variação da cor, libertação de um gás, formação de precipitado, etc.) e qualquer modificação resultante da experiência, incluindo os riscos e segurança envolvidos no manuseamento dos reagentes. Figuras ou esquema de montagem da aparelhagem Devem ser simples e perceptíveis; A legenda deve estar organizada na posição horizontal; Se o relatório é manuscrito, a legenda deve ser apresentada com letras maiúsculas. As observações (ou resultados) Constituem tudo aquilo que você vê, ouve, sente e apalpa; bem como a tabela de recolha de dados. Nas observações deve apresentar uma informação clara, objectiva e sem interpretações ou comentários pessoais. Os gráficos Para melhor ilustração dos gráficos, deve construí-los em papel milimétrico ou em folha de cálculo obedecendo uma escala menor. Estes devem ser devidamente legendados. As explicações (ou discussão dos resultados) Estas são relevantes, pois é nesta fase que você revela a sua preparação, conhecimento sobre o tema da aula prática e capacidade de análise. Laboratório II 23 Aqui você analisa os resultados obtidos, comparando-os e avaliando-os com os já existentes na literatura citada (fundamentação teórica). Também deve considerar os interesses e as novidades dos resultados obtidos, se for o caso, indicar as aplicações teóricas ou práticas dos resultados obtidos, bem como as suas limitações. A explicação fornece elementos para a conclusão. Na conclusão Você deve apresentar uma informação de forma lógica, clara e concisa, fundamentada nos resultados obtidos e na discussão dos resultados. A conclusão é uma confirmação ou negação da fundamentação em conjunto com os objectivos da aula, cuja demonstração constitui o desenvolvimento da aula. Pode apontar as limitações da actividade e formas de ultrapassar. Resposta as questões colocados Você deve apresentar a(s) soluções do(s) questionário(s) colocados. Bibliografia consultada A referência bibliográfica é o conjunto de elementos que permitem a identificação, no todo ou da parte, de documentos impressos ou registados em diversos tipos de material. Deve conter o nome do autor, título da obra, volume, país, edição e ano (seguindo as normas de apresentação da referencia bibliográfica vigentes na UP). Para tal, deve adquirir o documento normas para a produção e elaboração de trabalhos científicos na UP no centro de recursos ou na página de UP (up.ac.mz) Laboratório II 24 Auto-avaliação Exercícios 1. Quais são os componentes principais de um relatório de uma aula experimental? 2. Quais os principais aspectos a considerar durante as observações de uma experiência química? Chave de correcção Lição 1 1. Ao responder este questão deve ter em consideração ao conjunto de regras adotadas para prevenir ou agir correctamente em caso de acidentes, tendo em conta o tipo de material ou reagentes a utilizar ou em função da ocorrencia. 2. Antes de responder as perguntas 2, 3 e 4, tome em consideração o conteudo da lição 2 do teu módulo e a da literatura recomendada, pois há procedimentos imediatos (com ajuda do kit de primeiros socorros) antes de ir ao posto medico mais proximo. 3. A utilização da bata, óculos de proteção e luvas é indispensável para a proteção individual quando presente no laboratório. Lição 2 1. Um relatório de aula experimental deve conter: uma capa, índice, introdução onde constam os objectivos, a descrição das experiências (título da experiência, os materiais, os reagentes, os procedimentos, as figuras ou esquema de montagem da aparelhagem, as observações e as explicações ou discussão dos resultados), uma conclusão, resposta as questões e exercícios colocados e a bibliografia consultada. Laboratório II 25 2. Nas observações devem ser descritos os fenómenos observados antes, durante e no fim de cada experiência e estes devem estar relacionados com uma determinada experiência específica. Leitura Lei mais sobre as Regras de Higiene e Segurança no Laboratório: 1. MACEDO, Ricardo. Manual de Higiene de Trabalho na Indústria. Lisboa. Fundação Coloust Guldbenkian, 1989. 