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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO MARANHÃO CURSO: Ciências Biológicas - Bacharelado DISCIPLINA: Fundamentos de Química Medidas e Volumes São Luís, MA 2019 I – INTRODUÇÃO: O estudo das medidas e volumes é imprescindível para a realização de inúmeras experiências em variadas áreas, inclusive nas ciências biológicas. Para isso, são usados alguns instrumentos que medem o volume de líquidos, por exemplo, e estes devem ser exatos e precisos ao máximo, de modo a garantir que os dados obtidos sejam verdadeiros. Apesar de parecerem sinônimos, a precisão e a exatidão são termos distintos. A precisão indica o quanto as medidas repetidas estão próximas umas das outras. A exatidão indica o quão próximo do valor real (normalmente aceito como referência), está o valor medido. Nesse caso, deve-se utilizar as seguintes vidrarias: pipeta volumétrica, bureta e balão volumétrico. As outras vidrarias, como: béquer, erlenmeyer, balão de fundo chato, proveta e pipeta graduada fornecem, somente, medidas aproximadas. (ATKINS & JONES, 2006) Deste modo, quando se coloca a água em repouso em um vidro, ocorre uma curvatura na superfície líquida, denominada menisco, devido à tensão superficial. Então, para efetuar uma medida de forma precisa, deve-se fazer com que a linha da visão tangencie a curvatura inferior do menisco, de modo a evitar erros de paralaxe (é um erro que ocorre pela observação errada na escala de graduação causada por um desvio óptico ocasionado pelo ângulo de visão do observador), isso levará a uma medida maior ou menor que a correta, dependendo do ângulo de observação. Assim sendo, faz-se importante o cuidado e a atenção durante as medidas. (RUSSEL, 1990) Diante do exposto, este relatório tem por objetivo discorrer acerca das práticas desenvolvidas em laboratório, que elucidaram os alunos presentes a respeito da importância em saber aferir corretamente uma medida e em compreender o cuidado com a escolha do instrumento específico e da técnica adequada para determinados experimentos. (CESADUFS, 2011) II – OBJETIVO GERAL: Este relatório tem por objetivo apresentar a manipulação correta dos equipamentos e vidrarias de medição e a análise da exatidão das vidrarias, demonstrando o motivo da importância do estudo das medidas e volumes e suas 1 aplicações em algumas áreas de atuações, como biologia, química e farmacologia, por exemplo. III- PARTE EXPERIMENTAL: 3.1. Materiais Béquer vidro e plástico Proveta vidro e plástico Erlenmeyer Pêra Pipetador Suporte universal Suporte para tubos de ensaios Pisseta Pipeta volumétrica e graduada Bureta Tubo de ensaio 3.2. Procedimentos Comparação de Vidrarias: Experimento I – Com a pisseta, transferiu-se 100 mL de água para o béquer de plástico. Em seguida, passou-se o conteúdo do béquer para uma proveta de vidro. Experimento II – Encheu-se um béquer de vidro com 100 mL e em seguida, transferiu-se o líquido para um béquer de plástico. Fonte: Elaborada pelo autor. 2 3 Experimento III – Em uma proveta de vidro com 25 mL de água, passou- se o líquido presente para uma proveta de plástico. Experimento IV – Completou-se 200 mL de água no Erlenmeyer. Posteriormente, o líquido foi transferido para uma proveta de vidro. Experimento V – Com uma bureta calibrada no suporte universal, encheu-se 25 mL de água com auxílio da pisseta. Passou-se a água para um béquer e em seguida, transferiu-se para uma proveta de vidro. Fonte: Elaborada pelo autor Fonte: Elaborada pelo autor. 4 Experimento VI – Com ajuda de uma Pêra fez-se a sucção de 10 mL de água numa pipeta volumétrica. Em seguida, passou-se o líquido para uma proveta de vidro. Experimento VII – Encheu-se uma pipeta volumétrica de água e fez-se a distribuição em tubos de ensaio com seus respectivos volumes: 1 mL; 2 mL; 1,5 mL; 3,8 mL e 5 mL. Fonte: Elaborada pelo autor. Experimento VIII – Usou-se uma pipeta volumétrica e pipeta graduada de 5 mL para fazer a contagem de gotas para cada vidraria. Nota: Observou-se e fez-se a análise de todos os experimentos. IV- RESULTADOS E DISCUSSÃO: Diante dos oito experimentos de medidas e volumes que foram realizados, os quais já foram descritos anteriormente, observou-se que há uma diferença de precisão entre as vidrarias existentes no laboratório. No primeiro, foi observado que, quando se transferiu os 100 ml de água do béquer de vidro para a proveta de vidro, houve uma diferença de 5 ml. Isso