Relátorio PREPARO E DILUIÇÃO DE SOLUÇÕES

Prévia do material em texto

7
UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA
CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE
DEPARTAMENTO DE FARMÁCIA
Componente curricular: Química Analítica Experimental
Discente: 
EXPERIMENTO 01: PREPARO E DILUIÇÃO DE SOLUÇÕES
1.0 Introdução
Uma solução, no sentido amplo, é uma composição homogênea de duas ou mais substâncias moleculares ou iônicas, onde estará presente no preparo pelo menos um soluto e um solvente. Para que seja nomeado de solução, necessariamente o soluto e o solvente devem constituir uma fase única e toda mistura homogênea, cujo aspecto é uniforme ponto a ponto.
Dois termos geralmente usados para descrever soluções são concentrado e diluído. Uma solução concentrada apresenta uma concentração alta de soluto; e uma solução diluída apresenta uma concentração baixa. A palavra diluição é usada quando uma solução pode ser mais diluída pela adição de mais solvente (RUSSEL, p.87)
Na indústria farmacêutica e alimentícia, por exemplo, o profissional utiliza o preparo de soluções nas chamadas dispersões coloidais para o preparo de gelatina e goma arábica (além de outros) e as dispersões de proteínas como de albumina bovina, e etc. Contudo, neste experimento, nos limitaremos ao preparo de soluções e diluições aquosas.
Uma solução aquosa é uma solução na qual o solvente é água, a capacidade de uma substância para dissolver-se em água é determinada por se a substância pode alcançar ou ultrapassar as fortes forças atrativas que as moléculas de água geram entre elas mesmas.
No tocante aos fármacos, alguns medicamentos precisam passar por um processo de diluição de sua fórmula, antes que sejam administrados no organismo do indivíduo. O preparo e diluição de solução aquosa é necesário para que possa permitir a redução de risco de um paciente apresentar rejeição ou alergia ao fármaco que está sendo utilizado no seu tratamento, já que ele vai absorver doses diluídas do produto, ao invés de um volume grande de uma só vez. 
A diluição, por sua vez, significa reduzir a concentração de um medicamento em um volume já líquido ou não, em diluentes recomendados pela orientação do fabricante. A diluição, portanto, somente reduz a concentração de um medicamento em um certo volume de líquido especificado.
1.1 Objetivo
Desenvolver técnicas operacionais adequadas para o preparo e diluição de soluções em meio aquoso pelo método direto.
2.0 Fundamentação Teórica
Em química analítica, o preparo e diluição de solução, trata-se principalmente das soluções no estado líquido, constituídas por gases, líquidos ou sólidos, dispersos em um solvente líquido.
Os componentes de uma solução são denominados de solvente e soluto, onde o solvente é o componente mais abundante. De acordo com a quantidade de soluto e solvente, as soluções podem ser classificadas em: soluções diluídas, soluções concentradas, soluções saturadas e soluções supersaturadas.
Soluções diluídas: a quantidade de soluto é muito pequena em relação à de solvente, sendo assim, a solução se encontra completamente diluída.
Soluções concentradas: a quantidade de soluto é grande em relação à de solvente, ou seja, a solução não se encontra dissolvida.
Soluções saturadas: a quantidade de soluto é a máxima permitida para uma certa quantidade de solvente, em determinada temperatura.
 Soluções supersaturadas: é um sistema instável, pois a quantidade de soluto é maior que a máxima permitida.
Sabendo assim que soluções são misturas de duas ou mais substâncias, elas ainda são classificadas de acordo com o estado de agregação e a natureza das partículas dispersas. 
Estado de agregação: a este aspecto, as soluções podem ser sólidas, líquidas ou gasosas. Solução sólida: os componentes desse tipo de solução se encontram no estado sólido (à temperatura ambiente); Solução Líquida: os componentes dessa solução se encontram no estado líquido; Solução gasosa: todos os componentes dessa solução se encontram no estado gasoso.
Natureza das partículas dispersas: pode se classificar em moleculares e iônicas em função da natureza das partículas dispersas. Solução molecular: as partículas dispersas neste caso são moléculas; Solução iônica: as partículas dispersas se encontram na forma de íons. Estas soluções também são chamadas de soluções eletrolíticas, porque possuem a capacidade de conduzir corrente elétrica. 
O ponto de saturação depende do soluto, do solvente, e das condições físicas, como temperatura e pressão. A quantidade de uma substância necessária para saturar uma quantidade padrão (100 g) de um solvente em uma dada pressão e temperatura, é chamada coeficiente ou grau de solubilidade.
Sabendo que concentração é utilizado para se referir às constantes de proporcionalidade das relações entre a quantidade de uma substância (geralmente o soluto) e o volume total do material. Uma vez que as quantidades dos solventes e de soluto podem ser medidas em massa, volume ou número de mols (quantidade de matéria), existe diversos métodos para descrever suas concentrações, como por exemplo: 
C – concentração comum: relaciona a massa de soluto com o volume total da solução. Unidade: g/L
M- concentração molar ou molaridade: relaciona a quantidade de matéria (número de mols) do soluto com o volume da solução em litros. Unidade: mol/L
T – título ou fração em massa: relaciona a massa do soluto com a massa total da solução:
 x 100%
 W – molalidade: relaciona a massa de soluto com a massa de solvente em kg. Unidade: mol/kg
 