2. Filomeno Inroga & Malaquias Tsambe. Manual de Química Basica- EaD. Maputo. Universidade Pedagógica, 1996. 3. Filomeno Inroga & Malaquias Tsambe. Manual de LaboratórioI-EaD.Maputo. Universidade Pedagógica, 2013. Laboratório II 26 Unidade n°2 Práticas de Química Inorgânica I Introdução Bem-vindo a segundam unidade didáctica. Nela você terá a oportunidade de realizar um conjunto de experiências. Que lhe permitirão trabalhar de forma independente em pequenos projectos, bem como usar substâncias químicas seguindo as regras de higiene e segurança com vista a garantia a qualidade dos resultados a obter. Para além dos aspectos referidos, há ainda a destacar o contributo das actividades experimentais para o desenvolvimento de cidadania responsável através do pensamento crítico e reflexivo. Nesta unidade, você irá obter várias subtâncias inorgânicas pertencentes aos grupos principais da Tabela Periódica. No entanto, toda a experiência supõe sempre a aquisição de certo conhecimento em virtude da presença imediata de uma realidade. Quer dizer que em toda a experiência há um diálogo entre o nosso espirito e algo distinto. Dai que a primeira coisa que se exige a cada experiencia é que nos deve proporcionar uma aquisição de um certo conhecimento e, consequentemente enriquecimento do sujeito, seja cognitivo, afetivo ou emocional. Deste modo, esperamos que prepare antecipadamente todas as actividades que irá realizar, certificando-se de todos os potenciais riscos. Laboratório II 27 Ao completar esta unidade, você será capaz de: Objectivos Ampliar os conhecimentos sobre a obtenção laboratorial das diferentes substâncias e desenvolver as habilidades manuais de manipulação da aparelhagem de laboratório de Química; Manipular os produtos químicos com segurança, Desenvolver a capacidade de observação e interpretação dos fenómenos, permitindo a construção de um saber sólido sobre as transformações químicas; Dominar os métodos de trabalho laboratorial em química e usá-los sempre que necessário e na medida do possível; Adquirir capacidades e habilidades de montar aparelhagem para realização de experiências simples; Realizar experiências a partir materiais convencionais e localmente disponíveis; Determinar as propriedades físicas e químicas das diferentes substâncias; Realizar experiências e apresentar os resultados; Laboratório II 28 Aula Prática no1 Hidrogénio: Obtenção, Identificação e verificação das suas propriedades. Perigos e precauções no trabalho com Hidrogénio. Introdução Nesta aula, você irá realizar a experiência de produção de Hidrogénio e verificar as suas propriedades. Uma vez que estes conteúdos já foram abordados na disciplina de Química Inorgânica I, recomenda-se que antes da aula faça uma revisão teórica sobre o hidrogénio, as várias possibilidades de obtenção no laboratório, as propriedades, os perigos e os cuidados a tomar ao produzir este gás. Ao completar esta aula pratica, você será capaz de: Objectivos da aula Produzir o Hidrogénio com base em materiais convencionais e localmente disponíveis; Fazer a prova de gás fulminante e a prova de combustibilidade; Construir aparelho de produção de gases a partir de substâncias sólidas; Determinar a densidade do hidrogénio em relação ao ar; Aplicar as normas de Higiene e Segurança no Laboratório; Escrever correctamente as equações químicas. Laboratório II 29 Material e Substâncias Necessárias Para a realização destas experiências você vai precisar dos seguintes materiais e substâncias: Materiais Reagentes -Tubo de ensaio com abertura lateral 45 o -Pipeta Eppendorf de 12,5ml -Funil de separação -Tina hidropneumática -Mangeira de borracha -Adaptadores 20/20, 20/13 e 13/13. Alumínio ---- 2 a 3 espátulas Hidróxido de sódio 2M – 3ml Ácido clorídrico 10% --5ml Zinco granulado --- 3 a 4 granulos Água destilada Experiência 1: Produção de Hidrogénio Como realizar? 