e-book Experimentos oficial versão para publicação

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Química
 
Experimental
 
para
 
EaD
) (
2
)Everton Luiz de Paula Fernando Armini Ruela
QUÍMICA EXPERIMENTAL PARA EaD
1a Edição
Diamantina UFVJM 2020
 (
I
)1a Edição: UFVJM, 2020.
Coordenação Geral:
Professor Everton Luiz de Paula Professor Fernando Armini Ruela
Capa:
Fernando Armini Ruela
Projeto Gráfico:
Everton Luiz de Paula
Prefácio:
Kelly Cristina Kato
Este livro foi publicado de acordo com a Política de Acesso Aberto ao Conhecimento da Diretoria de Educação Aberta e a Distância da Universidade Federal dos Vales do Jequiti- nhonha e Mucuri. Os textos constantes nessa publicação podem ser copiados e comparti- lhados desde que: não sejam utilizados para fins comerciais, sendo citada a fonte e atribuí- dos os créditos. Distribuição gratuita.
Ficha Catalográfica elaborada pela Biblioteca da UFVJM / SISB / UFVJM
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Química
 
Experimental
 
para
 
EaD
)
 (
de
 
Paula
 
e
 
Armini
)
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II
)Sobre os autores .....
Everton Luiz de Paula
É graduado em Química, especialista em Educação Empreendedora, Mestre em Ciências - Química de Materiais, pela Universidade Federal de São João del-Rei (UFSJ), especialista em Design Instrucional para Ead Virtual pela Universidade Federal de Itajubá (UNI- FEI) e Doutor em Físico-Química pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), tendo realizado um estágio sanduíche na Université de Montpellier 2 em colaboração com o Professor Dr. Jean-Jacques Robin. Atualmente é docente da Diretoria de Educação Aber- ta e a distância na Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM) atua na área de Química.
Fernando Armini Ruela Professor Adjunto II da Universi- dade Federal dos Vales do Jequiti- nhonha e Mucuri - UFVJM, lotado na Diretoria de Educação a Distân- cia (DEAD). Possui graduação em Farmácia pela Universidade Federal de Ouro Preto (2006), graduação em Química (Licenciatura) pela Universidade Católica de Brasília (2012), mestrado em Ciências Far- macêuticas pela Universidade Fede- ral de Ouro Preto (2008) e doutora- do em Química Orgânica pela Uni- versidade Federal de Minas Gerais (2013).
 (
I
)EXPEDIENTE
Reitoria
Reitor: Prof. Janir Alves Soares
Vice-Reitor: Prof. Marcus Henrique Canuto
Pró-Reitoria de Graduação
Profª Orlanda Miranda Santos
Diretoria de Educação Aberta e a Distância – DEaD
Profa. Mara Lúcia Ramalho
Coordenação Administrativa
Ricardo Nogueira
Coordenação de Tecnologia da Informação e Comunicação (TIC's)
Luciano Geraldo Silva
Curso de graduação em licenciatura em Química EaD
Coordenador: Prof. Everton Luiz de Paula
Vice-Coordenador: Prof. Fernando Armini Ruela
Coordenação UAB
Profª. Crislane de Souza Santos
Coordenação UAB adjunta
Prof. Geovane da Conceição Máximo
UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO JEQUITINHONHA E MUCURI
Rodovia MGT 367 - Km 583, nº 5.000 Alto da Jacuba CEP 39100-000
Telefone: +55 (38) 3532-1200 e (38) 3532-6800
SUMÁRIO
 (
II
)Prefácio	IV
Apresentação.	VI
Introdução	1
Experimentos de Química Geral	14
Experimento 1 – Segurança e Materiais de Laboratório	15
Experimento 2 – Medidas e Tratamento de Dados	32
Experimento 3 – Volumes de Líquidos	39
Experimento 4 – Densidade	49
Experimento 5 – Teste de Chama	57
Experimento 6 – Evidências de Reações Químicas	61
Experimento 7 – Estequiometria	65
Experimento 8 – Preparo de Soluções	70
Experimento 9 – Titulação de Soluções	75
Experimento 10 – Reações Ácido-Base	80
Experimento 11 – Cinética das Reações Químicas	85
Experimento 12 – Equilíbrio Químico	89
Experimento 13 – Determinação da constate de equilíbrio	96
Experimento 14 – Medidas de pH	101
Experimentos de Físico-Química	107
Experimento 1 – Regressão Linear e Correlação	108
Experimento 2 – Diferença entre temperatura e calor	113
Experimento 3 – Lei Empírica de Efusão de Graham	116
Experimento 4 – Determinação do Calor de Neutralização	120
Experimento 5 – Equilíbrio Químico em Soluções	124
Experimento 6 – Descontaminação da água por eletrofloculação	132
Experimento 7 – Remoção de cor e odor com o uso do carvão ativado	136
Experimento 8 – Cinética Química	141
Experimento 9 – Corrosão do Ferro	147
Experimentos de Química Inorgânica	152
Experimento 1 – Obtenção do gás hidrogênio	153
 (
III
)Experimento 2 – Reações de Metais Alcalinos	156
Experimento 3 – Durezas Temporária e Permanente da Água	162
Experimento 4 – Reações do Alumínio Metálico e seu Cloreto	169
Experimento 5 – Estudo de Propriedades do Carbono e seus compostos	171
Experimento 6 – Obtenção e caracterização do Iodo	177
Referências Bibliográficas	181
Apêndices	186
 (
IV
) (
Química
 
Experimental
 
para
 
EaD
)PREFÁCIO
Este e-book é um trabalho resultante de ótimos profis- sionais, ambos da área de química com experiência em do- cência (leiam um pouco sobre os autores no início do livro), autores estes que tive e tenho o prazer de poder conviver com sua especial companhia e apreciar a busca pela melho- ria na garantia do acesso à educação de qualidade e promo- ção do fortalecimento da formação de jovens. No dia-a-dia docente, observou-se que muitas vezes aulas práticas expe- rimentais podem ser um campo confuso para o estudante apesar das aulas práticas serem uma importante estratégia didática para o processo de construção do conhecimento científico, estímulo do caráter investigativo, tomada de deci- são e auxílio na aprendizagem colaborativa. Dessa forma, com o intuito de minimizar todas essas preocupações, surgiu a criação deste e-book que será uma ferramenta que auxilia- rá você a descobrir um método passo a passo que possa ser usado em suas aulas experimentais de forma simples e prá- tica para obter resultados em sua disciplina.
Embora não se reivindique a melhor maneira de ensi- nar química, este e-book irá apresentar os conceitos básicos da química de forma clara e sucinta para contemplar diferen- tes níveis de aprendizagem, especialmente com o intuito de
 (
V
)auxiliar em aulas práticas. O texto foi escrito de forma direta com explicações simples para conceitos considerados difí- ceis pelos discentes. No lugar de textos longos, os itens es- tão resumidos, com ilustrações didáticas para facilitar o a- prendizado visual e tais ilustrações estão intimamente interli- gadas ao texto e foram planejadas para criar uma narrativa paralela que complemente a didática. As práticas são sim- ples e cada aula prática foi cuidadosamente elaborada e pensada para que o estudante obtenha um claro entendi- mento do conteúdo com fácil acesso às informações, com destaque pela objetividade com que aborda o tema de ma- neira mais clara e sucinta e possibilite ampliar nossa visão e enxergar os recursos que temos à mão. A expectativa é de que estudantes e profissionais considerem este e-book útil no esforço contínuo de oferecer cuidados da mais alta quali- dade a seus leitores e que se constitua em um real aporte para complementar o conteúdo ministrado em sala de aula.
Recomendo este notável e-book a todos os interessa- dos na química e espero que desfrutem de cada página em sua leitura.
Profa. Kelly Cristina Kato
 (
Química
 
Experimental
 
para
 
EaD
)
 (
de
 
Paula
 
e
 
Armini
)
 (
VI
) (
A
)APRESENTAÇÃO
s disciplinas experimentais formam um conjunto de disciplinas básicas dos cursos de licenciatura em Química. Nestas disciplinas, o estudante realizará diferentes medidas experimentais, determinará parâmetros e propriedades físico-químicas de substâncias, bem como compreender e visualizar processos físicos e químicos. É importante destacar que todas as disciplinas experimentais oferecem aos estudantes dos cursos de licenciaturas uma base sólida de conhecimentos, bem como relacionam os conceitos e técnicas com as disciplinas teóricas oferecidas
conjuntamente.
Em um curso realizado totalmente a distância, um dos grandes desafios para estudantes e professores é encontrar experimentos que sejam de fácil execução e que apresen- tem substâncias, aparatos e vidrarias possíveis de realiza- ção nos polos de apoio presencial, já que muitas vezes os polos não detêm de uma infraestrutura completa para a exe- cução de experimentos.
Ao propor estee-book os autores pretendem contribu- ir para uma formação mais sólida dos jovens licenciados em química que fazem a opção por realizarem o curso de licen-
 (
VII
)ciatura totalmente a distância. Essa obra contempla experi- mentos de Química Geral, Físico-Química e Química Inorgâ- nica. Pretende-se, em uma próxima edição, ampliar os expe- rimentos para outras áreas da Química.
É interessante destacar que o leitor pode navegar fa- cilmente entre os diferentes experimentos presentes no e- book. Para isso, ele pode clicar no título do experimento dis- ponível no sumário e retornar ao sumário ao clicar no box que contém o título do experimento:
Ao final de cada experimento, o leitor encontra à sua disposição um box que remete a materiais que complemen- tam os assuntos como mostrado a seguir:
 (
Para
 
aprender
 
um
 
pouco
 
mais
 
sobre
 
o
 
assunto
 
deste
 
experimento
 
acesse:
)
 (
VIII
)Desejamos uma boa leitura a todos!
Everton Luiz de Paula Fernando Armini Ruela
 (
-
 
1
 
-
) (
de
 
Paula
 
e
 
Armini
)
Introdução	1
 (
-
 
2 -
)Neste primeiro capítulo, a proposta é discutir elementos essenciais para a realização dos experimentos, bem como sobre a elaboração dos relatórios após a execução dos experimentos e obtenção dos dados.
1.1 - Caderno de Laboratório
Para garantir um bom aproveitamento nas disciplinas é essencial que cada estudante tenha o seu caderno de Laboratório exclusivo para cada disciplina experimental. Neste caderno, os estudantes anotarão todas as informações necessárias para a execução e compreensão do experimento. Dependendo da reali- dade e da dinâmica adotada pelo professor da disciplina, cada estudante deverá preparar um pré-relatório, sendo registrado no caderno e que deverá conter as seguintes informações:
1. Título do experimento e data;
2. Esquema do procedimento (diagrama de blocos) e da aparelhagem, se houver;
3. Propriedades físicas dos principais reagentes (ponto de ebulição, ponto de fusão, toxicidade.);
4. Equações das reações químicas;
5. Cálculos envolvidos no experimento (concentração, es- tequiometria);
7. Observações e comentários;
8. Bibliografia consultada.
 (
Química
 
