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Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro - UNIRIO Centro de Ciências Biológicas e da Saúde – CCBS Instituto de Biociências – IBIO Departamento de Ciências Naturais – DCN Disciplina: Química Geral e Inorgânica Professora: Claudia Jorge Do Nascimento Aluno: Mariana Abrahão Barreiro Alvarez Curso: Biomedicina Turma: A Nº da prática: 2 Prática realizada no dia: 01/04/2019 Preparo de soluções – acidez e basicidade – estequiometria Noções de titulação Rio de Janeiro Primeiro Semestre 2019 I. Introdução A compreensão acerca de conceitos de soluções faz-se indubitavelmente relevante para o êxito na prática de experimentos laboratoriais, assim como informações inerentes ao seu preparo. Misturas homogêneas formados por duas ou mais substâncias são denominadas soluções, em que há o soluto e o solvente. O soluto é encontrado em menor quantidade na mistura e é dissolvido pelo solvente, que é o componente em maior quantidade. Por serem homogêneas, as soluções possuem propriedades iguais em todos os pontos, devido ao soluto estar dissolvido de modo uniforme por toda a sua extensão.1 As unidades de concentração são medidas quantitativas da afinidade do soluto dissolvido em uma mistura e devem ser expressas em unidades quantitativas para informar a quantidade de soluto dissolvida em determinado solvente. Essa quantidade relativa de uma substância é conhecida como concentração e é expressa em diferentes unidades.2 Entre elas estão: Grama por litro (g/L), onde é relacionada a massa do soluto em gramas com o volume da solução em litros e é usada para calcular concentração comum (C); Gramas por mililitro (g/mL) ou gramas por centímetro cúbico (g/cm3), onde é relacionada a massa do solução com o volume da solução e é usada para calcular a densidade; partes por milhão (ppm), é relacionada a massa do soluto e a massa da solução em gramas multiplicada por 106 e permite ser expressa a concentração de substâncias extremamente diluídas; Mol por litro (mol/L), que relaciona a quantidade de soluto em mol com o volume da solução em litro, é usada para calcular a concentração em quantidade de matérias (Cn), sendo a mais usada para experimentos científicos.2 Os indicadores de pH, ou indicadores ácido-base são substâncias orgânicas com leve basicidade (indicadores básicos) ou com leve acidez (indicadores ácidos) que mudam de cor em função do pH.3 Indicadores ácido-base, por serem substâncias que apresentam propriedades físico-químicas, são capazes de atuar como indicadores visuais, mudando de cor de acordo com a solução na qual estão contidos, em funções de fatores como, por exemplo pH, complexação com íons metálicos, potencial elétrico, entre outros.4 Entre os indicadores de pH usados em titulações ácido-base, se destacam o fenolftaleína (C20H14O4), que muda de incolor em meio ácido para rosa em meio básico; e o alaranjado de metila (C14H14N3NaO3S), que quanto mais ácido a solução, mais vermelho ele fica e quando menos ácida a solução, mais ele se aproxima da cor amarela. II. Objetivos A realização da aula prática teve como finalidade o preparo, de maneira correta, de soluções, utilizando substâncias como HCl e NaOH; e como elas se comportariam frente aos indicadores ácido-base, como fenolftaleína e alaranjado de metila. III. Materiais e Métodos a. Materiais utilizados -Becher de 100ml -Balão volumétrico de 50 mL -Bastão de vidro -Frasco lavador -Pipeta graduada -Funil de vidro -Conta gotas -Vidro de relógio -Pera de sucção -Água destilada -Balança -Ácido clorídrico (HCl) -Hidróxido de sódio (NaOH) -Fenolftaleína (C20H14O4) -Alaranjado de metila (C14H14N3NaO3S) b. Metodologia Primeiramente, foram feitos cálculos para determinar a quantidade de ácido clorídrico e hidróxido de sódio que seriam utilizados no preparo das soluções de 50mL de uma solução 0,1 mol.L-1. Em seguida, no experimento 1, para o preparo de uma solução de HCl 0,1 