Técnicas de pesagem

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AULA PRÁTICA - TÉCNICAS DE PESAGEM
1. INTRODUÇÃO
A técnica de pesagem é uma das mais importantes operações realizadas nos laboratórios de química. Neste processo, a massa de um corpo é determinada por comparação com massas conhecidas, utilizando-se balanças.
Existem basicamente três tipos de procedimentos para determinação de massa, conforme descrito abaixo:
(i) Pesagem direta: usada para determinar a massa de um objeto, por exemplo, um vidro de relógio, um bécher, etc.;
(ii) Pesagem por adição: usada quando adicionamos pequenas quantidades de amostra num recipiente vazio, cuja massa foi previamente determinada, até obtermos a massa desejada de amostra. Por exemplo, para fazer a pesagem de determinado material, podemos usar um recipiente previamente tarado (de massa conhecida) e acrescentar, com o auxílio de uma espátula, pequenas quantidades desse material, até a balança mostrar no display o valor da massa desejada na pesagem da amostra;
(iii) Pesagem por diferença: usada para determinar a massa de uma amostra, que se altera em contato com o ar, por diferença entre duas pesagens. A amostra é colocada num recipiente adequado, provido de tampa, e o conjunto é pesado. A quantidade necessária da amostra é retirada do recipiente e sua massa é determinada pesando-se novamente o conjunto.
Vários tipos de balanças são encontradas em laboratório, desde as utilizadas em pesagens mais grosseiras até as de grande sensibilidade. O que determina a diferença entre estes equipamentos é o seu grau de precisão na hora da pesagem. As mais usais são:
(i) Balanças semi analíticas – são balanças de prato simples e manejo simplificado, nas quais a leitura da massa é feita através de uma escala digital. É um instrumento menos preciso, pois pode ter seu resultado alterados por interferência do meio em que se encontra. Existem modelos com precisão de 0,01 e 0,001g, como o apresentado na Figura 1.
Figura 1 – Modelo de balança semi analítica usada no experimento.
Fonte: Autores, 2018.
(ii) Balanças analíticas – são balanças de prato simples e manejo simplificado, nas quais a leitura da massa é feita através de uma escala digital. Usualmente apresentam o prato para colocação de amostras protegido por portinholas de vidro corrediças, para não ocorrer instabilidade no valor lido ou até induzir a um grande erro de leitura. Devido à necessidade de extrema precisão das medidas efetuadas, este equipamento deve ser manipulado em ambientes específicos, com condições ambientais controladas. Existem modelos com precisão de 0,0001 e 0,00001g, como o mostrado na Figura 2.
Figura 2 - Modelo de balança analítica usada no experimento.
Fonte: Autores, 2018.
O manejo de qualquer uma dessas balanças requer alguns cuidados especiais, pois são instrumentos bastante precisos e de grande sensibilidade, portanto:
(i) Nunca remover os pratos, nem os trocar com os de outra balança;
(ii) Manter a balança no seu devido lugar, apoiada sobre superfícies bem estáveis e nivelada. Vibrações, mudanças bruscas de temperatura ou de umidade e movimentos de ar devem ser evitados;
(iii) Centrar o peso no prato da balança da melhor forma possível;
(iv) Nunca colocar a amostra diretamente sobre o prato da balança, mas pesá-la em recipientes secos e adequados, tais como pesa-filtro, béquer pequeno, vidro de relógio, etc.;
(v) Todo objeto deve ser pesado à temperatura ambiente para se evitar erros devido à formação das correntes de convecção;
(vi) Nunca tocar com as mãos os objetos a serem pesados. Estes objetos devem ser manipulados com uma pinça ou espátula;
(vii) Nunca pesar substâncias corrosivas, voláteis ou higroscópicas em frascos abertos;
(viii) Manter sempre as laterais da balança fechadas quando se faz a leitura, pois qualquer corrente de ar externa pode causar erro;
(ix) Manter a balança sempre limpa, livre de resíduos de pesagens anteriores;
(x) Ter o cuidado para não exceder a carga máxima.
2. OBJETIVOS
2.1. Objetivo Geral
O objetivo geral desse trabalho é ambientar o aluno quanto ao manuseio adequado das balanças analítica e semi analítica durante o procedimento de pesagem de alguns materiais;
2.2. Objetivos Específicos
(i) Conhecer a estrutura das balanças, sua precisão, os cuidados que devem ser tomados na pesagem, a forma de zerar as balanças e os fatores que podem influenciar na fidelidade do processo de pesagem;
(ii) Aprender a registrar as massas apresentadas no display das balanças e a calcular a média e o desvio padrão dessas medidas obtidas.