Experimental
 
para
 
EaD
)
 (
de
 
Paula
 
e
 
Armini
)
A organização de pré-relatórios tem por objetivo principal
 (
-
 
3 -
)preparar os estudantes para a execução do experimento no dia, local e data agendados pelo professor. Assim, cada estudante irá para o laboratório sabendo o que realizará, bem como todas as informações que deverão coletar durante a execução do experi- mento. Destaca-se que, é primordial que todos os estudantes tenham em mente o que será realizado, evitando assim a perda de tempo durante a execução, bem como prevenindo acidentes.
1.2 - Relatórios
Um relatório é a descrição detalhada de um experimento científico e tem por objetivo que o estudante aprenda organizar dados, informações e resultados obtidos e transmiti-los de manei- ra correta, segundo os critérios científicos aceitos mundialmente.
O relatório informa com clareza e exatidão o que fora reali- zado no experimento. A proposta é quem quiser repetir o experi- mento, deve ser capaz de fazê-lo seguindo a descrição do relató- rio. Neste livro, fazemos a proposição de um relatório que conte- nha os seguintes itens e na sequência indicada abaixo:
1. Uma página de capa;
2. Resumo;
3. Introdução;
4. Objetivos;
5. Parte Experimental;
6. Resultados e discussão;
7. Referências Bibliográficas.
 (
-
 
4 -
)Para cada parte, mostramos de forma sucinta o que cada uma deve conter e que o estudante necessita ficar atendo durante a sua elaboração.
a) (
Universidade Federal dos Vales do
 
Jequitinhonha
 
e
 
Mucuri
Diretoria
 
de
 
Educação
 
Aberta
 
e
 
a
 
Distância
Nomes completos dos Alunos
 
Nomes
 
completos
 
dos
 
Alunos
Título
 
do
 
Experimento
Nome
 
do Polo
 
-
 
MG
)CAPA: nesta parte, deverá conter o nome da universidade, a diretoria ou departamento, o nome curso, o nome da disciplina, semestre e ano, título do experimento em destaque, nome(s) do(s) estudante(s), caso seja elaborado em grupo, nome do(s) profes- sor(es) responsável(is) pela disciplina, mês e ano de entrega.
 (
Química
 
Experimental
 
para
 
EaD
)
 (
de
 
Paula
 
e
 
Armini
)
b) (
-
 
5 -
)RESUMO: neste tópico o estudante deverá elaborar um texto que contenha, no máximo, dez linhas e apresente de maneira cla- ra, direta e concisa, o que foi realizado no experimento, em espe- cial, os resultados alcançados.
c) INTRODUÇÃO: neste tópico, deverá ser apresentado um levan- tamento bibliográfico em livros e artigos científicos sobre o assun- to abordado no experimento. A proposta é que o texto auxilie na compreensão do experimento e fundamente os resultados apre- sentados. É necessário atentar-se para o fato de que todo e qual- quer obra consultada para compor o texto da introdução seja cita- do, sendo feito pelo número correspondente na lista de referências bibliográficas, conforme o modelo a seguir:
...o precipitado deve ser conversível em uma substan- cia pura de composição química definida [1]. No final do relató- rio, no item referências bibliográficas, o item [1] será:
[1] BASSETT, J.; DENNEY, R.C.; JEFFERY, G.H.; MENDHAM, J. Vogel: Análise Inorgânica quantitativa. 4ª ed. São Paulo: Editora Guanabara, 1981. p. 335-371.
d) OBJETIVOS: este tópico descreve, em relação à aprendiza- gem, os objetivos a serem alcançados ao realizar o experimento,
e) (
-
 
6 -
)PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL: descrição minuciosa dos materiais e métodos utilizados e que permitam a compreensão e repetição por alguém interessado. Assim, é sugerido que essa parte do relatório seja dividida em duas partes:
· Materiais e reagentes: deve conter uma lista de todo o mate- rial utilizado: vidrarias, reagentes e equipamentos. Para os rea- gentes a proposta é que os executores destaquem o grau de pu- reza, a fórmula e o nome correto. No caso de equipamentos, de- vem ser informada a marca e especificação do equipamento.
· Procedimento experimental: neste tópico, o estudante deve- rá descrever o procedimento adotado no laboratório. A descrição minuciosa é imprescindível para a boa redação do experimento e, assim, os elaboradores do relatório devem fornecer detalhes como as quantidades utilizadas, temperaturas medidas, vidrarias, es- quemas de montagens, tempo gasto e outras informações impor- tantes para a compreensão do que foi realizado como as técnicas empregadas.
É importante destacar que como o experimento já fora reali- zado, o tempo verbal utilizado deve ser o pretérito perfeito (pas- sado) e durante a redação devem ser observadas as concordân- cias verbal e nominal. Além disso, como se trata de um relatório científico os estudantes devem evitar se incluir na redação utili- zando, portanto, a redação impessoal (coletaram-se, determinou-
 (
-
 
7 -
)se, transferiu-se).
f) RESULTADOS E DISCUSSÃO: Esta é a parte mais importante do relatório, pois descreve e discute os resultados obtidos durante a execução do experimento. É necessário atentar-se para o fato de que é neste tópico que o estudante deverá mostrar os cálculos realizados, as equações das reações balanceadas e a discussão completa dos resultados. Para isso, é necessário consultar fontes como livros e artigos científicos, nunca se esquecendo de apre- sentá-los na lista de referências ao final do relatório. É sempre bom destacar que não existe resultado certo ou errado: resultado é sempre resultado. Caso o resultado seja muito diferente do es- perado, é interessante discuti-los à luz da literatura consultada na introdução e mostrar os possíveis erros experimentais.
Sempre que trabalhamos com dados científicos é necessá- rio recorrer a tabelas e gráficos para apresentar os resultados. Em Química, ambos são muito úteis e trazem um conjunto de informa- ções essencial para quem está lendo o relatório. Tanto os gráficos quanto as tabelas devem possuir um título e serem numerados. No caso dos gráficos, a legenda e o título devem aparecer na par- te inferior.Para as tabelas, a legenda deve aparecer na parte su- perior. Vejam os exemplos:
Tabela 1 – Índice de cristalinidade () dos diferentes materiais
	Amostra
	 / %
	
	
	Material A
	86
	Material B
	88
	Material C
	84
	Material D
	88
 (
-
 
8 -
) (
PDLLA/NCCs
 
5,0
PDLLA/NCCs
 
0,5
PDLLA/NCCs
 
0,1
PDLLA/NCCs
 
1,0
PDLLA
)100
90
80
 (
Tensão/
 
MPa
)70
60
50
40
30
20
10
0
10	20	30	40	50	60	70
Deformação / %
Figura 1 – Curvas tensão-deformação para o PDLLA e os compósitos com nanocristais de celulose.
g) Considerações Finais: Neste tópico, os autores devem, de ma- neira sucinta, retomar os objetivos propostos, bem como parte dos resultados e realizar uma síntese. A proposta é apresentar aos leitores se a execução conseguiu atingir total ou parcialmente os
objetivos elencados para o experimento. É importante destacar
 (
-
 
9 -
)que nesta parte não devem ser inseridos novos dados ou mesmo resultados que não tenham sido obtidos durante a execução do experimento.
h) (
Para
 
aprender
 
um
 
pouco
 
mais
 
sobre
 
como
 
elaborar
 
gráficos
 
para
 
apresentação
 
em
 
relatórios
 
acesse:
https://www.ufsm.br/laboratorios/labtmc/wpcontent/uploads/sites/685/201
 
9/08/gr_ficos1.pdf
Para
 
aprender
 
um
 
pouco
 
mais
 
sobre
 
a
 
elaboração
 
de
 
referências
 
acesse:
https://usp.br/sddarquivos/aulasmetodologia/abnt6023.pdf
)Referências Bibliográficas: Último tópico do relatório científico e que é reservado à apresentação dos livros, artigos científicos e obras digitais consultadas pelos elaboradores para a construção do relatório. As referências devem ser numeradas na ordem de aparecimento no texto e devem ser escritas de acordo com a nor- ma 6023 da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) revisada em 14 de Novembro de 2018.
1.4 - Normas de Segurança no Laboratório1
 (
-
 
10 -
)A ocorrência de acidentes em laboratórios, infelizmente, não é tão rara como possa parecer. Visando diminuir a ocorrência e a gravi- dade destes eventos, é absolutamente imprescindível que sejam observadas as normas de segurança, descritas abaixo, durante os trabalhos em laboratório:
1) Siga rigorosamente as instruções específicas do professor;
2) Localize os instrumentos anti-incêndio e se familiarize com o seu uso;
3) Certifique-se do funcionamento dos chuveiros de emergência;
4) Nunca fume no laboratório;
5) Use sempre avental apropriado sob pena de não poder assistir a aula prática e ainda sofrer as punições previstas pela ausên- cia em cada disciplina;
6) Nunca deixe frascos abertos ou próximos de chama;
7) Evite contato de qualquer substância com a pele. Seja extre- mamente cuidadoso ao manusear quaisquer substâncias;
8) Todas as experiências que envolvem liberação de gases ou vapores tóxicos devem ser realizadas na capela (câmara de exaustão);
1 - Disponível na Apostila de Química Geral Experimental da Universida- de Federal de São João del Rei. Disponível em: https://ufsj.edu.br/portal- repositorio/File/cobio/Apostila%20Quimica%20Experimental%20-
%20Biologia%20-%2027FEV%202019.pdf - Acesso em 06 de Abril de 2020. A reprodução e divulgação total ou parcial desta apostila foi autori- zada para fins de estudo e pesquisa, desde que citada a fonte.
9) Sempre que proceder à diluição de um ácido ou hidróxido con-
 (
-
 
11 -
)centrado, adicione-o lentamente, sob agitação, sobre a água, e não o inverso;
10) 	Ao aquecer um tubo de ensaio contendo qualquer substância, não volte a extremidade aberta do tubo para si ou para outra pessoa próxima;
11) Não jogue nenhum material sólido dentro da pia ou nos ralos;
12) Sempre que possível trabalhe com óculos de proteção;
13) 	Ao introduzir rolhas em vidrarias, umedeça-a conveniente- mente e enrole a peça de vidro numa toalha para proteger as mãos;
14) 	Quando for testar produto químico pelo odor não coloque o frasco sob o nariz. Desloque, com a mão, os vapores que se desprendem do frasco para a sua direção;
15) 	Dedique especial atenção a qualquer operação que necessite aquecimento prolongado ou que envolva grande quantidade de energia;
16) 	Ao se retirar do laboratório verifique se não há torneiras (água ou gás) abertas. Desligue todos os aparelhos, deixe todo o equipamento limpo e lave as mãos.
1.5 - Normas e procedimentos no laboratório2
1. (
-
 