aconteceu porque o béquer é uma vidraria de grande diâmetro e tal característica interfere na sua precisão, diferentemente de outras vidrarias, como as pipetas, que possuem um diâmetro menor e conseguem facilmente identificar variações pequenas, 5 como de gotas, como mostrado no experimento 8. Assim, as medidas do béquer não são precisas enquanto que a proveta tem uma medida mais aproximada, tanto por seu diâmetro, que é menor que o do béquer, como por sua função de medir e transferir líquidos e soluções. No segundo experimento, também foi inserido no béquer de vidro 100 ml de água e depois despejada em um béquer de plástico. Foi notado que no béquer de plástico o que se adquiriu foi uma medida de 93 ml. Essa variação de 7 ml foi obtida graças à diferença de material que compõe essas vidrarias, conforme foi exposto pela professora. Vale ressaltar que tanto o plástico como o vidro usados nos laboratórios são constituídos de um material mais resistente que os usados no cotidiano. O béquer, por exemplo, é feito de vidro temperado ou de vidro cristal, que lhe proporciona uma maior resistência e impede que ele reaja com as substâncias. Já o de plástico, mesmo sendo também de um material mais resistente, tem uma maior facilidade em reagir com algumas substâncias, o que pode acabar interferindo nas medidas obtidas. No terceiro experimento, observou-se que o resultado obtido foi de 24.5 ml, ou seja, uma diferença de 0.5 ml. Isso se deve pela diferença de material que as duas provetas são formadas. Em uma comparação entre o plástico e o vidro, sem que haja qualquer aquecimento, sabe-se que o plástico, como já foi explicado, não é tão preciso quanto o vidro. Nesse caso, a proveta de vidro possui maior precisão que a de plástico. No experimento de número 4, depois das transferências, foi obtido uma variação de 1.3 ml entre o erlemeyer e a proveta de vidro. Considerando que o erlemeyer é muito utilizado para dissolver substâncias e estas, muitas vezes necessitam de aquecimento, assim como o béquer, entendemos que a proveta de vidro é mais precisa, além de que esta possui, como já mencionado, medições aproximadas. Além disso, o diâmetro do erlemeyer também interfere na questão apresentada. O resultado obtido no experimento de número 5, foi uma diferença de aproximadamente 5 ml entre a bureta e o béquer de vidro. Depois que essa mesma água foi transferida para a proveta de vidro, foi obtido um valor de 25 6 ml. Visto que o valor inicial colocado na bureta foi também de 25 ml de agua e que a variação só é observada no béquer, entende-se que isso aconteceu porque as próprias vidrarias em si não apresentam o mesmo nível de precisão e essa diferença é aumentada no béquer com a aplicação das variadas temperatura. Ele, a partir das análises já feitas, é pouco preciso em relação a proveta e a bureta. A proveta é uma vidraria utilizada para medidas aproximadas, ou seja, pouco exatas, enquanto que a bureta, apesar de não conter o menisco, tem medidas exatas, pois é calibrada. Dessa forma, entende- se que a bureta possui um nível de precisão e exatidão maior que a proveta e esta possui uma precisão maior que o béquer. No experimento 6, a variação foide 1 ml quando se passou a água da pipeta volumétrica para a proveta de vidro. A pipeta volumétrica exata e a proveta de vidro não é, isso se deve ao fato de ela conter um menisco, diferentemente da proveta que não é tão precisa e só possui uma medida aproximada. 7 O experimento de número 7, que foi realizado por todos do grupo, foi uma comparação mais visual, na qual foi transferida água de um béquer para tubos de ensaios através da pipeta graduada. Em cada tubo de ensaio foi colocado uma medida diferente de água. Dessa forma, não se sabia com exatidão se no primeiro tubo tinha realmente 1 ml, pois os tubos de ensaio não possuem valores numéricos. Contudo, sabe-se que os valores são bem aproximados por ter sido utilizada a pipeta graduada.No oitavo e último, o experimento foi contar cada gota que caía de 5 ml de água que continha na pipeta graduada e na pipeta de vidro. Na pipeta graduada a quantidade obtida foi de 97 gotas de água, enquanto que na pipeta volumétrica foi de 106 gotas. Sabendo que a última pipeta, com base no menisco e dos experimentos já realizados anteriormente, possui uma maior exatidão que a pipeta graduada, entende-se que em 5 ml de água, o valor mais aproximado de gotas ali existente é de 106 gotas. Cuidados necessários