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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA UNIDADE ACADÊMICA DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO LABORATÓRIO DE QUÍMICA EXPERIMENTAL Soluções - experimento 4 Professor: Kleper Borges / Bruna Silveira Aluna: Maria Tereza Berto Mendonça, matrícula 120110139 São Vicente do Seridó, 2 de Setembro de 2021 1- Objetivo Preparar, diluir, padronizar e titular as soluções. 2- Introdução Solução é um sistema que possui como principal característica, ser homogêneo. Significa que o soluto: material que se encontra em menor quantidade, sendo também a parte que dilui, se encontra totalmente dissolvido de maneira uniforme. Levando a ideia de que as soluções possuem propriedades iguais em todos os seus pontos. Se incluem nessas propriedades o ponto de fusão, ebulição, densidade e composição. Porém, no que se refere a cor ou sabor por exemplo, dependerá das suas concentrações, que estão diretamente relacionadas a quantidade de substância utilizadas, envolvendo o peso, volume dentre outras formas de medidas. É importante destacar que as soluções não podem ser retiradas por métodos físicos, pois suas partículas dispersas são bem pequenas. Logo, precisarão de outros métodos, a exemplo da titulação como forma para medir as concentrações desconhecidas de uma solução, através de uma conhecida. Esse procedimento se resume basicamente a utilização da seguinte fórmula: V1N1 = V2N2 Onde V1 é volume inicial e V2 o final (após a diluição) E o N1 a normalidade inicial e N2 a final (também após a diluição) 3- Procedimento experimental Materiais utilizados: · Balança Analítica · Buretas · Pissetas · Provetas · Indicadores de Ph · Pipetas · Funil · Bécker · Balão de Vidro · Erlernmeyer Passos realizados: Primeira etapa: Preparação e diluição de soluções 3.1 Foi utilizado os dados do rótulo e calculado o volume de ácido clorídrico concentrado necessário para preparar 500 mL de solução a 1N; Por esses dados, cheguei a seguinte equação; M HCl concentrado = 0,365 . 1190 / 36,5 = 11,9 mol/ l ; M1 . V1 = M2. V2 = 11,9 . V1 = 1 . 0,5 Logo V1= 42,01ml 3.2- Calculei o volume da solução anterior necessário para preparar 250 Ml de solução 0,1N. Medi esse volume com uma proveta e adicionei em um balão de 250 mL contendo cerca de 100 mL, de água destilada. Lavando algumas vezes a proveta com um pouco de água destilada transferindo sempre para o balão. Agitou-se cuidadosamente o balão. Adicionando água destilada até completar os 250 mL. Por fim, agitando novamente até homogeneizar a solução. Segunda etapa: Preparação de uma solução NaOH 3.3- Determinou-se a quantidade de hidróxido de sódio (NaOH) necessária para preparar 250 mL de solução 0,1N. Portanto, obtivemos; N = M . X, NaOH com X=1 e N=M M= N1 / V= m1/ MM1. V, substituindo temos: 0,1 = m1/ 40. 0,25 Portanto m1= 1g de NaOH Terceira etapa: Padronização da solução de Ácido Clorídrico com Carbonato de Sódio 3.4 Calculei a massa de carbonato de sódio que reage completamente com 30 mL de solução a 0,1N de ácido clorídrico, totalizando um valor de 0,159g. Foi realizado da seguinte forma: nHCl = 0,1 x 0,03= 0,003mol MHCl= 0,00336,5 = 01095g HCl Reação Na2CO3 = 2HCLl --- H2CO3 + 2NaCl 106g ---- 2(36,5 g) X -------- 0,1095 g X = 0,159g de Na2CO3 3.5 Pesou-se em um vidro de relógio limpo e seco, a massa de carbonato de sódio calculada e transfiriu quantitativamente para um erlenmeyer de 125 mL. A quantidade de água utilizada nesse processo deve ser 40mL; Logo, por meio disso podemos descobrir: MNa2CO3 = m / MM . V = 0,1599 / 106. 0,04 = 0,0377 mol/l 3.6- Adicionei, a seguir, algumas gostas de indicador alaranjado de metila e titulei essa solução com a solução de ácido clorídrico preparada na. Parte I seguindo a técnica de titulação. Quarta etapa: Titulação de uma base por um ácido 3.7 – Foi transferido para um erlenmeyer de 125 mL, 10 mL da solução de hidróxido de sódio ; 3.8- Foi adicionado, a seguir, algumas gotas de indicador fenolftaleína e titule essa solução com a solução de ácido clorídrico padronizada na ParteIII. 