12 -
)O aluno deverá possuir a apostila contendo todos os roteiros das aulas práticas ministradas no corrente período letivo.
2. O aluno não poderá fazer a prática sem a apostila (roteiro) da mesma.
3. É obrigatório o uso de avental, calça comprida e sapato fechado em todas as aulas práticas,
4. É proibido fumar e comer nos laboratórios.
5. É proibido usar qualquer material do laboratório sem autoriza- ção do responsável.
6. O laboratório não deverá ser usado como sala de estudo.
7. O aluno é responsável pelo material que será usado nas aulas práticas, portanto, deverá ter o cuidado de não quebrá-lo ou estra- gá-lo.
8. Usar óculos de segurança quando indicado pelo professor.
9. Secar em estufa apenas o material de vidro necessário.
10. Identificar sempre o material que for colocado em estufa.
11. O material específico recebido para determinado experimento deve ser devolvido limpo e em condições de uso.
2 - Disponível na Apostila de Química Geral Experimental da Universida- de Federal de São João del Rei. Disponível em: https://ufsj.edu.br/portal- repositorio/File/cobio/Apostila%20Quimica%20Experimental%20-
%20Biologia%20-%2027FEV%202019.pdf - Acesso em 06 de Abril de 2020. A reprodução e divulgação total ou parcial desta apostila foi autori- zada para fins de estudo e pesquisa, desde que citada a fonte.
12. (
de
 
Paula
 
e
 
Armini
)Providenciar a limpeza do piso ou balcão no caso de queda de
 (
-
 
13 -
)material (chamar o técnico se for necessário).
13. Avisar imediatamente os professores ou técnicos em caso de acidente.
14. Colocar todos os resíduos de reação em frascos apropriados.
15. Usar balança analítica somente quando for estritamente ne- cessário (existem balanças semianalíticas à disposição).
16. Manter o local de trabalho limpo e organizado.
17. É proibida a entrada no laboratório em aulas práticas de outros professores.
18. (
Para aprender um pouco mais sobre os a rotulagem e pictogramas
 
usados
 
para
 
identificação
 
produtos
 
químicos
 
acesse:
 
https://www.abntcatalogo.com.br/norma.aspx?ID=374798#
)O aluno não deverá deixar sobre as bancadas, em hora de aulas, materiais como bolsas, paletós, cadernos, livros e outros. Só devem ficar sobre a bancada a apostila da prática, o caderno e a caneta.
 (
Para
 
aprender
 
um
 
pouco
 
sobre
 
segurança
 
em
 
laboratórios
 
de
 
Quí-
 
mica, assista aos
 
vídeos disponíveis em:
https://www.youtube.com/watch?v=khH0siw2F3M
 
https://www.youtube.com/watch?v=UiQxTO6dfLE
)
 (
-
 
14
 
-
) (
Química
 
Experimental
 
para
 
EaD
)
Química Geral	2
 (
EXPERIMENTO
 
1
 
-
 
SEGURANÇA
 
E
 
MATERIAIS
 
DE
 
LABORATÓRIO
)	 (
-
 
15 -
)
1. Introdução
O exercício das atividades práticas em química, tanto em cursos de licenciatura quanto no bacharelado ou mesmo nos de- mais cursos que têm a ciência química como constituinte de seu corpo de conhecimento, são (e devem) ser desenvolvidos nos laboratórios de química. A necessidade dos laboratórios se dá pelo fato de estes espaços constituírem-se em ambientes propí- cios para o desenvolvimento de atividades dessa natureza, con- tando com os materiais e equipamentos necessários, além de uma estrutura adequada de segurança para os riscos advindos da prá- tica química.
Essas atividades experimentais são práticas associadas ao conhecimento teórico que, apropriadamente, são discutidas previ- amente em aula teórica. As atividades experimentais em laborató- rio exigem do aluno tanto o aspecto teórico da atividade proposta quanto o conhecimento dos equipamentos, vidrarias, insumos, reagentes diversos utilizados, além do correto emprego desses. As atividades de laboratório exigem do aluno não apenas o co- nhecimento das peças e aparelhos utilizados, mas também o cor-reto emprego de cada um deles.
 (
Química
 
Experimental
 
para
 
EaD
)
 (
de
 
Paula
 
e
 
Armini
)
2. Objetivos
 (
-
 
16 -
)Propiciar o primeiro contato do estudante com o laboratório desti- nado aos experimentos de química geral. Durante a prática, o mesmo deverá conhecer a organização de um laboratório, seus principais equipamentos, vidrarias e itens de segurança, bem co- mo aprender a manuseá-los corretamente para que possa, deste momento em diante, ser capaz de desenvolver os subsequentes experimentos.
Nesta aula de segurança e materiais de laboratório serão aborda- dos os seguintes pontos:
· Equipamentos de Proteção Individual (EPI) e Equipamentos de Proteção Coletivos (EPC);
· Principais vidrarias e materiais de porcelana (Utilidade, correta manipulação, lavagem, cuidados e especificidades);
· Equipamentos e peças (Não elétricos, elétricos e eletrônicos).
 (
Lembrem-se: 
Laboratório é um ambiente que requer responsabi-
 
lidade e atenção. Nunca consuma alimentos no laboratório. Nunca
 
fume dentro do laboratório, há reagentes inflamáveis e explosivos.
 
Utilize sapatos fechados e roupas compridas, pois em caso de
 
acidente, a vestimenta longa e os sapatos fechados os protege-
 
rão.
)
3. Procedimento Experimental
 (
-
 
17 -
)1. Identifique na bancada cada um dos materiais abaixo:
	Balão de fundo chato.
Neste tipo de balão de vidro são realizados aquecimentos de líqui- dos e reações com liberação de gases. Para aquecê-lo, use o tripé com a proteção da tela de amian- to.
	
	Balão de fundo redondo.
É neste tipo de balão de vidro que se aquecem líquidos e são reali- zadas reações com liberação de gases. Para aquecê-lo, use o tripé com a proteção da tela de amian- to, além do uso de outros aparatos para mantê-lo em pé (garra).
	
 (
Balão
 
volumétrico.
É
 
usado
 
para
 
preparar
 
soluções
 
com
 
volumes exatos.
)
 (
-
 
18 -
)
	Frasco Erlenmeyer.
Denominado assim ou simples- mente erlenmeyer, é utilizado em titulações, aquecimento de líqui- dos, dissolução de substâncias e realização de reações. Quando aquecê-lo, empregue o tripé com a proteção da tela de amianto.
	
	Béquer (ou becker).
Apropriado para reações, dissolu- ção de substâncias, precipitações e aquecimento de líquidos. Quan- do aquecê-lo, empregue o tripé com a proteção da tela de amian- to. Não utilize esta vidraria quando requerer volume exato.
	
	Funil ou funil analítico.
O funil é utilizado para filtração. Para filtrações mais delicadas (geralmente, em análises quantita- tivas), emprega-se o funil analítico, que tem diâmetro pequeno e haste maior.
	
 (
Funil
 
de
 
Büchner.
Adapta-se ao frasco de 
kitassato
 
nas filtrações a vácuo, sendo utili-
 
zado na separação de misturas de
 
líquidos
 
imiscíveis.
) (
-
 
19 -
)
	Tubo de ensaio.
Empregado para reações em pe- quena escala, principalmente tes- tes de reação. Com cuidado, pode ser aquecido diretamente na cha- ma do bico de Bunsen.
	
	Bastão de vidro ou bagueta.
Haste maciça de vidro utilizada para agitar misturas ou auxiliar na transferência de volumes de líqui- dos.
	
 (
-
 
20 -
)
	Condensador.
Dispositivo para liquefazer vapo- res. É utilizado na destilação. Exis- tem vários modelos dessa vidraria.
	
	Proveta ou
cilindro graduado.
Utilizada para transferir volumes de líquido. Não oferece grande precisão e nunca deve ser aqueci- da.
	
	Pipeta graduada (a) e
pipeta volumétrica (b) Utilizada para transferir volumes de líquido. As pipetas graduadas
oferecem menor precisão do que
as volumétricas e toda pipeta nun- ca deve ser aquecida.
	
 (
Bico
 
de
 
Bunsen.
É
 
a
 
fonte
 
de
 
aquecimento
 
mais
 
empregada
 
em
 
laboratório.
) (
-
 
21 -
)
	Cadinho.
Geralmente é feito de porcelana. Serve para calcinação (aqueci- mento a seco e em altas tempera- turas) de substâncias. Pode ser colocado em contato direto com a chama do bico de Bunsen.
	
	Suporte universal.
É empregado em várias opera- ções, para sustentação de peças.
	
 (
-
 
22 -
)
	Vareta de vidro.
Cilindro oco, feito de vidro de bai- xo ponto de fusão. Interliga peças como balões, condensadores, erlenmeyers.
	
	Tripé de ferro.
Sustentáculo utilizado com a tela de amianto para aquecimento de várias peças.
	
	Tela de amianto.
Protege peças submetidas ao aquecimento. O amianto distribui uniformemente o calor.
	
 (
Anel
 
ou
 
argola.
Preso
 
à
 
haste
 
do
 
suporte
 
univer-
 
sal,
 
sustenta
 
o
 
funil na
 
filtração.
) (
-
 
23 -
)
 (
Balança
 
analítica.
Realiza a medição de massa de
 
materiais
 
e
 
reagentes
 
utilizados
 
em
 
laboratório
 
com
 
precisão
 
de
 
0,0001g ou
 
mais.
)
 (
Termômetro.
É um aparelho que é destinado a
 
medir a temperatura ou suas vari-
 
ações
 
em
 
processos
 
físico
 
ou
 
químicos.
)
 (
-
 
24 -
)
	Pinça simples e
Garra de condensador. Espécie de braçadeira para pren- der certas peças ao suporte uni-
versal e para prender condensa-
dores (ou outras peças, como balões, erlenmeyer) à haste do suporte universal.
	
 (
Juntas
 
de
 
vidro.
São
 
usadas
 
para
 
conectar
 
vidrarias
 
sem
 
rolhas.
)
	Estante para tubos de en- saio.
Serve para alojar tubos de ensaio.
	
	Pinça de madeira.
Utilizada para segurar tubos de ensaio em aquecimento, evitando queimaduras das mãos.
	
 (
Cápsula
 
de
 
porcelana.
Recipiente
 
para
 
evaporar
 
líquidos.
) (
-
 
25 -
)
 (
Vidro
 
de
 
relógio.
Peça
 
côncava
 
para
 
evaporação
 
em
 
análises
 
de
 
líquidos.
)
	Bureta.
Serve para medir volumes, princi- palmente em análises.
	
	Triângulo de porcelana.
Suporte para cadinhos de porce- lana colocados em contato direto com a chama do bico de Bunsen.
	
	Almofariz e pistilo.
Empregados para triturar e pulve- rizar sólidos. Também utilizado para misturar pós.
	
 (
-
 
26 -
)
	Frasco de Kitassato.
Compõe a aparelhagem das filtra- ções a vácuo. Sua saída lateral se conecta a uma trompa de vácuo.
	
	Dessecador.
Nele guardam-se substâncias sólidas para secagem. Sua atmos- fera interna deve conter baixo teor de umidade para conservar subs- tâncias. Pode-se colocar material como sílica para ajudar a manter a baixa umidade em seu interior.
	
	Pinça de Mohr (a) e
pinças de Hofmann (b). Servem para reduzir ou obstruir a passagem de gases ou líquidos
em tubos flexíveis.
	(a)	(b)
 (
Pinça
 
metálica 
ou 
tenaz.
Com
 
ela
 
se
 
manipulam
 
objetos
 
aquecidos.
) (
-
 
27 -
)
	Pisseta.
Frasco para lavagem de materiais e recipientes por meio de jatos de água, álcool e outros solventes.
	