3. MATERIAIS E MÉTODOS
Este trabalho trata-se de um relatório referente a segunda aula prática realizada no laboratório de química experimental, acerca das técnicas de pesagem.
Para efetuar o uso coreto da balança e aferir as massas dos materiais empregados no processo de pesagem, o experimento foi realizado nas seguintes etapas descritas:
(i) Em aulas anteriores a este experimento, os alunos foram previamente orientados sobre as normas de segurança do laboratório e sobre os equipamentos básicos que foram usados nesta e serão utilizados nas próximas aulas práticas, o que facilitou inicialmente o desenvolvimento do experimento;
(ii) Ao adentrar no laboratório, as balanças já se encontravam devidamente nivelada e os materiais utilizados para pesagem já estavam separados para iniciar a realização do experimento;
(iii) Foi apresentado dois grupos de materiais para que os alunos pudessem escolher um deles e realizar seu experimento. Um grupo era formado por arroz e sal (NaCl) e o outro por feijão e açúcar (C6H12O6). Para efetivar este experimento foram escolhidos os elementos: arroz e sal (NaCl);
(iv) A primeira etapa do experimento foi ligar as balanças e efetuar a limpeza do prato com um pincel de cerdas macias, para que nenhum possível vestígio de resíduo pudesse interferir na massa do elemento obtida após a pesagem. Este experimento foi realizado em duas balanças, uma analítica e uma semi analítica;
(v) O próximo passo foi colocar o recipiente de recolha de produto no prato da balança. Para esse procedimento foram usados dois vidros de relógio, um pequeno para a pesagem do sal (NaCl) e outro um pouco maior para a pesagem do arroz. Em seguida, os vidros laterais da balança foram fechados (no caso da balança analítica) e, posteriormente, o botão para zerar a balança, ou seja, para realizar a tara do recipiente, foi ativado;
(vi) Os materiais, antes armazenado em um recipiente plástico e deixado próximo as balanças no início da aula, tiveram certa quantidade transferida cada um para um béquer pequeno, e em seguida, com o auxílio de espátulas metálicas esse material foi adicionado lentamente no vidro de relógio posicionado no prato da balança, até atingir aproximadamente a massa requerida para o experimento, que era de 7,4 g para o arroz e 1,2 g para o sal;
(vii) No caso da balança analítica, depois que a quantidade especificada foi atingida, as portas laterais da balança foram fechadas e alguns instantes foram esperados para somente depois ter a massa apresentada anotada; 
(viii) O processo de pesagem de cada um dos dois materiais escolhidos foi realizado três vezes em cada uma das duas balanças. Primeiro foi pesado o arroz e depois o sal. Portanto, o processo de retirar a tara do recipiente foi realizado em cada uma das balanças com cada um dos vidros de relógio usados;
(ix) As medidas obtidas nas experiências foram registradas, com a finalidade de que posteriormente fosse calculada a média das amostras e o seu desvio padrão, através das fórmulas, respectivamente apresentadas pelas Equações 1 e 2:
 			(1)
Onde,		 = valor médio;
 = somatório de todas as medidas;
n = número de medidas.
 			(2)
Onde,		 = desvio padrão;
xi = valor das medidas;
n = número de medidas;
 = valor médio.
(x) Ao término do experimento as balanças foram desligadas, novamente limpas com o pincel de cerdas macias, a balança analítica teve suas portas de vidro fechadas, a bancada onde o experimento foi realizado também foi limpa e todos os objetos utilizados na pesagem foram lavados em água corrente e detergente,
e depois de enxaguados foram lavados com água destilada e apoiados sob a bancada da pia para secarem.
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Nesta seção serão apresentados os resultados obtidos na aula prática após a pesagem dos materiais escolhidos para realizar o experimento. Deste modo, serão descritos os resultados da massa dos materiais pesados obtidos nos displays das balanças, bem como os resultados dos cálculos do valor médio e do desvio padrão das amostras pesadas.
Esses dados foram estruturados em tabelas com a finalidade de transformar as observações anotadas e calculadas em sala de aula em informações mais compreensíveis visualmente. Como exemplificado na Tabela 1, estruturada para apresentar todos os valores obtidos nas três pesagens dos dois materiais amostrados e pesados nas balanças analítica e semi analítica.
Tabela 1 - Resultados obtidos nas pesagens.
	
