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Qual é a diferença conceitual entre: massa e peso; massa e densidade? A massa é “a quantidade de matéria presente em um corpo e medida em uma balança”. No Sistema Internacional de Unidades, a unidade padrão escolhida desde 1960 para a massa é o quilograma (kg). No que se refere ao peso, saiba que ele é uma força de ação à distância. Na verdade, é uma força de atração gravitacional exercida pelo centro da Terra sobre os corpos que estão sobre a sua superfície ou próximos a ela. G Analisando a tabela de variação da densidade da água com a temperatura qual é a relação entre essas propriedades? Sim, a densidade diminui à medida que a temperatura aumenta. Uma vez que o aumento de temperatura causa o aumento do volume por efeito da dilatação, a relação entre o peso e o volume diminui. Por que é necessária a calibração de equipamentos para medidas 1) Compare os valores de densidade obtidos, com os valores da tabela de densidade em função da temperatura; Os resultados obtidos foram bem próximos aos tabelados, a variação dos resultados pode ser explicada através do instrumento de medição e leitura. essa exatidão pode ser aumentada com um número maior de amostras . 2) Na faixa de temperatura na qual realizou-se o experimento, observamos uma variação linear da densidade da água em função da temperatura. Este comportamento é observado em qualquer temperatura? Justifique sua resposta. 3) Baseado nos valores de densidade da água obtidos pelas medidas com o béquer e com a bureta, discorra sobre a exatidão e precisão de cada um deles. Estas medidas são feitas comparando-se o nível do mesmo com traços marcados na parede do recipiente; A bureta é um tipo de vidraria utilizada em laboratórios, disposta na vertical (com escoamento de fluido de forma gravitacional ATIVIDADES Atividades Pré-laboratório 1) Quais são as observações visuais que indicam a ocorrência de uma reação química? evidências que indicam claramente a formação de uma nova substância, tais como: 1) Mudança de cor; 2) Liberação de um gás (efervescência); 3) Formação de um sólido; 4) Aparecimento de chama ou luminosidade. Portanto, a observação dessas alterações no sistema 2) Qual é o composto que deve ser formado na reação entre uma solução de cloreto de ferro III e a solução de hidróxido de sódio? Justifique sua resposta com base em tabelas de solubilidade. O cloreto de ferro III com o hidróxido de sódio reagiu imediatamente mudando sua coloração para um tom marrom escuro que precipitou e ficou em suspensão no tubo de ensaio, apresentando característica bifásica. O precipitado formado é o hidróxido de ferro III e sua fórmula é Fe(OH)3. 3) Classifique a reação entre nitrato de prata e o fio de cobre. Esta é uma reação de ÓXIDO-REDUÇÃO, porque a prata recebeu elétrons, então reduziu; e o cobre oxidou, porque ganhou elétrons. 4) Escreva um exemplo de reação que libera gás. 5) Como você poderia identificar uma solução que contém íons Fe3+? Atividades Pós-laboratório 1) Em alguma das etapas anteriores, deixou de ocorrer uma reação química? Explique. 2) Com relação à etapa 1: a) Por que houve descoramento da solução? b) A reação observada poderia ocorrer no sentido inverso? Justifique. 3) Com relação à etapa 4: a) Qual é a fórmula e o nome do composto praticamente insolúvel formado? b) Escreva a equação da reação que se processou e classifique-a. 4) Com relação à etapa 5: a) Com que substância combinou-se o magnésio? b) Qual é a fórmula e o nome da substância branca que se forma nessa combinação? c) Após a diluição com água destilada do produto formado e adição da fenolfataleína o que aconteceu? Por que? d) Escreva a equação da reação observada e classifique-a. 5) Com relação à etapa 6: a) Qual é a substância que se formou sobre o cobre? b) Porque a solução que era incolor tornou-se azul? c) Escreva a equação da reação e classifique-a. 6) Com relação à etapa 7: a) Quais são o nome e a fórmula do gás formado? b) Escreva a equação da reação e classifique-a. c) Por que o H2CO3 não aparece no produto da equação? 