	Bomba de vácuo.
Equipamento elétrico que faz suc- ção nas filtrações a vácuo.
	
 (
-
 
28 -
)
	Trompa de vácuo.
Equipamento que faz sucção nas filtrações a vácuo utilizando para tanto o fluxo de água como o de torneiras.
	
 (
Jaleco.
Equipamento
 
de
 
Proteção
 
Indivi-
 
dual
 
(EPI)
 
salvaguarda
 
a
 
pele
 
humana de agentes potencialmen-
 
te
 
perigosos.
)
	Máscaras e respiradores.
Equipamento de Proteção Indivi- dual (EPI) que são capazes de proteger as pessoas da inalação acidental de gases, poeira e pro- dutos químicos. Possuem diversas configurações e propósitos
	
 (
Óculos
 
de
 
proteção.
Equipamento de Proteção Indivi-
 
dual (EPI) que são capazes de
 
salvar a face e olhos do operador
 
de pequenos fragmentos, sejam
 
eles sólidos ou líquidos de nature-
 
za química
 
ou
 
não.
) (
-
 
29 -
)
	Luvas de proteção.
Equipamento de Proteção Indivi- dual (EPI) que pode salvaguardar a pele das mãos humanas de a- gentes potencialmente perigosos. Nunca devem ser utilizadas junto à manipulação do bico de bunsen.
	
 (
-
 
30 -
)
	Chuveiro e lava olhos.
Equipamento de Proteção Coletivo (EPC) que é usado na higieniza- ção imediata dos olhos, face, mãos e outras partes do corpo do laboratorista que se contaminou, seja por substâncias químicas, poeira, resíduos, entre outros.
	
	Extintor de incêndio.
Equipamento de Proteção Coletivo (EPC) que é usado com a finali- dade de extinguir ou controlar início de incêndios em casos de emergência.(
Capela de exaustão de ga-
 
ses.
Equipamento de Proteção Coletivo
 
(EPC) usado para a proteção das
 
pessoas onde há manipulação de
 
substância que exalem vapores
 
tóxicos
 
no
 
ambiente.
) (
-
 
31 -
)
 (
Para
 
aprender
 
um
 
pouco
 
mais
 
sobre
 
equipamentos
 
de
 
laboratório
 
acesse
 
o
 
material disponível
 
em:
http://quimicanova.sbq.org.br/detalhe_artigo.asp?id=6792
)
 (
EXPERIMENTO
 
2
 
-
 
MEDIDAS
 
E
 
TRATAMENTO
 
DE
 
DADOS
)
1. (
-
 
32 -
)Introdução
A Química é uma ciência cujo corpo teórico historicamente advém de inúmeras investigações experimentais (ainda empreen- didas atualmente) e que envolvem a busca pelo entendimento da matéria por meio da sua composição, estrutura e propriedades dessa matéria. Sendo uma ciência de caráter essencialmente ex- perimental, a obtenção de dados (medidas) é algo fundamental, assim como o tratamento dos dados obtidos. Durante o processo de obtenção dos dados experimentais no laboratório é decisivo a utilização de instrumentos previamente calibrados com intuito de realizar medidas mais precisas quanto possível. Neste experimen- to os alunos realizarão duas medidas diferentes: a medida de temperatura e a medida indireta de massa por meio da aferição de volume. Todas essas medidas serão realizadas em determinadas amostras a serem disponibilizadas no laboratório.
Uma vez obtidas essas medidas os alunos seguirão para a etapa de tratamento de dados que aqui se resume no tratamento estatístico sobre os dados numéricos obtidos nessas medidas. As medidas das grandezas propostas nesse experimento são comu- mente realizadas em laboratórios de química por meio do uso di- versos equipamentos e vidrarias cuja escolha se dá conforme a disponibilidade em laboratório e a precisão requerida. Para as
 (
-
 
33 -
)medidas de massa, por exemplo, são normalmente utilizadas as balanças. Pela necessidade de dados mais precisos na rotina de um laboratório de química, as balanças analíticas são a primeira escolha. Entretanto, as medidas de massas podem ser obtidas indiretamente por meio do volume da amostra e o uso o valor de sua densidade que deverá ser conhecida previamente. Nas medi- das de volume, por sua vez, são utilizados equipamentos volumé- tricos (provetas, buretas e pipetas). Já na obtenção de dados so- bre temperatura utilizam-se os termômetros.
Durante a obtenção dos dados numéricos são utilizados os algarismos significativos para expressar a precisão dessas me- didas. Em dados numéricos o último algarismo à direita ainda é significativo, porém ele é considerado duvidoso (ou seja, há uma margem de erro nele). Os números mostrados abaixo são exem- plos de medições e neles é possível identificar a quantidade de números significativos, além da apresentação da notação científi- ca em alguns deles.
 (
-
 
34 -
)Tabela 1 - Exemplos de medidas, a notação científica e seus algarismos significativos.
	
Medidas (Valores)
	
Notação científica
	Algarismos significativos (Quantidade)
	3,4567g
	-
	5
	10,591851g
	1,0591851 x 101g
	8
	1,63ml
	-
	3
	36,0°C
	-
	3
	1.387 K
	1,387 x 103g
	4
	0,65g
	6,5 x 10-1g
	2
	0,000569g
	5,69 x 10-4g
	3
	10,050g
	1,0050 x 101g
	5
	60,003g
	6,0003 x 101g
	5
2. Objetivos
Realizar medidas para obtenção de dados de massa, volume e temperatura, além de realizar o tratamento desses dados.
3. Procedimento Experimental
3.1 (
-
 
35 -
)Materiais
· Béquer de 250 mL
· Termômetro
· Gelo picado
· Cloreto de sódio
· Recipiente para gelo e água
· Sólido de formato irregular, com densidade previamente calculada. (Sugestão: Porca de latão)
· Proveta (que caiba o sólido irregular)
· Pinça metálica
3.2 - Procedimentos
3.2.1 - Medição de temperatura
1. Em um béquer de 250 mL preencha cerca de dois terços do seu volume com água (pode ser de torneira) e mergulhe um termôme- tro neste béquer. Deixe o termômetro em contato com o líquido o tempo suficiente para que a temperatura indicada por ele se esta- bilize. Meça a temperatura e anote-a com o máximo possível de algarismos significativos. Repita esse procedimento 3 vezes para a obtenção de três valores (dados em triplicata).
Obs.: Mantenha o bulbo do termômetro totalmente imerso na á- gua, sem tocar o vidro durante a medição.
		
2. (
-
 
36 -
)Em um béquer de 250 mL, adicione uma quantidade de gelo picado e, em seguida, adicione um pouco de água da mesma fon- te do experimento anterior. Meça a temperatura e anote-a com o máximo possível de algarismos significativos. Repita esse proce- dimento 3 vezes para a obtenção de três valores (dados em tripli- cata).
Temperaturas obtidas
3. Em um béquer de 250 mL adicione água e gelo da mesma ma- neira como no experimento 2. Adicione também cerca de 4 colhe- res de cloreto de sódio ao béquer contendo a água e gelo. Sub- meta essa mistura à agitação e, após estabilização, anote a tem- peratura com o máximo possível de algarismos significativos. Re- pita esse procedimento 3 vezes para a obtenção de três valores (dados em triplicata). Em caso de temperaturas abaixo de zero não se esqueça de colocar o sinal negativo.
Temperaturas obtidas
 (
Química
 
Experimental
 
para
 
EaD
) (
Temperaturas
 
obtidas
)
 (
de
 
Paula
 
e
 
Armini
)
 (
-
 
37 -
)Obs.: Neste terceiro experimento, note que a água continua líqui- da a uma temperatura menor que zero grau devido à adição de cloreto de sódio.
3.2.2 - Medida Indireta de Massa
1. Coloque água de torneira em uma proveta até um determinado volume que nitidamente permita uma leitura após posterior inser- ção do sólido irregular do qual se quer obter os valores de volume. Coloque o sólido irregular no fundo da proveta contendo água, cuidadosamente e com auxílio de uma pinça metálica, para não quebrar o fundo da proveta. Obtenha o valor do volume por meio da subtração dos volumes final e inicial. Calcule a massa, utilizan- do a densidade fornecida desse objeto. Repita três vezes esse processo, anotando as três medidas obtidas.
 (
-
 
38 -
)
		
 (
Quer
 
aprender
 
um
 
pouco
 
mais
 
sobre
 
medidas
 
e
 
tratamento
 
de
 
da-
 
dos?
 
Acesse
 
o
 
material
 
disponível
 
em:
http://www.sbq.org.br/livroverde/anexos/LivroVerde_IUPAC_SBQ-
 
SPQ_2018.pdf
)
 (
EXPERIMENTO
 
3
 
–
 
VOLUMES
 
DE
 
LÍQUIDOS
) (
-
 
39 -
)
1. Introdução
A realização de medidas de grandezas, como massa e volume, em laboratório de química é uma prática necessária e rotineira. Na prática de medida de volumes não é apenas ne- cessário que o aluno saiba efetuar a medição, mas também que conheça efetivamente as diversas grandezas de volume e a correspondência entre elas. Para a realização da tarefa é crucial o conhecimento dos diversos tipos de recipientes volu- métricos (balões volumétricos, pipetas, buretas e provetas) e o domínio da sua correta manipulação, assim como dos procedi- mentos de limpeza. O laboratorista deverá também conhecer as principais fontes geradoras de erros nas medições e buscar sempre minimizar esses erros.
Na sequência serão descritos uma série de recipientes volumétricos (os mais comuns), além do seu correto uso e ma- nuseio.
Bureta: Esse equipamento constitui-se em um tubo de vidro graduado contendo, em sua extremidade final e afunilada, uma torneira plástica ou mesmo de vidro com junções esmerilhadas.
 (
-
 
40 -
)Esse equipamento é usado especificamente nas titulações. As buretas medem volumes com grande precisão. Essa precisão é ainda maior nas chamadas “microburetas” que é quando a me- dição mínima, entre uma graduação e outra, é de 0,01 mL. E- xiste ainda no mercado buretas automáticas, que são preen- chidas com o titulante por uma condução automática desse
líquido sem o seu contato com o gás carbônico (CO2) do ar evitando, portanto, a contaminação do líquido pelo CO2.
Balão volumétrico: Trata-se de um recipiente de vidro com formato semelhante a uma pêra com fundo plano e com um longo pescoço cilíndrico marcado com uma linha (traço de afe- rição). Possui também uma rolha de vidro ou tampa de plástico, para fechar a abertura no topo.
Não existe a possibilidade de medirmosdiferentes valo- res de volumes em um mesmo balão volumétrico, visto que ele foi idealizado para medir apenas um volume fixo e por isso é que possui apenas um traço de aferição. Mas existem balões de várias capacidades nos laboratórios. Ao trabalhar com um balão volumétrico, mantenha-o sempre na vertical. Para despe- jar um líquido dentro dele, use um funil. Há a necessidade, du- rante o preparo de soluções, de efetuar a homogeneização (agitando o balão). Para a aferição do volume deve-se colocar
 (
Química
 