1- Coloca num tubo de ensaio com abertura lateral 90º, 2 a 3 espátulas de Zinco; 2- Na abertura superior do tubo de ensaio adapta um funil de separação usando adaptadores. Coloque no funil 5ml de Ácido clorídrico a 10%; 3- Na abertura lateral do tubo de ensaio, adapta com ajuda de adaptadores uma mangueira que irá desembocar num tubo de ensaio cheio de água, introduzido numa tina hidropneumática também cheia de água; 4- Abra cuidadosamente o funil, deixando gotejar o ácido sobre o zinco; 5- Anota as observações; 6- Faça a recolha do gás em 3 tubos de ensaio para as experiências subsequentes. Laboratório II 30 O que observou? ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Como explica as suas observações? ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Experiência 2: Prova de densidade em relação ao Ar Como realizar? 1. Pega nos dois tubos de ensaio que contêm o gás recolhido na 1ª experiência; 2. Acenda um palito de fósforo ou uma vela; 3. Aproxima o palito de fosforo ou a vela ao tubo do ensaio com a abertura virada para baixo; 4. Repita o procedimento 3 (aproxima o palito de fosforo ou a vela acessa ao tubo de ensaio) com abertura virada para cima; 5. Anota as observações. O que observou? ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Como explica as suas observações? ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Laboratório II 31 O que Conclui? ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Experiência 3: Prova de combustibilidade Como realizar? 1. Pega em dois tubos de ensaio que contém o gás recolhido na 1ª experiência; 2. Acenda um palito de fósforo ou uma vela; 3. Aproxima o palito de fosforo ou a vela ao tubo do ensaio com a abertura virada para baixo; 4. Aproxima o palito de fosforo ou a vela acessa ao tubo de ensaio com abertura virada para cima 5. Anota as observações O que observou? ___________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________Como explica as suas observações? ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ O que Conclui? ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Laboratório II 32 Auto-avaliação Questionario Depois de ter realizado as experiências e discutido os resultados obtidos, responda as seguintes questões relacionadas com as mesmas: 1. Porque na prova da densidade um dos tubos deve estar virado para baixo e o outro virado para cima? Que diferença constatou? Explique essas diferenças. 2. Qual é a diferença entre a prova de combustibilidade e a prova de comburência? 3. O que significa prova de gás fulminante? 4. Porque o Hidrogénio não é solúvel em água? 5. Que fenómeno permite a entrada do gás no tubo de ensaio cheio de água durante a recolha do Hidrogénio? 6. O que entende por densidade, combustibilidade, gás fulminante, solubilidade? 7. Quais são as possibilidades de produção de Hidrogénio no laboratório? Faça uma concepção experimental para a sua obtenção e verifica as seguintes propriedades: Solubilidade em água e densidade em relação ao ar, prova de gás fulminante e prova de combustibilidade, verificação das propriedades redutoras do Hidrogénio recorrendo a outros reagentes usados na aula acima apresentada. 8. Que perigo oferece esta aula e que cuidados deves tomar? Laboratório II 33 Chave de correcção 1. Ao responder as questão 1 e 2 você deve ter em consideração as propriedades fícas do Hidrogénio. 2. Ao responder a questão 3, toma em consideração a reactividade do Hidrogéno. 3. Em relação as questões 4 e 5 toma como base as ligações de hidrogénio e o principio físico da inpenetrabilidade. 4. Para responder a questão 6, consulta o manual de Química Básica ou outras literaturas recomendada. 5. Antes de desenvolver a sua concepção experimental de obtenção de hidrogénio consulta a literatura recomendada. 6. Para responder a questão 8, consulta a unidade 2 do seu módulo de laboratório II e a literatura recomendada. Elabore o relatorio da aula pratica Laboratório II 34 Leitura Lei mais sobre o Hidrogénio: 1. AMÁLIA, Cândido e SILVA, Maria. Trabalhos práticos de Química. 