4- Dados experimentais Tabela : dados obtidos na experiência número 4 Volume de HCl utilizado (ml) Parte III 15,7 Parte IV 10,4 Temperatura (ºC) 25 Tratamento dos resultados: 4.1: Calculo da concentração molar do ácido preparado MHCl . VHCl = MNa2CO3 . V Na2CO3 MNa2CO3 = m / MM . V = 0,1599 / 106 . 0,04 = 0,0377 mol/l V Na2CO3= 0,04 ml VHCl = 15,7 ml MHCl = 0,0377 . 0,04 / 15,7= 0,000096mol/l 4.2: Calculo da concentração da base preparada MNaOH . VNaOH = MHCl . VHCl VHCl = 10,4 ml VNaOH= 10 ml MHCl = 0,000096mol/l MNaOH = 0,000096. 10,4 / 10,0 = 0,000099mol/l 5-Questões do relatório 5.1) Para preparar o volume de 250ml da solução do sulfato de alumínio a 0,4 mol/l sabendo que sua massa molar é 342,15g/l, ou seja, 1 mol de (Al2SO4)3 = 342,15 gramas e que o (Al2SO4)3 se dissocia formando: Al2(SO4)3 → 2 Al+3(aq) + 3 SO4-2(aq), Logo: Equivalente – grama Al2(SO4)3 = 342,15 / 2 = 171,075 g/l Assim, sua concentração será: 1 N ---- 171,075 g/l 0,4 N ----- X X= 68,43 g/l Então a massa necessária para preparar os 250 ml da solução a 0,4 N foi: 68,43 ------ 1000ml Y ----------- 250 ml Y = 17,1075 g Para a concentração dos íons temos: Número de mols por regra de 3: 1000 ml de Al2(SO4)3 ---- 0,4 MOL 250 ml ------ obtemos 0,1mol Como a proporção feita lá no início temos: 1:2:3, assim 2Al(+3) = 0,8mol/l e 3SO4(-2) = 0,12 mol/l 5.2) Por se tratar de titulação, utilizaremos a seguinte expressão: Concentração molar: V1N2= V2N2 45 ml . 0,3 mol/l = 55ml . x X= 0,245 mol/l Concentração comum: 1 mol – 36,458 g 0,245 mols – x X= 8,76 g Logo, concentração comum: 8,76 de HCl / 55ml de HCl + 45ml de KOH Totalizando: 0,0876 g de HCl por ml de solução Concentração normal: grama / volume 36 g / 55ml = 0,6545 g/ ml 5.3) Densidade da solução: 1,329 g/mL. a) Porcentagem em massa = massa do soluto / massa da solução x 100 571,6 g de H2SO4 Massa da solução: 1329g Porcentagem : 43% b) Fração molar do soluto: número de mol do soluto / número de mol de toda a solução nº do soluto: massa / massa molar = 571,6 / 98,079 = 5,8279 nº de mols da H2O = 1000 g(1000 ml) / 18 = 55,5 Fração: 5,8279/ 55,5 = 0,105 mol c) Molalidade = nº mol / kg solução Molalidade = 5,8279/ 1= 5,8279mol/kg d) Molaridade: 1 mol H2SO4 --- 98 g X -------- 571, 6 g X = 5,8326 mols Normalidade: Equivalente grama: 98 (massa molar) / 2(número de H+ ionizado) = 49g N= 571,6 g (massa) / 49 . 1 (volume em litros) = 11,665 N 5.4) A concentração consiste em um procedimento por meio do qual um volume de solvente é adicionado ou retirado de uma solução, sem alterar a quantidade/massa/número de mol do soluto. Existe algumas observações que ajudam na compreensão desse procedimento, dentre eles está que a concentração final da solução será sempre menor que a inicial, quando há adição de solvente, ou sempre maior quando ocorrer a diminuição do solvente. São em processos de diluição que a concentração comum, a molaridade, ou título em massa por exemplo, são calculados. Como demonstrado na questão anterior. 6- Conclusão Depois de todas essas observações, podemos notar a importância do preparo de soluções dentro de um laboratório. Por isso devemos relembrar a importância de realizar corretamente esses procedimentos. Pois através deles, conseguimos preparar soluções, diluí-las e padronizá-las, ajudando significativamente na busca das concentrações reais de diversas soluções. 7- Bibliografia https://www.passeidireto.com/arquivo/24854425/relatorio-lqg-iv-solucoes-eq-ufcg?utm_medium=social&utm_source=whatsapp&utm_content=file https://brasilescola.uol.com.br/quimica/diluicao-solucoes.htm Dados fornecidos pela professora