Experimental
 
para
 
EaD
)
 (
de
 
Paula
 
e
 
Armini
)
 (
-
 
41 -
)o balão sobre uma superfície plana (bancada) para se fazer a leitura, sempre tomando como referência a parte inferior do menisco e evitando o erro de paralaxe.
Proveta : As provetas podem ser constituídas de vidro ou de plás- tico e são usados para medidas aproximadas. São recipientes tubulares com acessórios de que possuem volume total variável, como 5, 10, 25, 50, 100, 250, 500 e 1000 mL. As provetas de vidro podem vir com bases de vidro fundidas ao próprio corpo (que mantém o recipiente em pé) ou estas bases podem vir como a- cessório de plástico. O seu manuseio e a aferição devem ser na posição vertical. Para evitar o erro de paralaxe durante aferição, eleve o menisco até a altura dos olhos. Na transferência do líquido da proveta para outro recipiente, sempre entorne o líquido vagaro- samente (preferencialmente usando um bastão de vidro para um melhor escoamento), mantendo-a inclinada até terminar o escoa- mento total do líquido.
Pipetas - As pipetas são dispositivos usados em laboratório e utilizados na manipulação e transferência líquidos em medidas mais precisas. As pipetas mais comuns são de vidro e podem ser não-graduadas (volumétricas) ou graduadas. As pipetas volumétricas possuem apenas um traço de aferição na parte superior para indicar sua capacidade. As pipetas graduadas,
 (
-
 
42 -
)por sua vez, possuem uma escala que possibilita a obtenção de medidas de volume variadas. Para executarmos uma corre- ta medição e transferência de líquidos utilizando-se de pipetas devemos seguir uma série de procedimentos e evitarmos assim os erros. Seguem os passos principais desse procedimento e que devem ser realizados de forma metódica:
Procedimentos
1. Ao manusear a pipeta, segurar a pipeta pela extremidade superior (use o polegar, o indicador e o dedo médio);
2. Inserir a pipeta no líquido a ser retirado mergulhando a ex- tremidade inferior da pipeta, certificando-se de não deixá-la bater contra o fundo do recipiente;
3. Realizar a sucção do líquido pela extremidade superior da pipeta com auxílio de um pipetador (nunca faça com a boca), até que o líquido suba e atinja o traço de aferição desejado;
4. Mantenha o pipetador fechado (ou o polegar fechando a ex- tremidade superior da pipeta) e eleve a pipeta até que o traço de aferição fique na altura de seus olhos;
5. Enxugar a superfície exterior da pipeta com papel poroso, assim que conseguir a obtenção da aferição requerida;
6. (
-
 
43 -
)Leve a pipeta até o recipiente de destino, encoste a ponta da pipeta na parede interna e deixe o líquido escorrer, até a vazão total do líquido;
7. Escoe a última gota, tocando a parede interna do recipiente com a extremidade inferior da pipeta. Nunca sopre as pipetas que não são de escoamento total para esgotar o resto de líquido que sobrará dentro dela.
8. Nas pipetas de escoamento total (aquelas cuja graduação vai até a ponta), sopre até esgotar-se o último mililitro. Somente esse tipo de pipeta deve ser soprada para que todo o líquido escorre.
Pipetador de borracha – A operação de pipetagem por sucção com a boca é um método arcaico não mais recomendado devi- do à alta periculosidade, podendo ocasionar acidentes (intoxi- cações, queimaduras por soluções ácidas ou básicas) além de ser anti-higênico. A utilização de pipetadores é a forma mais prática, versátil e segura de se realizar esse procedimento. A- tualmente, os pipetadores manuais mais conhecidos e utiliza- dos são os pipetadores de borracha (pêra) e o pipetador tipo “pi-pump” (Figura 1). O pipetador de borracha é um bulbo de borracha no qual se pode fazer vácuo e, portanto, succionar o líquido. Os pipetadores “pi-pump” são confeccionados em plás-
 (
-
 
44 -
)tico (polipropileno), possuindo um pistão, uma roldana que a- ciona a sucção, um dispositivo de liberação do líquido e um bocal de borracha com estrias internas e são mais caros. Há ainda pipetadores automáticos disponíveis no mercado, embo- ra esses sejam em mais onerosos. Os dois modelos de pipeta- dores são mostrados na Figura 1.
Figura 1 – Exemplo de Pipetadores (já acoplados em pipetas graduadas)
Voltando aos pipetadores de borracha, esses dispositi- vos possuem três válvulas para passagem de ar. A, S e E. A válvula A, ao ser pressionada, abre-se, permitindo retirar o ar do bulbo, isto é, fazer vácuo; uma vez evacuado o bulbo, ao se
 (
-
 
45 -
)pressionar a válvula S, consegue-se succionar para dentro da pipeta o volume desejado de líquido. O volume de líquido que foi pipetado pode então ser transferido (esvaziada), pressio- nando-se a válvula E.
Obs.: Para a segurança de quem executa uma pipetagem, nunca faça esse procedimento com a boca e sim com um pipe- tador disponível.
O procedimento de aferição de um volume, seja em qual for o aparato de laboratório utilizado, é suscetível de erros. Os erros mais comuns na efetuação de medidas volumétricas são:
a) Medição de volume de soluções quentes.
b) Aferição volumétrica obtida pela parte superior do menisco.
c) Uso de instrumento molhado ou sujo.
d) Utilização de instrumento inadequado.
e) Formação de bolhas nos recipientes.
f) Controle indevido da velocidade de escoamento.
Para evitar o erro pelo uso de instrumentos inadequados devemos saber que, de um modo geral, para medidas aproxi- madas de volumes líquidos usam-se provetas enquanto que, para medidas precisas, utilizam-se pipetas e buretas. Todos os aparatos para medição de volume são calibrados pelo fabrican- te, sendo 20°C a temperatura padrão de calibração.
 (
-
 
46 -
)A medida do volume de um líquido em aparatos volumé- tricos é realizada comparando-se o nível do líquido com os tra- ços (graduações) marcados na parede do recipiente. No caso de líquidos transparentes a leitura do nível deverá ser feita na parte inferior do menisco, estando a linha de visão H do opera- dor perpendicular à escala graduada evitando, dessa forma, o erro de paralaxe, conforme mostrado na Figura 2:
Figura 2 – Leitura correta e o erro de paralaxe
No caso de líquidos escuros a leitura é sempre feita na parte superior do menisco do líquido.
2. Objetivos
 (
-
 
47 -
)Conhecer os principais tipos de recipientes utilizados para me- didas de volumes de líquidos e seus acessórios. Efetuar a me- dição de volumes de amostras líquidas, familiarizando-se com o processo de medição de volume.
3. Procedimento Experimental
3.1 - Materiais
· 01 Bureta de 50 mL
· 03 Béqueres de 50 mL
· 01 Pipeta volumétrica de 25mL
· 01 Proveta de 50 mL
· 01 Balão volumétrico 50 de mL
· 01 Pêra de borracha (pipetador)
3.2 - Procedimentos
1. Medir 25 mL de água em uma bureta e transferir para um béquer de 50 mL.
2. Medir 25 mL de água usando uma pipeta volumétrica e transferir para um béquer de 50 mL.
3. Medir 30 mL em um béquer e transfira para uma proveta de volume apropriado.
4. Explicar as diferenças observadas nos volumes medidos em cada casa, caso houver.
 (
-
 
48 -
)
 (
Aprenda
 
um
 
pouco
 
mais
 
sobre
 
medidas
 
de
 
volume
 
acessando
 
o
 
material
 
disponível
 
em:
https://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/de-olho-
 
no-menisco.htm
)
 (
EXPERIMENTO
 
4
 
–
 
DENSIDADE
) (
-
 
49 -
)
1. Introdução
Todo corpo material possui uma densidade. A densidade mede o grau de concentração da massa desse corpo em determi- nado volume. Por este motivo a densidade também pode ser en- tendida como a massa volumétrica deste corpo material. Densi- dade, portanto, é a relação existente entre a massa e o volume deum material, a uma dada pressão e temperatura. Matematicamen- te define-se a densidade como o quociente entre a massa e o vo- lume do corpo sob análise, conforme Equação 1:
Eq. 1(d= densidade do corpo analisado,m= massa do corpo analisado e v= volume do corpo analisado)
Embora no SI (Sistema Internacional de Unidades), a den- sidade seja descrita em termos de quilograma por metro cúbico (kg/m3), rotineiramente outras unidades acabam sendo mais utili- zadas, tais como o g/cm3 e o g/mL. Na Tabela 1, é possível com- parar alguns valores de densidade de substâncias e corpos mate- riais nos três estados físicos.
 (
-
 
50 -
)Tabela 1 – Materiais do cotidiano e seus valores de densidade
	SÓLIDOS
	LÍQUIDOS
	GASES
	
	[g/cm3]
	
	[g/cm3]
	
	[kg/m3]
	Madeira
	~ 0,5
	Hexano
	0,66
	Hélio
	0,1785
	Quartzo
	2,65
	Álcool
	0,79
	Metano
	0.717
	Ferro
	7,87
	Benzeno
	0,90
	Neônio
	0,8999
	Ouro
	19,3
	Água
	1,00
	Nitrogênio
	1,2506
	Platina
	21,5
	Nitroglicerina
	1,60
	Oxigênio
	1,429
	Chumbo
	11,3
	Mercúrio
	13,60
	Ozônio
	2,14
Considerando que a densidade é o quociente entre a mas- sa e o volume do objeto sob análise, a determinação da densida- de em laboratório requer, portanto, que realizemos as medidas de massa e volume dos objetos sob investigação.
Em laboratórios de química os equipamentos para se de- terminar a massa dos materiais, por excelência, são as balanças. Existem diferentes tipos de balanças e elas são classificadas de acordo com sua precisão, sendo os seguintes tipos mais comuns de balanças:
a) Balança semi-analítica: precisão de 10 mg (0,01 g);
b) Analítica: precisão de 0,1 mg (0,0001 g);
 (
-
 
51 -
)Balanças analíticas ou semi-analíticas podem ser mecâni- cas ou eletrônicas. Nas balanças mecânicas há a necessidade do uso de pesos padrões para podermos comparar a massa que es- tamos analisando. As eletrônicas dispõem de um sensor de pres- são colocado sob o prato e a informação obtida pelo sensor e convertida é enviada ao mostrador digital.
Balanças são instrumentos frágeis e de custo elevado e por isso as amostras a serem pesadas não devem ser colocados diretamente sobre o prato da balança, mas em recipientes ade- quados como pesa-filtro, béquer e vidro de relógio. Além disso, devem ser mantidas limpas e manipuladas com todo o cuidado, pois são instrumentos frágeis e de custo elevado. Para evitar erros de leitura de massa, as amostras a serem pesadas devem estar à temperatura ambiente e a balança deve ser tarada antes da pesa- gem.
As balanças também devem ser ligadas por aproximada- mente 30 minutos antes de sua utilização para que as mesmas estejam estabilizadas antes de seu uso e nunca devem ser insta- ladas em locais que tenham corrente de ar pois este pode interferir na pesagem.
A medida do volume das amostras pode ser um complica- dor, pois nem sempre elas serão constituídas com geometria regu- lar para que se possa calculá-la matematicamente. Grande parte apresentarão estruturas irregulares, que deverão ter o seu volume estimado utilizando-se o Princípio de Arquimedes. Utilizando-se
 (
-
 