2o ano Complementar. Porto. Volume II. Porto editora, 1975. 2. MACEDO, Ricardo. Manual de Higiene de Trabalho na Indústria. Lisboa. Fundação Coloust Guldbenkian, 1989. 3. OHLWEILER, O. A. Fundamentos de Análise Instrumental. Rio de Janeiro. Livros Técnicos e Científicos, 1981. 4. SANTOS, Wildson, et al. Química e Sociedade. Volume único. São Paulo. Editora nova geração, 2005 5. SIMÕES, José et all. Guia do Laboratório de Química e Bioquímica. Lisboa. Fundação Coloust Guldbenkian, 2000 Laboratório II 35 Aula Prática no 2 Obtenção do Cloro e Verificação das suas propriedades. Identificação dos iões halogenetos. Perigos e cuidados a tomar na na produção do Cloro Introdução Nesta aula, você irá consolidar e aprofundar os conhecimentos sobre a reatividade e a produção dos halogénios no laboratório, a identificação dos iões halogenetos, os perigos e cuidados a tomar ao trabalhar com halogénios e em particular com o cloro. Lembre- se que qualquer procedimento experimental realizado num laboratório, envolve vários riscos relativos a manipulação de reagentes e equipamentos. Ademias, o Cloro é um gás muito tóxico. Ao completar esta lição, você será capaz de: Objectivos da aula Obter o Cloro a partir de materiais convencionais e não convencionais; Identificar qualitativamente os iões halogenetos a partir de reacções de precipitação, complexação e redox; Mencionar as principais aplicações dos halogéneos; Explicar os métodos de obtenção dos halogéneos; Manipular os halogéneos obedecendo as regras de higiene e Laboratório II 36 segurança; Construir um aparelho para obtenção de gases tendo em conta a sua toxicidade. Para a realização das experiências desta lição, você vai precisar dos seguintes materiais e substâncias: Substâncias Material Ácido clorídrico 2M ----------- 5ml Palitos de fósforos (comercial) --- 5 cabeças Água de javel (comercial) -------- 5ml Permanganato de potássio ------ 1g ou 1 espátula Cloreto de sódio ----------------- 1g Óxido de manganês (IV), em pó --- 1g Carvão activado ------ metade do tubo de ensaio Sais solúveis contendo iões Cl - , Br - e I - Água de cloro produzida na experiência I-2ml Tetracloreto de carbono ------ 2-3gotas Solução de amoníaco ------- 1-2ml Solução de Tiossulfito de sódio ----1-2ml Pedaço de folha verde 1 Tubo de ensaio com abertura lateral 45 0 ; 1 Pipeta Eppendorf de 12,5ml ou funil de separação; Adaptadores (20/13; 20/20) e Anilhas de borracha; 1 Filtro PTEF, 1 Suporte para filtro e 9 tubos de ensaio normais. Laboratório II 37 Experiência 1: Obtenção do Cloro e verificação das suas propriedades Como realizar? 1. Pesa 1g de Permanganato de potássio e introduz num tubo de ensaio com abertura lateral 45º; 2. Por cima deste, coloque um tubo de rosca, usando adaptadores 20/20 (coloca também um suporte e respetivo filtro), 3. Coloca neste tubo de rosca água destilada e uma folha verde; 4. Na parte superior do tubo de rosca adapta outro tubo de rosca, usando adaptadores 20/20, um suporte e respectivo filtro e coloca o carvão ativado; 5. Na abertura lateral do tubo de ensaio adapta um funil de separação e coloca Ácido clorídrico; 6. Leva o aparelho ao nicho; 7. Deixa gotejar o ácido sobre o Permanganato de potássio. 8. Anota as observações 9. Deve conservar a solucao obtida para experiencia seguinte. Nota: Para além do Permanganato de potássio, esta experiência pode ser realizada usando Óxido de manganês (IV), Água de javel, cabeças de palitos de Fósforo, entre outros O que observou? ___________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Laboratório II 38 Como explica as observações? ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Experiência 2: Identificação dos iões halogenetos. Método de precipitação e complexação Como realizar? 