Para preparar uma solução diluída a partir de uma solução estoque, utiliza-se também a equação fundamental de diluição, onde a solução estoque é a solução inicial,e a solução final é a que se quer preparar. 
A diluição de uma solução consiste na adição de um solvente a esta, diminuindo a sua concentração. Como há apenas adição de solvente, a quantidade de soluto (em massa ou em número de mols) na diluição de soluções permanece constante, apenas volume aumenta. Assim, tem-se que:
 
3.0 Materiais e métodos
Materiais: Balança analítica, balão volumétrico de 100 ml, béquer, pisseta, espátulas, bastão de vidro, pipeta, proveta, capela, água destilada, soluções de cloreto férrico, ácido clorídrico, hidróxido de amônio, e carbonato de sódio.
Inicialmente, seguindo o protocolo sugerido pela professora, lavou-se todas as vidrarias utilizadas durante a realização do experimento. Dividiu-se o experimento em dois momentos, no primeiro momento preparou-se soluções sólidas, sendo elas: cloreto férrico, carbonato de sódio e acetato de sódio. Em segundo momento soluções liquídas, sendo elas: ácido clorídrico e hidróxido de amônio.
Após certifica-se a calibração da balança analítica, tomou-se o béquer, vidraria utilizada para a pesagem da substância (poderia ser usado o vidro de relógio para esse procedimento), ainda com o mesmo vazio pesou-se, então se tarou o béquer, e de forma analítica, do modo mais fidedigno possível , com auxílio de espátulas, pesou-se a substância. 
Sabendo que em primeiro momento trabalhou-se com substâncias sólidas e em segundo momento com substâncias líquidas, pesou-se as seguintes substâncias:
:
	Nº DA SOLUÇÃO
	SUBTÂNCIA
	SÓLIDA
	LÍQUIDA
	01
	Cloreto férrico
	x
	