52 -
)desse princípio podemos descobrir o volume de um objeto pelo volume de água deslocado por um sólido irregular que é exata- mente igual ao volume do próprio sólido.
2. Objetivos
Determinar a densidade de algumas amostras sólidas, lí- quidas através da medição prévia a massa e volume desses.
Estabelecer as diferenças entre propriedades extensivas e intensivas.
3. Procedimento Experimental
3.1 - Materiais
· Prego
· Pedra
· Água destilada
· Comprimido efervescente “Sonrisal®”.
· Balança
· 02 Provetas 50mL ou 100 mL
· Béquer de 25mL
· Suporte Universal
· Garra metálica
· Tubo de ensaio
· Mangueira de silicone
· Tubo de vidro em “L”
· Rolha de borracha perfurada
3.2 - Procedimentos
3.2.1 (
-
 
53 -
)- Determinação da densidade de sólidos
1. Determine a massa do prego disponibilizado, utilizando-se da balança;
2. Adicione água na proveta até a marca de 40 mL (exatamente);
3. Mergulhe o prego que foi previamente pesado na proveta con- tendo água. Tome o cuidado de inserir o prego com sutileza para que o mesmo não quebre o fundo da proveta;
3. Faça nova leitura de volume na proveta e calcule a diferença de volume;
4. Escreva o volume encontrado para esse prego na Tabela 2;
5. Determine a densidade da pedra repetindo o mesmo procedi- mento que você fez com o prego.
3.2.2 - Determinação da densidade de líquidos
1. Tarar a balança e colocar um béquer de 25mL;
2. Utilizando uma pipeta graduada, transfira 5 mL de água destila- da para o béquer. Anote o valor da pesagem da água na Tabela 2.
3.2.3 - Determinação da densidade de gases
1. Utilizando alguns dos materiais destinados a este experimento, monte um sistema de captura de gases reações químicas como demonstrado na Figura 1.
 (
-
 
54 -
)
Figura 1. Aparato para captura de CO2 desprendido para a determinação da densidade desse gás.
2. Coloque água em um erlenmeyer pequeno de forma que com- plete cerca um terço do seu volume. Encontre a massa desse con- junto (erlenmeyer + água) e anote. Este será dado de massa “m1”.
3. Preencha completamente com água uma proveta de 100 mL e mergulhe essa mesma proveta em uma cuba contendo água con- forme é mostrado na Figura 1.
4. Verifique a temperatura da água no sistema (Figura 1) mergu- lhando um termômetro na cuba. Não deixe o termômetro encostar no fundo do recipiente.
5. Corte um comprimido de “Sonrisal®” e reserve 1/3 deste com- primido (ms).
6. Estando a aparelhagem da Figura 1 montada, retire a tampa do erlenmeyer, coloque o 1/3 do comprimido de “sonrisal®” e feche
 (
-
 
55 -
)rapidamente. Deixe que todo o gás carbônico desprendido pela efervescência do comprimido seja recolhido na proveta.
7. Após termino da efervescência e do desaparecimento por com- pleto do comprimido, nivele a água da proveta com a água da cu- ba, suspendendo ou abaixando a proveta, conforme necessário.
8. Uma vez nivelado, meça o volume do gás carbônico presente no interior da proveta.
9. Desconecte a mangueira e retire a rolha o erlenmeyer e pese novamente o erlenmeyer juntamente com os resíduos da reação. Este dado será nomeado de “m2”. Para cálculo da massa do gás carbônico utilize a expressão: m(CO2) = (m1 + ms) – m2.
10. Anote o dado na Tabela 2, tanto a massa quanto o volume de gás carbônico gerado e determine a sua densidade.
Tabela 2 - Resultados obtidos durante o experimento para determinação de densidade de diferentes materiais
	Amostra
	Massa(g)
	Volume (mL)
	Densidade
	Prego
	
	
	
	Pedra
	
	
	
	Água
	
	
	
	Gás Carbônico
	
	
	
 (
-
 
56 -
)
 (
Quer
 
saber
 
mais
 
sobre
 
a
 
densidade
 
e
 
sua
 
relação
 
com
 
diferentes
 
materiais?
 
Acesse
 
os
 
materiais
 
disponíveis
 
em:
http://webeduc.mec.gov.br/portaldoprofessor/quimica/cd2/conteudo/aulas
/37_aula/recursos/21480/21480.pdf
https://www.scielo.br/scielo.php?pid=S1806-
 
11172013000100024&script=sci_arttext
)
 (
EXPERIMENTO
 
5
 
–
 
TESTE
 
DE
 
CHAMA
) (
-
 
57 -
)
1. Introdução
Cada um dos elementos da Tabela Periódica é constitu- ído por um átomo diferente e em alguns casos pelo conjunto de seus isótopos. Cada átomo específico ou o conjunto desses isótopos de um mesmo elemento possuem as mesmas cama- das eletrônicas com valores de energia bem definidos. Quando é fornecido energia a uma amostra de um determinado elemen- to, os seus átomos absorvem essa energia e os elétrons das camadas de valência desses átomos saltam para um nível mais externo (de maior energia). Esse salto é denominado “salto quântico”. O posterior retorno desses elétrons ao nível energé- tico original da camada é acompanhado de liberação de ener- gia radiante (luz).
Como os elementos possuem configurações exclusivas de camadas eletrônicas, em outro elemento diferente, os com- primentos de onda do espectro luminoso emitido por cada ele- mento quando fornecido energia será diferente (cores diferen- tes). Esse comportamento serve como um tipo de “impressão digital” dos elementos. Os compostos inorgânicos podem ser diferenciados aproveitando-se desse comportamentoo que constitui o “Teste de chama”. No teste de chama a energia for-
 (
-
 
58 -
)necida às amostras é proveniente de uma chama, que em labo- ratório comumente vem do bico de Bunsen, mostrado na Figu- ra 1:
Figura 1 - Temperaturas da chama do bico de Bunsen.
2. Objetivos
Identificar os átomos metálicos presentes nas amostras disponibi- lizadas em laboratório, pela diferenciação da coloração produzida pela emissão da luz desses átomos quando submetidos a uma chama a alta temperatura.
Correlacionar o fenômeno presenciado com o modelo atômico de Bohr.
3. Procedimento Experimental
3.1 - Materiais
· Bico de Bunsen ou aparato similar que produza chama
· Alça de fio de níquel-cromo
· Solução de sais inorgânicos diversos
3.2 - Procedimentos
1- (
-
 
59 -
)Aquecer ao rubro a alça de níquel-cromo na chama oxidante do bico de Bunsen. Em seguida, mergulhe a alça aquecida ao rubro diretamente em um tubo de ensaio contendo ácido clorídrico e volte com a alça ao bico de bunsen novamente. Mantenha a alça na chama até que a chama não apresente coloração alguma. To- do esse procedimento é necessário antes de cada teste para cada sal.
2- Teste da chama: Mergulhar o fio níquel-cromo na solução de NaCl (cloreto de sódio) e colocar a ponta na zona oxidante da chama. Observar a cor da chama e anote.
3- Repetir o procedimento de limpeza (item 1) e de teste de chama para as soluções de cloreto de cálcio, de bário, de estrôncio e de potássio.
4- Anote as cores observadas e disponha esses dados na Tabe- la 1 juntamente com as substâncias utilizadas.
Tabela 1 - Resultados obtidos durante o experimento de teste de chama.
	Solução
	Cor observada
	NaC
	
	CaC2
	
	BaC2
	
	SrC2
	
	KC
	
 (
-
 
60 -
)
 (
Aprenda
 
um
 
pouco
 
mais
 
sobre
 
o
 
teste
 
de
 
chama
 
e
 
sua
 
aplicabilida-
 
de,
 
acesse
 
o
 
material
 
disponível
 
em:
http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc23/a11.pdf
)
 (
EXPERIMENTO
 
6
 
–
 
EVIDÊNCIAS
 
DE
 
REAÇÕES
 
QUÍMICAS
) (
-
 
61 -
)
1. Introdução
As substâncias químicas possuem propriedades quími- cas e físicas distintas entre si. As reações químicas são as transformações que ocorrem nas substâncias, em que os áto- mos se rearranjam desfazendo e estabelecendo novas ligações químicas modificando seu estado inicial, gerando novas molé- culas e absorvendo ou liberando energia. Como resultado des- te rearranjo, as propriedades físicas e químicas também mu- dam, além de eventualmente ser perceptíveis mudanças nas propriedades do sistema. Essas mudanças de propriedades servem assim de evidência de que uma reação ocorreu. Dentre as mudanças que podemos perceber durante uma reação quí- mica, podemos destacar a mudança de cor do sistema, forma- ção de gases, alteração da temperatura, formação de precipi- tado ou substância insolúvel.
2. Objetivos
Averiguar se houve ou não reações químicas por meio de evidências, tais como: alteração da temperatura, mudança de co- loração, formação de gases, formação de precipitado ou substân- cia insolúvel e alteração de cheiro.
3. Procedimento Experimental
3.1 - Materiais
· (
-
 
62 -
)03 Estantes para tubos de ensaios
· 15 Pipetas
· 30 Tubos de ensaios
· 01 Termômetro
· Solução de acetato de sódio 0,5 mol.L-1
· Solução de ácido clorídrico 1,0 mol.L-1
· Solução de carbonato de sódio 0,2 mol.L-1
· Solução de cloreto de bário 0,2 mol.L-1
· Solução de cloreto de cálcio 0,2 mol.L-1
· Solução de cloreto férrico 0,2 mol.L-1
· Solução de cromato de potássio 0,2 mol.L-1
· Solução de hidróxido de amônio 0,2 mol.L-1
· Solução de hidróxido de sódio 1,0 mol.L-1
· Solução de nitrato de potássio 0,2 mol.L-1
· Solução de sulfato de cobre 0,2 mol.L-1
· Solução de sulfato de sódio 0,2 mol.L-1
· Solução de tiocianato de potássio 0,2 mol.L-1
· Cobre metálico (raspas)
· Ferro metálico (prego)
· Zinco metálico (raspas)
3.2 - Procedimentos
1. (
-
 
63 -
)Organize tubos de ensaio na bancada, aos pares, com aproxi- madamente 1 mL das soluções aquosas de reagentes contidas nas soluções estoques e conforme a Tabela 1. Utilize pipetas ex- clusivas para cada reação para evitar a contaminação.
2. Descreva a evidência de reação que você observou na coluna apropriada da tabela ao final de cada reação.
3. Ao final, apresente a equação química balanceada para cada reação química.
 (
Concentração
 
das
 
soluções
 
de
 
reagentes
 
utilizadas
 
neste
 
experi-
 
mento:
Acido
 
clorídrico
 
(HC

)
 
e
 
Hidróxido
 
de
 
sódio
 
(NaOH)
 