1. Organiza três tubos de ensaio normais ou tubos de reação; 2. Coloca em cada um dos tubos, 3ml de soluções contendo iões cloreto, brometo e iodeto, respectivamente; 3. Adiciona em cada tubo uma a três gotas de uma solução contendo iões prata; 4. Observa e anota as observações; 5. Adiciona ao tubo contendo os precipitaodos, as soluções de amoníaco para o primeiro tubo, solução de tiossulfato para o segundo tubo e solução de tiocianato para o terceiro tubo; 6. Anota as observações. O que observou?____________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Como explica as observações? ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Laboratório II 39 Experiência 3: Identificação dos iões halogenetos. Método das reações redóx Como realizar? 1. Em dois tubos de ensaio introduza, em cada um, uma solução contendo iões brometo e no outro tubo uma solução de iões iodeto; 2. De seguida adiciona em cada um 2 a 3 gotas de água de cloro produzido na experiência anterior; 3. Acrescenta em cada tubo Dissulfureto de carbono ou tetracloreto de carbono. O que observou?____________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Como explica as observações? ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ O que Conclui? ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Laboratório II 40 Auto- avaliação Questionario Depois de ter realizado as experiências e discutido os resultados obtidos, responda as seguintes questões relacionadas com as mesmas: 1- Como é que se obtém o Cloro no laboratório e na indústria. 2- Apresenta outras concepções de produção do Cloro e água de cloro. 3- Explique as propriedades descorantes do cloro. 4- Porque é que o Cloro é capaz de oxidar iões de Bromo e de Iodo e o Bromo é incapaz de oxidar o cloro. 5- Qual é a função do tetracloreto de carbono na experiência? 6- O que aprendeu com base nesta aula? 7- Que cuidados se devem ter quando se produz o cloro no laboratório escolar? 8- Apresente uma síntese dos principais perigos e cuidados a tomar no trabalho com os halogéneos. Elabore o relatorio da aula pratica Chave de correcção 1. Ao responder as questão 1 e 2, toma em consideração que o Cloro é um gás extremamente tóxico, por isso, há que tomar precausões para evitar a fuga do mesmo. 2. Em relação as questões 3, 4 e 5 deve tomar em consideração as propreidades químicas do Cloro e dos Halogénios; posição na série de reactividade dos metais, estrutura electronica entre outros aspectos 3. Para responder a questões 7 e 8 consulta a unidade 2 do seu módulo de laboratório II. Laboratório II 41 Leitura Lei mais sobre os halogéneos: 1- GLINKA, N. Química Geral. Vol.1, Editora Mir Moscovo, 1984. 2- GLINKA, N. Química Geral. Vol.2 , Editora Mir Moscovo, 1984. 3- COTTON, F, Alberto Química inorgânica Livros Técnicos e Científicos. Editora S. A, 1982. 4- NOVAIS, Vera Lucia Duarte. Quimica.vol.3. São Paulo: Atual, 2000. 5- MAHAN, B. H.. Química um Curso Universitário. 2 ed. Revisada. São Paulo. Editora Edgard Blücher, 1984 6- HESLOP, R.B. & JONES, K. Química Inorgânica moderna. Lisboa. Fundação Caloust Gulbenkian, 1987 Laboratório II 42 Aula Pratica no 3 Obtenção do Cloreto de hidrogénio e do Ácido clorídrico. Determinação volumétrica da concentração do ácido obtido. Perigos e cuidados a tomar na realização desta aula. Introdução Nesta lição, você irá consolidar e aprofundar os conhecimentos sobre a produção do Cloreto de Hidrogénio e Ácido Clorídrico. Com base nesta aula, ficará a saber como determinar a concentração da substância ácida, a partir da concentração e volume conhecido da base. Saberá ainda, mencionar os perigos e cuidados a tomar ao trabalhar com halogénios e em particular com o cloro. Ao completar esta lição, você será capaz de: Objetivos da aula Construir um aparelho para obtenção de gases tendo em conta a sua toxicidade; Obter o Cloreto de hidrogénio e convertê-lo em Ácido clorídrico; Determinar quantitativamente a concentração do ácido obtido na base de medições volumétricas (titulação ácido-base); Aplicar as normas de higiene e segurança no laboratório. Laboratório II 43 Para a realização destas experiências você vai precisar dos seguintes materiais e substâncias: Experiência 1: Obtenção do Cloreto de hidrogénio e do Ácido clorídrico Como realizar? 