	02
	Ácido clorídrico
	
	x
	03
	Hidróxido de amônio
	
	x
	04
	Carbonato de sódio
	x
	
	05
	Acetato de sódio
	x
	
	Após a pesagem de cada substância de acordo com os cálculos (em anexo) foi feita a diluição das mesmas, para as substâncias sólidas, como por exemplo, a solução 01, Cloreto férrico, adicionou-se água destilada, com o auxílio da pisseta, no bequer, agitou-se a solução e transferiu-se para o balão volumétrico de 100ml (quantidade padrão), esse procedimento foi repetido no mínimo dez vezes, buscando assegurar que toda a substância que estava no béquer fosse transferida para o balão volumétrico, também se utilizou o bastão de vidro para auxiliar a transferência da solução aquosa para o balão, atentou-se para aferição do menisco, assim, objetivando sempre, evitar erros dos valores. Com o menisco do balão volumétrico devidamente aferido, homogenizou-se a solução e a desprezou.O mesmo procedimento foi feito para todas as substâncias sólidas.
	Para as substâncias líquidas, soluções dois e três, ácido clorídrico e hidróxido de amônio, respectivamente. Utilizou-se a pipeta para medir e transferir a subtância para o balão volumétrico de 100 ml.
	Para o ácido clorídrico, mediu-se a substância com a pipeta e tranferiu-se diretamente para o balão volumétrico que já havia uma certa quantidade não especificada de água destilada, seguindo, inseriu-se mais água destilada e fez-se a diluição, se atentando sempre para a correta aferição do menisco no balão, a fim de evitar erros. Já para o hidróxido de amônio, usou-se outros equipamentos de proteção individual, além do jaleco, e transferiu-se a substância na capela, primeiro mediu-se na proveta e fez-se a transferência para o balão, adicionou-se água destilada para a realização da diluição, aferiu-se o menisco no balão volumétrico de 100 ml, homogenizou-se, e armazenou-se a diluição preparada para utilização.
Ao término do preparo e diluição das substâncias sólidas e líquidas, lavou-se toda a vidraria com água e sabão, e depois com água destilada, toda a bancada do laboratório, assim como a capela e balança analítica e demais equipamentos utilizados foram devidamente higienizados. 
 
4.0 RESULTADOS E DISCUSSÕES
Foram obtidos os seguintes resultados na pesagem das substâncias sólidas:
	Nº DA SOLUÇÃO
	SUBSTÂNCIA
	PESAGEM
	01
	Cloreto férrico
	
	04
	Carbonato de sódio
	
	05
	Acetato de sódio
	
Figura 01: Pesagem das substâncias sólida
· Preparo e diluição das substâncias sólidas 
Para a etapa da pesagem dessas substâncias sólidas expostas na figura 01, fez-se o uso de espátulas para transferência da substância para o recipiente de pesagem, o béquer. Ressalta-se nesse processo a importância da observância na calibração da balança analítica pois a calibração da balança é fundamental para se obter resultados de pesagem precisos. Ignorar esta importante atividade de manutenção transforma a medição em uma suposição, tão importante quanto a calibração é o cuidado analítico no valor que se deseja pesar. Assegurar-se que não seja desprezada substância no momento da pesagem, evitando-se principalmente que caia o composto sobre a balança, tendo em vista que isso desgata o equipamento além de tornar a amostra imprecisa. A balança analítica oferece acessos de fácil utilização para que tais erros sejam evitados. 
Caso a pesagem exceda o valor que deve ser, a técnica orienta para que se retire a massa e comece o procedimento de pesagem de novo. Caso o béquer esteja molhado, não levá-lo para a balança analítica, pois isso faz com que altere o valor da pesagem.
 Para o preparo da solução 01 – Cloreto férrico notou-se complicações para esse processo, pois a substância é muito higroscópica e esse processo dificulta a pesagem. Para as demais substâncias sólidas, não houve complicações quanto a isto.
Após a correta pesagem, levou-se a massa à bancada para o processo de diluição. O processo de diluição se usou água destilada que cuidadosamente e em quantidade média foi sendo adicionada ao béquer, homogenizando-se e adicionando-se ao balão volumétrico, esse processo deve ser repetido diversas vezes, técnica chamada de transferência quantitativa que é quando se quer garantir que toda a massa de soluto contida em um recipiente foi transferida para o outro. Faz-se isso “lavando-se” o primeiro recipiente aos poucos, com água destilada e despejando no recipiente destinado. Assim, teremos um proveito melhor de todo o soluto que estava no primeiro recipiente, e evita-se erros nos cálculos., porque o béquer pode reter a substância, sendo assim, cuidadosamente deve´-se lavar as paredes do recipiente com a água destilada, e repetir o procedimento até que garanta a completa transferência da massa para o balão. 
Atentar-se para a correta aferição do menisco, pois a maior fonte de erro experimental associada à calibração de material volumétrico é precisamente o ajuste do menisco, estando directamente relacionado com a dimensão da secção transversal do instrumento volumétrico na zona de medição. Laboratory glassware (1984)
Aferido o menisco, homogeniza-se a solução, a homogenização da solução assegura que uma solução ou uma mistura tenha um mesmo aspecto e concentração em todo seu interior. A homoegenização foi feita pelas técnicas de agitação e/ou inversão. Ao fim, desprezou-se a solução, tendo em vista que o objetivo nesse momento é desenvolver as técnicas analíticas em laboratórios.
Foram obtidos os seguintes resultados na pesagem das substâncias líquidas:
	Nº DA SOLUÇÃO
	SUBSTÂNCIA
	PESAGEM
	02
	Ácido clorídrico
	