mol.L-1, iniciou-se o procedimento, pipetando, em uma capela, 0,41 mL de HCl e transferindo-o para um becher de 100mL, contendo 25mL de água destilada. Após isso, colocou-se a mistura em um balão volumétrico de 50mL, auxiliado por um funil e um bastão de vidro, enxaguou-se as vidrarias com o objetivo de todo o HCl medido e o balão foi cheio até a marca com o auxílio do conta gotas. Então, foi utilizada uma tampa para fechar o balão volumétrico, ele foi agitado, a fim de homogeneizar a solução, e foi etiquetado. No experimento 2, para o preparo de uma solução de NaOH mol.L-1, uma balança foi tareada, e nela pesou-se 0,22g de NaOH, em seguida, foram transferidas para um becher com 25mL de água destilada. Foi utilizado um bastão de vidro para macerá-las e assim, ajudá-las a diluir mais rapidamente, então, houve a transferência da solução para um balão volumétrico de 50 mL, auxiliado por um funil e um bastão de vidro, enxaguou-se as vidrarias a fim de que todo o NaOH pesado fosse usado, e então, a marca do balão volumétrico foi alcançada, com o auxílio do conta gotas. O balão volumétrico foi agitado para a obtenção da homogenia e foi etiquetado. No experimento 3, 4 tubos de ensaio foram utilizados e numerados de 1 a 4. Nos tubos 1 e 3 colocou-se um pouco mais de 3mL da solução de HCl preparada anteriormente, e nos tubos 2 e 4, colocou-se um pouco mais de 3 mL da solução de NaOH, também preparada anteriormente. Em seguida, nos tubos 1 e 2, foi adicionado em casa um, 1 gota de fenolftaleína, e nos tubos 3 e 4, foi adicionado em cada um, 1 gota de alaranjado e metila. Foram registradas as transformações na coloração de cada um dos tubos. IV. Resultados e Discussão Quantidade de HCl necessária: 0,1 mol – 1000mL X - 50mL X= 0,005 mol de HCl 1 mol HCl – 36,5g 0,005 mol HCl - X X=0,1825g de HCl Na solução consta 37% de HCl em massa: 37g HCl – 100g de solução 0,1825g HCl – X X= 0,4932g de solução concentrada O HCl estocado apresentava densidade de 1,19Kg/L : 1000mL – 1190g X – 0,4932g X= 0,41mL de solução concentrada Quantidade de NaOH necessária: 0,1 mol – 1000mL X mol – 50mL X= 0,005 mol de NaOH 1 mol – 40g 0,005 mol – X X= 0,20g de NaOH Devido ao NaOH estar em formato de lentilhas, foram pesadas 2 delas que correspondeu à 0,22g. Imagem 01- Resultado do uso de indicadores visuais ácido-base Foi observado no frasco: I- Incolor II- Coloração rosa III- Coloração laranja IV- Coloração amarela Todos os valores obtidos foram baseados em dados proporcionados na aula. Foi usada a fórmula de Concentração: 𝐶 = 𝑞𝑢𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 (𝑚𝑜𝑙) 𝑞𝑢𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒 (𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜) Regras foram obedecidas como: observar o menisco na altura do olho, tarear a balança, colocar o solvente no recipiente sempre antes do soluto e adicionar o ácido concentrado à água e jamais ao contrário. Ademais, cuidados foram tomados, haja vista que soluções de ácido e base concentradas são corrosivos. V. Conclusão Os experimentos foram concluídos com êxito. Foi possível preparar soluções de maneira correta, utilizar indicadores ácido-base, observar como as substâncias reagem entre si, e como a interação entre as mesmas pode alterar a cor da solução. VI. Referências Bibliográficas [1] AMBROGI, A. e LISBÔA, J.C.F. Misturas e substâncias: reações químicas. São Paulo: Hamburg; Centro de Estudos de Ciências de São Paulo (CECISP), 1983, pag 34- 36. [2] FLORENCE, A. T.; ATTWOOD, D. Physicochemical Principles of Pharmacy. 3ed by The MacMillan Press, 2003, pag 1-5. [3] Baccan, N.; Andrade, J. C.; Godinho, O. E. S.; Barone, J. S.; Química Analítica Quantitativa Elementar,2a ed., Ed. Unicamp: Campinas, 1979, pag 46. [4] Ross, E.; Elvers, B.; Hawkins, S.; Ravenscroft, M.; Schulz, G.; Ullmann´s Encyclopedia of Industrial Chemistry; VCR: New York, 1989, pag 127.
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