1. Retira, com ajuda de uma espátula, 1g de Cloreto de sódio e introduza num tubo de ensaio com abertura lateral de 45 o ; 2. Através de um adaptador 20/20 e suporte e respectivo filtro, adapta um tubo de rosca (tubo de alongamento) e introduza neste tubo água destilada. 3. Sobre o tubo de rosca contendo água destilada, adapta um outro tubo de rosca (adaptador 20/20, suporte e respectivo filtro) e introduza nele o carvão activado; 4. Na abertura lateral do tubo de ensaio (45o), adapta (adaptador 13/13), um funil de separação e introduz Ácido sulfúrico concentrado; 5. Após montada a aparelhagem, leva ao nicho; 6. Abra a torneira do funil de separação e deixas gotejar o Ácido sulfúrico para o Cloreto de sódio; 7. Obtido o Ácido clorídrico, retira uma pequena quantidade para o tubo de identificação e adiciona o indicador – alaranjado de metilo. Materiais Reagentes - Tubo de ensaio com abertura lateral 45 o ; -1 Suporte para filtro -1 Filtro PTEF -Funil de separação; -1 Seringa -1 Bureta -1 Balão volumétrico -Adaptadores 20/20, 20/13 e 13/13. - Cloreto de sólido --------- 1 a 2 espátulas, -Hidróxido de sódio (1M) ---- 10ml a 20ml -Ácido sulfúrico concentrado -----5ml -Solução alcoólica de Fenolftaleína; -Água destilada. Laboratório II 44 O que observou? ___________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Como explica as observações? ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ O que Conclui? ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Experiência 2: Determinação volumétrica da concentração do Ácido Clorídrico obtido Como realizar?1. Prepara uma bureta de 50ml e encha com uma solução de Hidróxido de sódio a 1M. 2. Com ajuda de uma pipeta, meça para um balão volumétrico ou Erlenmeyer de 200ml, uma certa quantidade do Ácido clorídrico (produzido na experiencia anterior) e adiciona água; 3. Adiciona à solução de Ácido clorídrico algumas gotas do indicador Fenolftaleína; 4. Leva o balão volumétrico contendo a solução de Ácido Clorídrico à bureta, e deixa gotejar o Hidróxido de sódio sobre o Ácido clorídrico, mantendo agitação constante até a mudança de cor; Laboratório II 45 OBS: Fechar a bureta logo após a primeira gota que provoca a mudança de cor; 5. Toma nota do volume ocupado inicialmente pela base; 6. Repita a experiência no mínimo 3 vezes; 7. Anota as observações. O que observou?____________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Como explica as observações? ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ O que Conclui? ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Laboratório II 46 Auto-Avaliação Questionario Depois de ter realizado as experiências e discutido os resultados obtidos, responda as seguintes questões relacionadas com as mesmas: 1. Terminada a realização desta aula, diga em poucas palavras o que aprendeu dela. Esta aula terá alguma importância? Qual? 2. Quais as substâncias usadas para obtenção de Cloreto de hidrogénio no laboratorio? 3. Qual a é diferença entre Cloreto de hidrogénio e Ácido Clorídrico 4. Qual é a importância do Cloreto de hidrogénio/Ácido clorídrico? 5. Em que consiste a titulação ácida /base? 6. O que é solução padrão e o que é solução problema? 7. Qual o significado do ponto de equivalente?ou viragem? 8. Quando é que uma solução atinge o ponto de equivalência? 9. O que são indicadores? 10. Quais são os perigos e cuidados a tomar para esta aula? Chave de correcção 1. Para responder a questão 1, toma em consideração as competências adquiridas, que possam ser úteis para a vida prática. 2. Em relação a questão 2, toma em consideração a todas as possíveis formas de obtenção do Cloreto de hidrogénio. 