	03
	Hidroxido de amônio
	
	
	Hidroxido de amônio
	
Figura 02: Pesagem das substâncias líquidas
· Preparo e diluição das substâncias líquidas 
O procedimento de aferição de menisco no balão volumétrico é o mesmo descrito para o preparo de substâncias sólidas.
Por se tratar de substâncias líquidas, utilizou-se pipetas para medir o volume, pois é um material de laboratório muito utilizado, e sua função principal é transportar quantidades precisas de material líquido. São usadas, por exemplo, em diversos exames médicos e no estudo da biologia molecular. Existem diversos tipos, como a pipeta graduada, pipeta volumétrica, a pipeta automática e também as micropipetas (para quantidades muito pequenas de líquido). Usou-se para medição de tais substâncias as pipetas volumétricas de esgotamento total. 
O procedimento experimental foi feito na capela, permitindo menores danos para o analista, pois, no caso do hidróxido de amônio, por exemplo, que é altamente volátil, incolor, de cheiro amargo e fortemente penetrante, e libera os gases hidrogênio e nitrogênio, tóxico, corrosivo, sensível ao calor, se faz indispensável os equipamentos de proteção individual, como óculos, luvas e jalecos,como também equipamento de proteção coletiva, que éo caso da pipeta.
Feito isto, transferiu-se para o balão, fez-a a transferência quantitativa e a homogenização como também já descrito para as substâncias sólidas.
5.0 CONCLUSÕES
Observa-se que os metódos de dissolução e diluição empregados, desenvolve habilidades analíticas essênciais para o funcionamento e desenvolvimento de experimentos precisos em laboratórios pelo analista, ainda nota-se o rigor técnico para que de fato seja desenvolvido o manuseio correto de vidrarias, substâncias, soluções, ambiente e demais eventos e/ou objetos em uso para tal.
Erros laboratóriais são possíveis de acontecer, porém quando seguido o protocolo correto, obteve-se resultados satisfatórios com pouco ou quase nenhum desvio do resultado exato, produto alcançado devido as boas práticas aplicadas.
As técnicas de preparo e diluição de solução pelos metódos empregados nesse experimento são viáveis e bastante utilizados no âmbito da sáude, para desenvolvimento de medicamentos, exames laboratóriais, estudos e pesquisas, comprovando-se desse modo, mais uma vez, sua eficácia prática.
6.0 REFERÊNCIAS 
1) Bettelheim, Frederick A. "Introduction to General, Organic and Biochemistry" (2007) Zumdahl S. 1997. Chemistry. 4th ed. Boston: Houghton Mifflin Company. p 133-145.
2) ISO 4787 Laboratory glassware (1984)- Volumetric glassware - Methods for use and
testing of capacity:
3) O'CONNOR, Rod. Fundamentos de química. Tradução por Elia Tfouni; revisão por Abel de Oliveira e Gerson Unger de Oliveira. São Paulo : Harper & Row do Brasil, 1977. p. 215-226.
4) RUSSEL. Química Geral. São Paulo, 2ed, vol 1. p. 87
5) SHREVE e BRINK, Indústrias de Processos Químicos, 4 ed. Editora Guanabara. P. 176
Site:mundoeducacao.bol.uol.com.br