	BALANÇA ANALÍTICA
	BALANÇA SEMI ANALÍTICA
	
	ARROZ
	SAL (NaCl)
	ARROZ
	SAL (NaCl)
	PESAGEM 1
	7,4144
	1,2316
	7,451
	1,274
	PESAGEM 2
	7,4030
	1,2080
	7,412
	1,223
	PESAGEM 3
	7,4139
	1,2082
	7,461
	1,211
Fonte: Autores, 2018.
O processo de pesagem das amostras dos materiais utilizados no experimento pode ser observado nas Figuras 3 e 4, apresentadas na sequência.
	Figura 3 - Pesagem do sal (NaCl) na balança analítica.
	Figura 4 - Pesagem do arroz na balança semi analítica.
	
	
	Fonte: Autores, 2018.
	Fonte: Autores, 2018.
Com todos os valores das pesagens em mãos foi possível realizar o cômputo do valor médio das amostras, e posteriormente, do desvio padrão dos dois materiais pesados primeiramente na balança analítica e depois na semi analítica, conforme as equações que foram apresentadas no item 3. Os valores resultantes estão organizados na Tabela 2.
Tabela 2 - Resultados obtidos no cômputo dos valores médios e desvios padrão.
	
	BALANÇA ANALÍTICA
	BALANÇA SEMI ANALÍTICA
	
	ARROZ
	SAL (NaCl)
	ARROZ
	SAL (NaCl)
	
	7,4104
	1,2159
	7,441
	1,236
	
	0,0064
	0,0136
	0,025
	0,033
Fonte: Autores, 2018.
Conforme as informações apresentadas na Tabela 2, pode-se perceber que os valores médios e os desvios obtidos na pesagem da balança semi analítica são sempre maiores quando comparados aos mesmos valores obtidos na pesagem dos materiais na balança analítica, isso prova que quanto mais precisa for a balança maior serão a exatidão dos valores obtidos no processo de pesagem.
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Após realizar o experimento foi perceptível a importância de adquirir conhecimento sobre o funcionamento e uso correto das balanças, as técnicas necessárias para se realizar uma pesagem, o manuseio adequado dos instrumentos utilizados para efetivar o procedimento e a forma de entender e fazer a leitura dos valores obtidos para que seja possível calcular o valor médio e o desvio das amostras pesadas.
Além disso, vale ressaltar a importância de tomar todos os cuidados durante a pesagem para que sejam obtidos os resultados esperados. Quanto maior os cuidados e a atenção durante o processo de pesagem maior a garantia de obter resultados mais exatos conforme aqueles esperados na especificação.
Todo o experimento foi realizado sem grandes dificuldades. No geral, os resultados obtidos foram bastante satisfatórios, sobretudo, por não apresentar valores tão discrepantes obtidos nas pesagens, tanto na balança analítica quanto na balança semi analítica.
REFERÊNCIAS
RODRIGUES, Paula de Melo. Técnicas de pesagem e determinação de densidade. Disponível em: https://www.passeidireto.com/arquivo/19185549/relatorio-2---tecnicas-de-pesagem. Acesso em: 10 mai. 2018.
Técnicas de laboratório. Disponível em: https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/191640/mod_resource/content/1/Protocolos%201.pdf. Acesso em: 10 mai. 2018.
Balança analítica e semi analítica – Saiba a diferença. Disponível em: http://www.balancas-analiticas.com.br/home/balanca-analitica-e-semi-analitica-saiba-a-diferenca/. Acesso em: 10 mai. 2018.