3. Para responder as questões 3 e 4 faça ma pequena revisão sobre as propriedades químicas do cloro. 4. Em relação as questões 5, 6 e 7 é importante conhecer o princípio básico da volumetria (titulação ácido/base). 5. Na questão 8 é fundamental ter em conta que o ponto de Laboratório II 47 equivalência é que determina o fim da titulação. 6. Na questão 9, deve fazer menção a função, natureza e tipos de indicadores, bem como, a coloração que toma quando em meio ácido ou básico e o pH do ponto de viragem. 7. Para responder a questão 10, leia sobre as propriedades e os cuidados no manuseamento destas substâncias. Elabore o relatorio da aula pratica Leitura Lei mais sobre os halogéneos: 1. GLINKA, N. Química Geral. Vol.1, Editora Mir Moscovo, 1984. 2. GLINKA, N. Química Geral. Vol.2 , Editora Mir Moscovo, 1984. 3. BACCAN, et all. Quimica analítica Quimica elementar. São Paulo, Edgard e Instituto Mauá de Tecnologia, 2001. 4. CHANG, Raymond. Química. Portugal, editora Mc Graw-Hill, 5 ed, 1994. 5. RUSSEL, John Blair. Química Geral. São Paulo, editora Pearson do Brasil, 2 ed, 1994. 6. VOGEL, Artur Israel, Química Analítica Qualitativa, 5ª edição, editora Mestre JOU, São Paulo, 1981. 7. VOGEL, A. I. Análise Inorgânica Quantitativa. 4a. ed. Rio de Janeiro. Guanabara Dois, 1981 8. FELTRE, R. Quimica 2. Fisico-Quimica. São Paulo, 7 ed, Editora Moderna, 2008. Laboratório II 48 Aula Pratica no 4 Calcogénios: Obtenção do Oxigénio e Verificação das suas propriedades. Introdução Nesta lição, você irá aprofundar os conhecimentos sobre a produção e as propriedades do Oxigénio. Este é um gás de extrema importância na respiração de qualquer ser vivo aeróbico. A partir desta aula pratica, poderás confirmar as várias técnicas de produção de Oxigénio no laboratório e que pode ser recolhido, armazenado e utilizado principalmente na respiração de doentes nos hospitais Confirmarás ainda as propriedades do Oxigénio, nomeadamente comburência, densidade e solubilidade. Ao completar esta lição, você será capaz de: Objectivos da aula Construir aparelho para a obtenção de gases; Obter oxigénio a partir de materiais convencionais e não convencional; Verificar as propriedades do oxigénio (densidade, solubilidade, comburência); Aplicar as normas de higiene e segurança no laboratório ao manipular o Peróxido de Hidrogénio. Laboratório II 49 Para a realização destas experiências você vai precisar dos seguintes materiais e substâncias: Material Substâncias 1 Tubo de ensaio com abertura lateral 45 0 ; 1 Pipeta Eppendorf de 12,5ml ou funil de separação; Adaptadores (20/13; 20/20) e Anilhas de borracha; 1 Filtro PTEF, 1 Suporte para filtro 1 Tina hidropneumática; 1 Mangueira de Borracha Ácido clorídrico 10% -------- 5ml Água oxigenada 10% -------- 5ml Permanganato de potássio --1 a 2 espátulas Óxido de manganês (IV), em pó --- 1 a 2g Água destilada Experiência 1: Obtenção do Oxigénio e verificação da sua solubilidade em Água Como realizar? 1. Coloca 2 a 3 espátulas de Óxido de manganês (IV) num tubo de ensaio com abertura lateral de 90 o ; 2. Através de adaptador 20/13 adapta ao tubo de ensaio 90º o funil de separação e introduza 10 ml de Peróxido de hidrogénio a 10%; 3. Na abertura lateral 90º do tubo de ensaio, adapta uma mangueira de borracha para recolha de gás que deverá desembocar num tubo de ensaio cheio de água emerso numa tina hidropneumática ou bacia com água; 4. Abra a torneira do funil e deixa gotejar o Peróxido de hidrogénio sobre o Óxido de manganês (IV); 5. Retira o tubo de ensaio logo que toda a água contida no tubo de ensaio for substituída por bolhas de gás; 6. Faça a recolha do gás em 4 tubos de ensaio para os posteriores testes. Laboratório II 50 O que observou? ___________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Como explica as observações? ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ O que Conclui? ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________
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