=
 
1,0
 
molL
-1
Acetato
 
de sódio
 
=
 
0,5
 
molL
-1
Outras
 
soluções
 
=
 
0,2
 
molL
-1
)
 (
-
 
64 -
)Tabela 1 - Protocolo experimental para observação de evidências de reações químicas
	N°
	Sustância 1 + Sustância 2
	Evidência a reação
	01
	HCl + NaOH*
	
	02
	HCl + Na2CO3
	
	03
	HCl + NaC2H3O2 (Δ)
	
	04
	HCl + K2CrO4
	
	05
	HCl + Zn (raspas)
	
	06
	HCl + Cu (raspas)
	
	07
	BaCl2 + Na2SO4
	
	08
	BaCl2 + KNO3
	
	09
	BaCl2 + K2CrO4
	
	10
	CuSO4 + NH4OH(exc)
	
	11
	CuSO4 (exc) + NH4OH
	
	12
	CuSO4 + Fe (prego)
	
	13
	FeCl3 + NaOH
	
	14
	FeCl3 + KSCN
	
	15
	Na2CO3 + CaCl2
	
 (
Aprenda
 
um
 
pouco
 
mais
 
sobre
 
as
 
reações
 
e
 
evidências
 
acessando
 
o
 
material
 
disponível
 
em:
http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc02/conceito.pdf
)Obs.: (*) = medir a temperatura inicial e final; (exc) = colocar em evidente excesso; (Δ) = aquecer a mistura.
 (
EXPERIMENTO
 
7
 
–
 
ESTEQUIOMETRIA
) (
-
 
65 -
)
1. Introdução
No ano de 1797 o químico francês Joseph Louis Proust descreveu um determinado comportamento da matéria nas re- ações químicas que, a partir de então, seria conhecido como “Lei de Proust”. Sua descoberta ocorreu devido a realização de minuciosos experimentos relacionando as massas dos compo- nentes de determinadas reações químicas. Proust constatou em seus experimentos que, não importasse as alterações que se fizesse na massa dos reagentes, a proporção entre os ele- mentos nessa reação permanece inalterada. Hoje em dia, quando se descreve uma equação química, temos que de- monstrar essa proporção que nada mais é que o coeficiente estequiométrico dos reagentes e produtos da equação para a reação química. Na Equação 2, podemos ver a equação quími- ca da reação de formação da água, em que os números verme- lhos evidenciam a proporção 2:1:2 entre reagentes e produto.
Eq. 2
As substâncias, por sua vez, possuem uma composição ele- mentar definida e que é evidenciada pelos índices numéricos. Assim, é possível empregarmos símbolos, índices e também os
 (
-
 
66 -
)coeficientes estequiométricos na representação das substân- cias e suas quantidades em uma dada equação de reação. Em uma reação química ainda desconhecida podemos determinar essa estequiometria através de um método que basicamente consiste em variar as quantidades dos reagentes e medir a quantidade do produto formado, mantendo constante a soma das concentrações dos reagentes empregados. Esse método pode ser descrito como a determinação da estequiometria pelo método das variações contínuas.
2. Objetivos
Determinar a proporção existente entre as massas dos reagentes para a formação de certa quantidade de produto do kit reativo dis- ponibilizado na bancada.
3. Procedimento Experimental
3.1 - Materiais
· 01 Centrífuga;
· 05 lâminas de vidro;
· Caneta marcadora de vidro;
· Iodeto de potássio (KI);
· Nitrato de chumbo(II), Pb(NO3)2
· Estante para tubos de ensaios;
· Tubos de ensaio;
· Pipetas de Pasteur (plástico);
3.2 - Procedimentos
1. (
-
 
67 -
)Enumerar (1 a 5), 5 tubos de ensaio em uma estante.
2. Adicionar a cada um dos tubos 40 gotas de KI.
3. Acrescentar, em seguida e a cada um dos tubos, quantidades distintas e conhecidas da solução de Pb(NO3)2, de acordo com a Tabela 1.
Tabela 1. Composição dos tubos de ensaio para reação
	Tubo
	Gotas de KI
	Gotas de Pb(NO3)2
	Gotas de água
	01
	40
	5
	35
	02
	40
	10
	30
	03
	40
	20
	20
	04
	40
	30
	10
	05
	40
	40
	-
4. Centrifugar os 5 tubos por 2 minutos, aproximadamente.
5. Dispor as 5 lâminas de vidro sobre uma superfície branca e numerá-las (1 a 5).
6. Transferir 2 gotas de cada soluçãosobrenadante para as ex- tremidades das lâminas (tubo 1/lâmina 1; tubo 2/lâmina 2 e assim por diante), como mostra a Figura 1.
 (
-
 
68 -
)Figura 1. Lâminas de vidro contendo gotas de KI e Pb(NO3)2
7. Pingar uma gota de solução (KI) sobre a solução sobrenadante nas lâminas de vidro, conforme Figura 1. Na outra extremidade da lâmina, pingar uma gota da solução de Pb(NO3)2 sobre a solução sobrenadante.
8. Anotar as observações de cada lâmina na Tabela 2.
Tabela 2. Observações do experimento (segunda parte)
	
N° Lâmina
	OBSERVAÇÕES
	
	Sobrenadante + KI
	Sobrenadante + Pb(NO3)2
	01
	
	
	02
	
	
	03
	
	
	04
	
	
	05
	
	
 (
Quer
 
aprender
 
um
 
pouco
 
mais
 
sobre
 
a
 
estequiometria
 
observada
 
nas
 
reações
 
químicas?
 
Acesse
 
o
 
material
 
disponível
 
em:
http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc10/exper3.pdf
)- 69 -
 (
EXPERIMENTO
 
8
 
–
 
PREPARO
 
DE
 
SOLUÇÕES
)
1. (
-
 
70 -
)Introdução
Em termos químicos, as soluções são misturas de duas ou mais substâncias diferentes, apresentando uma única fase no seu aspecto visual. Essa mistura deverá ser constituída de pelo menos um material capaz de ser dissolvido (soluto) por outro material que é capaz de dissolver (solvente). As soluções podem ser sólidas, líquidas ou gasosas. As soluções líquidas são muito importantes em laboratório de química, pois grande parte dos reagentes analí- ticos é armazenada como soluções estoque. Além disso, grande parte das reações químicas ocorrem eficazmente em soluções de diversos tipos de solventes.
2. Objetivos
Preparar soluções pelos métodos de diluição de soluções e pelo método de transferência de soluto líquido e de soluto sólido por meio das técnicas de pesagem.
3. Procedimento Experimental
3.1 (
-
 
71 -
)- Materiais
· Balança (01);
· Béquer de 100 mL (02);
· Bastão de vidro (01);
· Balão volumétrico de 100 mL (02);
· Bureta de 10 mL (01);
· Pipetador de borracha (“pêra”) (01);
· Espátula ou colher de plástico;
· Copo descartável de plástico (pequeno);
· Pisseta com água destilada (01);
· Frasco para armazenar a solução (02);
· Tubo de ensaio (2);
· Papel indicador de pH;
· Papel de tornassol azul e vermelho;
· Hidróxido de sódio P.A. (NaOH);
· Ácido clorídrico P.A (37% m/m; d = 1,18 g.mL-1);
· Fenolftaleína (solução alcoólica 1%);
3.2 - Procedimentos
3.2.1 - Preparo de 100 mL de uma solução a 0,1 mol/L em HC
1. Fazer o cálculo do volume necessário de ácido clorídrico (HC) concentrado para preparar 100 mL de uma solução 0,1 mol/L. O
cálculo deve ser feito a partir dos valores de concentração do áci- do clorídrico P.A. que é dado no item “Materiais”.
2. (
-
 
72 -
)Adicionar o volume de HC, calculado no item anterior, em um béquer de 100 mL de capacidade contendo previamente 50 mL de água destilada (aproximado). (Obs.: Realize todo o procedimento na capela de exaustão).
3. Esperar a temperatura desta nova solução estabilizar e se a- proximar da temperatura ambiente e, em seguida, transferir para o balão volumétrico de 100 mL (não pode haver perdas por derra- mamento).
4. Completar com água destilada até o volume total do balão (marca indicativa de volume do balão).
5. Homogeneizar a solução invertendo o balão volumétrico várias vezes (previamente tampado com a tampa apropriada).
6. Transferir a solução para um frasco, rotular com etiqueta e re- servar essa solução de HC para uso posterior.
3.2.2 - Preparo de 100 mL de uma solução de NaOH a 0,1 mol/L.
1. Calcular a massa necessária de NaOH para preparar o volume de uma solução 0,1 mol/L.
2. Pesar o NaOH calculado no item anterior em uma balança ana- lítica utilizando espátula e copinho plástico para transferir a massa pesada.
3. (
-
 
73 -
)Transferir o NaOH pesado para um béquer de 100 mL de capa- cidade, contendo 40mL água destilada (aproximado) e dissolva com auxílio de um bastão de vidro.
4. Esperar a temperatura desta nova solução estabilizar e se a- proximar da temperatura ambiente. Em seguida, transferir com cuidado para o balão volumétrico de 100 mL.
5. Completar com água destilada até o volume total do balão (marca indicativa de volume do balão).
6. Homogeneizar a solução invertendo o balão volumétrico várias vezes (previamente tampado com a tampa apropriada).
7. Transferir a solução para um frasco, rotular com etiqueta e re- servar essa solução de NaOH, para uso posterior.
3.2.3 - Verificando o pH
1. Disponibilizar na bancada dois papéis de tornassol (um azul e outro vermelho). Em seguida, aplicar uma gota de solução HC e NaOH em cada papel com auxílio de um bastão de vidro (uma gota de HC no papel azul e uma gota de NaOH no papel verme- lho). Observar a cor formada nos dois papéis de tornassol.
2. Repetir o procedimento o item 1 utilizando um papel indicador universal. Após modificação da coloração, comparar com o padrão fornecido e estimar o valor do pH.
3. (
-
 
74 -
)Colocar um pouco de cada solução em tubos de ensaio separa- dos e adicionar 2 gotas de fenolftaleína. Verificar se houve mu- dança de cor.
3.2.4 - Diluição
1. Preparar 100 mL de solução 0,05 molL-1 (a partir da diluição a solução de HC preparada anteriormente).
2. Fazer diluição nas proporções 1:1 e outra 1:10 (a partir da solu- ção de NaOH recém-preparada).
3. Fazer o cálculo das novas concentrações das diluições feitas no item 2, em molL-1.
 (
Aprenda
 
um
 
pouco
 
mais
 
sobre
 
a
 
abordagem
 
de
 
soluções
 
em
 
salas
 
de
 
aula
 
de
 
Química
 
acessando o
 
material
 
disponível
 
em:
http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc28/09-AF-1806.pdf
)
 (
EXPERIMENTO
 