7) Com relação à etapa 8: a) Quais são o nome e a fórmula do produto formado? b) Escreva a equação da reação e classifique-a. 8) Com relação à etapa 9: 21 a) Escreva a equação da reação entre iodeto de potássio, ácido sulfúrico e água oxigenada, indicando os números de oxidação de todos os átomos dos elementos participantes. b) Qual é a substância oxidante e qual é o redutor? c) Por que se adiciona 2 gotas de solução de amido ao produto formado? O que aconteceu? Explique. 9) Com relação à etapa 10: a) Houve aumento ou diminuição da temperatura? b) A diluição do hidróxido de sódio é um processo endotérmico? Explique. 10) Com relação à etapa 11, responda: a) Houve aumento ou diminuição da temperatura? b) A diluição do cloreto de potássio é um processo endotérmico ou exotérmico? Explique Atividades Pré-laboratório 1) O calcário em pedra deve reagir mais lentamente ou mais rapidamente com uma solução de H2SO4 que o calcário em pó? Explique. O calcário em pó irá reagir mais rapidamente que o calcário em pedra, pois a superfície de contato do calcário em pó é maior, facilita ndo a reação com o ácido sulfúrico. 2) Na reação do procedimento 1: 2 IO3 - (aq) + 5 HSO3 - (aq) + 2 H+ (aq) → I2(s) + HSO4 - (aq) + H2O(l) O íon HSO3 – é o agente oxidante ou redutor? Explique O íon HSO3 - é o agente oxidante, pois ele provoca a oxidação do agente redutor, assim recebendo elétrons em sua camada de valência e diminuindo o seu nox. Atividades Pós-laboratório 1) Por que, em geral, um aumento de temperatura aumenta a velocidade de uma reação química? Assim, quando aumentamos a temperatura do sistema, aumentamos também a agitação das partículas reagentes e fornecemos mais energia cinética para elas. Com isso, mais colisões ocorrerão e com mais energia, aumentando a quantidade de partículas que reagirão e, consequentemente, aumentando a velocidade da reação 2) Faça um gráfico de 1/tempo versus volume (em mL) de solução de KIO3. A primeira reação feita: KIO3 + H2O + NaHSO3 tem gráfico: Gráfico 1: volume de KIO3 versus 1/Tempo: q 4) A partir do gráfico 1/t X Vol (IO3 - ), discuta qual é o efeito do aumento da concentração de IO3 – sobre a velocidade da reação. 24 A partir da análise e observação dos dados tanto em forma de tabela como na forma de gráfico é possível observar que com a diminuição do volume de KIO3 e o aumento do volume de H2O o tempo de reação vai só aumentando e a coluna 1/Tempo vai diminuindo, mostrando que a concentração de KIO3 tem influência direta sobre a velocidade com que a reação ocorre. Isso ocorre porque um aumento na concentração dos reagentes acelera a reação, pois haverá um maior número de partículas dos reagentes por unidade de volume, aumentando a probabilidade de ocorrerem colisões efetivas entre elas. 4) Discuta por que foram adicionados, no procedimento experimental “efeito da concentração”, 0, 2, 4, 6 e 8 mL de água, respectivamente. 5) Qual o efeito observado na variação de temperatura sobre a velocidade da reação? . Isso mostra que a aplicação de uma maior temperatura sob uma reação faz com que a velocidade da mesma aumente de forma significativa e que a reação seja bastante agilizada em relação a que é feita com temperatura ambiente. Com o aumento da temperatura há um aumento na agitação das moléculas o que faz com que elas se movimentem mais rapidamente, aumentando a probabilidade de se colidirem de forma efetiva e com maior frequência. Como resultado, os reagentes atingirão mais rapidamente o estado de complexo ativado e então a reação ocorrerá mais rapidamente. 