no manuseio das vidrarias laboratoriais No laboratório é muito importante que se tenha cuidado ao se preparar qualquer tipo de experimento, mesmo que este seja aparentemente simples. Por exemplo, para se aquecer uma solução aquosa de cloreto de sódio, deve- se obrigatoriamente saber quais tipos de vidrarias podem ser usadas, pois 8 algumas, como o balão volumétrico, não podem ser aquecidos devido a sua precisão. Se isso ocorrer, a vidraria seria dilatada e sua precisão seria perdida. É importante saber que alguns materiais de medidas não podem ser molhados, como foi recomendado quando o experimento de número 5 estava sendo realizado. Nesse experimento foi necessário o uso da pêra para fazer a sucção da água para dentro da bureta. Dessa forma, caso o líquido adentrasse o aparelho, seria danificado e terminar de realizar os testes seria uma tarefa muito difícil, pois impediria que o ar de dentro da bureta fosse sugado. Dessa forma, todos os materiais devem ser cuidadosamente utilizados. Importância e aplicações das Medidas e Volumes Outro ponto que se pode ser analisado a partir das observações adquiridas no decorrer da prática experimental é a importância da precisão e exatidão das medidas e volumes. Os dois termos fazem parte de qualquer tipo de procedimento laboratorial do qual dados de testes e análises são obtidos. Seja em qualquer área de atuação da ciência, toda pesquisa precisa ser testada através de vidrarias e materiais perfeitamente calibrados e corretamente manuseados a fim de se alcançar resultados exatos ou mais próximos do verdadeiro. Na Biologia, por exemplo, distintas medidas são utilizadas para processos relacionados ao campo da genética. Na extração de DNA de tecidos animais ou tecidos vegetais, as medições podem chegar a conter microlitros de álcool ou proteinase para sua realização. As quais só podem ser executadas através de instrumentos laboratoriais como a pêra e a pipeta volumétrica. Desse modo, os estudos e as informações obtidas conseguem transformar-se em uma forma totalmente nova e diferente de compreender os organismos vivos, contribuindo para o avanço da ciência juntamente com o conhecimento da natureza e seus benefícios para os seres humanos. Em outras áreas de atuações como a Química e a Farmacologia, o uso das medidas e volumes continuam sendo de fundamental importância tanto na manipulação de medicamentos quanto no desenvolvimento e fabricação de cosméticos, perfumes, alimentos e bebidas. 9 Sendo assim, torna-se essencial, não somente o manuseio correto dessas aferições com o propósito de resultados vantajosos, mas também a facilidade, adequação e funcionabilidade do próprio instrumento necessitam estar em vigência. Algo que se direciona a outra perspectiva observada durante as experimentações feitas na aula: a invalidade e deficiência de instrumentos no laboratório de química da UEMA. Durante as realizações do sexto, sétimo e oitavo experimento a equipe responsável pelo vigente relatório encontrou dificuldades para sucção e descarte da água. O que poderia, infelizmente, atrapalhar a prática e aprendizado do grupo. Portanto, a fim de uma significativa precisão e exatidão de medidas e volumes faz-se necessário uma reparação e manutenção do laboratório de pesquisa da universidade, pois assim as experimentações atreladas a responsabilidade do pesquisador aluno ou professor estarão sempre sendo efetuadas com êxito. V – CONCLUSÃO: Com o desenvolvimento deste trabalho, pôde-se compreender de que forma a manipulação dos materiais e das vidrarias deve ocorrer. Além disso, conseguiu-se analisar e avaliar a importância da utilização correta desses diferentes tipos de materiais, pois cada um deles possui suas respectivas funções. Assim sendo, a prática laboratorial experenciada não só auxiliou na identificação e utilização, mas também na compreensão da importância da aplicação dos instrumentos laboratoriais, bastante necessário para os distintos processos químicos e biológicos. 10 REFERÊNCIAS: ATKINS, P.; JONES, L. Princípios de Química: Questionando a vida moderna e o meio ambiente. 3 ed. Editora Bookman, 2006. CESADUFS. Materiais e equipamentos básicos de laboratório e Medidas de massa e volume. Sergipe, 2011. RUSSEL, J. B. Química Geral. 2 ed. v. 1. São Paulo: Makron Books, 1994. SILVA, R. R.; BOCCHI, N.; ROCHA-FILHO, R. C. Introdução à Química Experimental. São Paulo: Mcgraw-Hill, 1990.
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