9
 
–
 
TITULAÇÃO
 
DE
 
SOLUÇÕES
) (
-
 
75 -
)
1. Introdução
Os ácidos e as bases são muito importantes em diver- sos ramos da cadeia produtiva, pois apresentam diversas apli- cações industriais e até mesmo em nosso cotidiano. O ácido clorídrico, por exemplo, é utilizado na limpeza de peças metáli- cas e como importante reagente laboratorial. O ácido sulfúrico apresenta grande importância industrial na produção de diver- sos materiais, como fertilizantes, baterias elétricas, explosivos, corantes, tintas e papel. O hidróxido de sódio é utilizada na fa- bricação do sabão, celofane, detergentes e no processo de extração de celulose nas indústrias de papel. Todos esses áci- dos e bases, em solução, são importantes reagentes laborato- riais, seja em pesquisa ou controle de qualidade, tornando-se inevitável que em alguma etapa seja necessária a determina- ção da concentração de soluções desses ácidos e bases.
O procedimento laboratorial para a determinação das concentrações de ácidos e de bases de soluções de concen- tração desconhecida é aquela que se denomina “TITULAÇÃO” ou “VOLUMETRIA” e é destinado a determinar a concentração em quantidade de matéria (mol/L) de uma solução que contém um ácido ou uma base. No procedimento de titulação é possí-
 (
-
 
76 -
)vel encontrar o quantitativo do soluto por meio do consumo deste por outro reagente do qual temos total controle do seu quantitativo necessário, visto que sua concentração é conheci- da. Para isso é necessário conhecer a “estequiometria” da rea- ção entre eles. De uma maneira simplificada, adicionamos de forma controlada o reagente de concentração conhecida sobre a solução de concentração desconhecida, ou vice-versa, gota a gota e somente até se completar a reação. Embora não conhe- ça a concentração da solução sob investigação, sabemos ante- cipadamente o seu volume e também teremos a quantidade de soluto após término da titulação que, com posse desses dados, podemos calcular a concentração procurada. A solução do rea- gente cuja concentração se conhece exata e antecipadamente é chamada de solução padrão.
2. Objetivos
Determinar a concentração das soluções diluídas de ácidos e ba- ses fortes por meio da técnica de titulação.
3. Procedimento Experimental
3.1 - Materiais
· Bureta de 25 mL (1);
· Suporte para bureta (1);
· Pipeta volumétrica de 10 mL (1);
· Erlenmeyer de 250 mL (1);
· (
-
 
77 -
)Béquer de 50 mL (1);
· Pipetador de borracha (“pera”) (1);
· Pisseta com água destilada (1);
· Soluções de NaOHe HCl 0,1 mol/L;
· Solução de hidrogenoftalato de potássio 0,1 mol/L (50 mL);
· Solução alcoólica de fenolftaleína 1% (m/v);
3.2 - Procedimentos
3.2.1 - Titulação de solução NaOH utilizando solução padrão de hidrogenoftalato de potássio para constituição de uma solução NaOH padrão. Concentração de KC8H5O4 usada: 0,100 molL-1 . (MM = 204,22 gmol-1)
1. Fazer ambiente na bureta lavando-a com água destilada e, em seguida, duas vezes com pequena quantidade da solução de Na- OH 0,1 molL-1 (concentração aproximada).
2. Fixar a bureta no suporte universal e encher a bureta com solu- ção de NaOH 0,1 mol.L-1 até um pouco acima do traço que indica o zero.
3. Eliminar as bolhas de ar que eventualmente ficam retidas no interior da bureta. Abrir a torneira da bureta e escoar a solução até que a mesma alcance a referência do zero tomando o cuidado de verificar corretamente o menisco e evitar erros de paralaxe.
4. (
-
 
78 -
)Transferir uma massa conhecida de KC8H5O4 (~ 0,204 g). Dis- solver o KC8H5O4 com aproximadamente 10 mL de água destilada contendo 2 gotas da solução de fenolftaleína.
5. Titular a solução NaOH gotejando a solução da bureta sobre a solução do erlenmeyer mantendo-o sempre em agitação, até a “viragem”, ponto em que persiste uma coloração levemente rósea. Anote o volume da solução de NaOH 0,1 mol.L-1 adicionado.
6. Repetir o processo do item anterior para obter dois resultados e tirar a média dos volumes de NaOH gastos. Com os dados obtidos calcule a concentração molar exata da solução de NaOH.
Obs.: A diferença entre a primeira e a segunda titulação não deve diferir de mais de 0,1 mL, caso contrário deverá se repetir o pro- cesso.
3.2.2 - Titulação da solução HC com a solução padronizada de NaOH.
1. Fazer o ambiente na bureta via lavagem com água destilada e posteriormente duas vezes com um pouco da solução NaOH pa- drão e, em seguida, preencher a bureta com essa mesma solução.
2. Adicionar 10 mL da solução de HC (aproximadamente 0,1 molL-1) e 2 gotas da solução de fenolftaleína em um erlenme- yer.
3. Titular a solução de HC, mantendo-o sempre em agitação, até
 (
-
 
79 -
)a “viragem”, que nada mais é o aparecimento de uma coloração rosada.
4. Repetir o processo do item anterior para obter dois resultados e tirar a média dos volumes de NaOH gastos. Com os dados obtidos calcule a concentração molar exata da solução de HC.
Obs.: A diferença entre a primeira e a segunda titulação não deve diferir de mais de 0,1 mL, caso contrário deverá se repetir o pro- cesso.
 (
Aprenda
 
um
 
pouco
 
mais
 
sobre
 
as
 
bases
 
matemáticas
 
do
 
procedi-
 
mento
 
de
 
titulação,
 
acessando
 
o
 
material
 
disponível
 
em:
http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc13/v13a03.pdf
)
 (
EXPERIMENTO
 
10
 
–
 
REAÇÕES
 
ÁCIDO-BASE
)
1. (
-
 
80 -
)Introdução
Ao longo da história teorias diversas surgiram para explicar a constituição dos ácidos e das bases além de seu comportamen- to. Permanece de grande utilidade para as práticas químicas a teoria formulada em torno de 1884 pelo químico sueco Svante Arrhenius. Nessa época, Arrhenius conseguiu perceber a associa- ção do comportamento ácido de diversas substâncias à presença em solução de íons H+. Similarmente, ele também associou o comportamento básico à presença de íons HO- em solução aquo- sa. Obviamente há definições mais modernas e mais completas, porém, havendo similaridades entre elas, permanece a importân- cia prática da definição de Arrhenius frente aos diferentes métodos de análise envolvendo reações ácido-base.
Nesse sentido, é possível definir os ácidos de Arrhenius como substâncias que, quando dissolvidas em água, aumentam a concentração de íons H+. A maneira correta de representar esses íons é ligá-los à molécula de água formando o íon hidrônio (H3O+). Para as bases de Arrhenius podemos defini-las como substâncias que, quando dissolvidas em água, aumentam a concentração de íons HO-. As equações 1 e 2 mostram como ocorre esses proces- sos:
 (
2
) (
2
3
)HCl (g) H O (l)  H O (aq)  Cl- (aq) NaOH(s) H O (l)  Na (aq) HO (aq)
2. Objetivos
Eq.1
 (
-
 
81 -
)Eq. 2
Compreender as características de substâncias ácidas e básicas por meio de experimentos de determinação do pH e de condutibilidade
3. Procedimento Experimental
3.1 - Materiais
· Água destilada;
· Balança analítica (01);
· Bastão de vidro;
· Béquer de 150 mL (03);
· Bureta (01);
· Dispositivo para checar condutibilidade elétrica;
· Erlenmeyer (01);
· Estufa (01);
· Fita teste para pH;
· Funil de vidro (01)
· Hidróxido de bário (Ba(OH)2);
· Hidróxido de sódio (NaOH);
· Papel de filtro;
· pHmetro;
· Proveta de 100 mL (01);
· Solução de ácido sulfúrico (H2SO4) (0,2 mol/L);
· (
-
 
82 -
)Solução de fenolftaleína;
· Vidro de relógio (01);
3.2 - Procedimentos
1. Preparar, aproximadamente, 120 mL de solução saturada de hidróxido de bário (Ba(OH)2) em um béquer (água primeiro, hidró- xido depois). Agitar constantemente com bastão de vidro, durante preparo.
2. Após saturação, filtrar e transferir 100 mL do filtrado para outro béquer com auxílio de uma proveta.
3. Testar a condutibilidade elétrica da solução básica com o dispo- sitivo e medir o pH com a fita universal de medição de pH.
4. Transferir cerca de 50 mL da solução de ácido sulfúrico (H2SO4) para outro béquer e testar a condutibilidade elétrica e medir o pH.
5. Transferir a solução de H2SO4 do béquer para a bureta. Gotejar aos poucos o ácido sobre a solução de hidróxido de Bário com o dispositivo ligado que a lâmpada apague.
6. Acompanhar a variação de pH através de um pHmetro, adicio- nando o ácido até que a lâmpada acenda novamente. Medir e anotar o pH final quando a lâmpada acender.
7. Observar novamente o béquer que contém a reação e filtrar o precipitado em papel de filtro (pesar primeiro o papel de filtro e
 (
-
 
83 -
)anotar o valor). Acondicionar o papel de filtro contendo o precipi- tado sobre um vidro de relógio e levar à estufa (aproximadamente 120 oC).
8. Pesar o precipitado juntamente com o papel de filtro, devida- mente secos. Fazer os cálculos e determinar a massa do precipi- tado e comparar com o rendimento teórico da reação.
9. Fazer os cálculos e determinar a solubilidade do Ba(OH)2.
10. Lavar o béquer usado no experimento anterior, adicionar 15 mL de solução de NaOH 0,1mol.L-1 e completar com água des- tilada até a metade do béquer. Adicionar duas gotas de fenolftale- ína. Testar a condutibilidade elétrica e medir o pH.
11. Gotejar a solução de H2SO4 da bureta sobre a solução de NaOH. Observar o comportamento da lâmpada e da variação de pH.
Figura 1: Aparato para testar a condutibilidade elétrica de soluções.
 (
-
 
84 -
)
 (
Aprenda
 
um
 
pouco
 
mais
 
sobre
 
os
 
conceitos
 
de
 
ácidos
 
e
 
bases,
 
a-
 
cessando
 
o
 
material
 
disponível
 
em:
http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc04/exper.pdf
)
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EXPERIMENTO
 
11
 
–
 
CINÉTICA
 
DAS
 
REAÇÕES
 
QUÍMICAS
) (
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85 -
)
1. Introdução
Conhecer e estudar o comportamento das reações quími- cas é muito importante, uma vez que muitas delas estão relacio- nadas ao nosso cotidiano, além do aspecto econômico já que mui- tas indústrias dependem exatamente da eficiência de muitas rea- ções. Há uma área dentro da química, denominada “Cinética Química”, que se preocupa estudar as velocidades das diversas reações que ocorrem entre as substâncias e também os fatores que podem influenciar a velocidade dessas reações.
Fatores como a natureza dos reagentes e produtos, tempe- ratura, concentração dos reagentes, superfície de contato, a pre- sença de catalisadores são os principais fatores envolvidos na determinação da velocidade de uma reação. Quanto à natureza das sustâncias reagentes, as reações envolvendo espécies iôni- cas tendem a ocorrer mais rápidas enquanto que as que envolvem espécies com ligações covalentes tendem a ser mais lentas.
2. Objetivos
Investigar como a alteração da concentração, temperatura e do catalisador influenciam na velocidade de algumas reações químicas.
3. Procedimento Experimental
3.1 - Materiais
· Tubos de