6) Comente qual é o papel do catalisador, MnSO4, na velocidade da reação. O papel do catalisador é não interferir na reação, diminuindo a energia de ativação e aumentando a velocidade de reação da substância. . Neste terceiro experimento foi feita a adição de um catalisador, o MnSO4, para que fosse possível ser observado o efeito do mesmo na velocidade da reação. Pode-se observar que somentea adição do catalisador, o MnSO4, o tempo da reação reduz-se praticamente à metade em relação ao tempo sem o catalisador na reação de 70ºC. Isso ocorre devido ao fato do catalisador modificar o mecanismo da reação ou o caminho pela qual os reagentes se transformam nos produtos. Esse caminho alternativo exige uma menor energia de ativação e, consequentemente, ocorre uma formação mais rápida do complexo ativado fazendo com que a reação se processe mais rapidamente. ATIVIDADES Atividades Pré-laboratório 1) Quais as características de um sistema químico em equilíbrio? A principal característica de um equilíbrio químico é a Velocidade da ordem direta da reação ser igual da ordem inversa. Outra característica é que quando se atinge o equilíbrio químico, as concentrações dos produtos e dos reagentes tornam-se constantes. A nível macroscópico não podemos ver alterações na reação química, porém a nível microscópico, a reação não para. Por isso dizemos que o Equilíbrio Químico é dinâmico. 2) Como um equilíbrio químico pode ser perturbado? Existem três fatores que podem gerar essa espécie de “perturbação” numa reação em equilíbrio químico e assim provocar o seu deslocamento, que são: concentração das substâncias participantes na reação, temperatura e pressão. 1. Concentração: Quando aumentamos a concentração de um ou mais reagentes, o equilíbrio se desloca no sentido da reação direta, isto é, de formação dos produtos e consumo dos reagentes. Porém, se aumentarmos a concentração de um ou mais produtos, ocorrerá o contrário, a reação se deslocará no sentido inverso, para a esquerda, ou seja, no sentido de formação dos reagentes. 2. Temperatura: No equilíbrio, uma das reações é endotérmica (absorve calor) e a outra é exotérmica (libera calor). Assim, quando a temperatura do sistema é aumentada, isso favorece o sentido da reação que absorve calor, a endotérmica, enquanto uma diminuição da temperatura favorece o sentido da reação que libera calor, a exotérmica. 3. Pressão: A variação da pressão só deslocará os equilíbrios que envolvem apenas substâncias gasosas. Quando aumentamos a pressão em um sistema em equilíbrio, isso favorecerá o deslocamento do equilíbrio no sentido de contração do volume. Por outro lado, se diminuirmos a pressão, o deslocamento do equilíbrio será no sentido da reação em que há expansão do volume. Atividades Pós-laboratório 1) Escreva as equações químicas em equilíbrio de todos os experimentos realizados na prática experimental (isto é, equilíbrio entre NO2 e N2O4; CrO4 2- e Cr2O7 2- ; e [Cu(H2O)4] 2+ e CuCl4 - ). 2) Referente à Parte A, explique como o abaixamento da temperatura perturba o equilíbrio químico entre NO2 e N2O4. Qual das espécies predomina com o abaixamento da temperatura e porquê? quando se diminui a temperatura, favorece-se o deslocamento do equilíbrio no sentido da reação exotérmica (reação que libera calor). No caso em questão, sabemos que é a reação direta, de formação do N2O4 , pois ele é o gás incolor. Temos, então, que a obtenção do gás N2O4 é um processo exotérmico: 3) Referente à Parte B, explique o efeito da adição do NaCl no equilíbrio entre [Cu(H2O)4] 2+ e CuCl4 - ). 4) Referente à Pa 5) rte C, explique o efeito da adição do Ba(NO3)2 no equilíbrio entre CrO4 2- e Cr2O7 2 . 5) Referente à Parte D, a reação química em estudo é exotérmica ou endotérmica? Qual o efeito da temperatura sobre o equilíbrio químico? A reação é endotérmica. Observou-se que o aumento da temperatura deslocou o equilíbrio para a direita 1/Tempo (s-1) 10 8 6 4 2 2.9673590504451036E-2 2.2371364653243846E-2 1.7331022530329289E-2 1.0427528675703858E-2 4.7801147227533461E-3 10 8 6 4 2 0 Volume de KIO3 (ml) 0,02 mol/L 1/Tempo (s-1)