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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ – UFPI CENTRO DE CIÊNCIAS DA NATUREZA - CCN DEPARTAMENTO DE QUÍMICA DISCIPLINA: QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL PROFESSORA: NILZA CAMPOS DE ANDRADE EXPERIMENTO 5: SOLUÇÕES – PREPARO E DILUIÇÃO Discentes: Francisca Jayza de Barros Oliveira Hilderlayne de Pinho Sousa Francisco Victor das Neves Torres Isabel Maria de Oliveira Costa Teresina – PI Data: 08/10/2021 Sumário Resumo ...................................................................................................... 3 Introdução .................................................................................................. 3 Objetivos .................................................................................................... 4 Materiais e Reagentes ............................................................................... 4 Procedimento experimental........................................................................ 5 - Diluição da solução de HCl 0,1 mol/L ..................................... 6 - Preparação de Solução a partir de um Ácido........................... 7 Resultados e Discussões .......................................................................... 8 Conclusão ................................................................................................. 9 Referências Bibliográficas......................................................................... 10 RESUMO O experimento Soluções – Preparo e Diluição, é uma mistura homogênea de duas ou mais substâncias. As soluções podem ser de gases, líquidos e sólidos. Cada uma das substâncias em uma solução é chamada de componente da solução. A substância presente em maior quantidade é normalmente chamada de solvente, enquanto o componente que existir em menor quantidade é chamado de soluto. INTRODUÇÃO As soluções podem apresentar caráter ácido, neutro ou básico. Um modo simples de saber ou comprovar estas propriedades químicas é através de soluções de indicadores ou papel indicador universal de pH. Elas também podem ser classificada segundo diversos critérios. A concentração, por exemplo, é uma característica muito importante das soluções. O comportamento das soluções depende não só da natureza dos solutos, mas também de suas concentrações. A concentração em quantidade de matéria de uma solução (C) é utilizada para designar uma certa quantidade de matéria do soluto dissolvida em certa quantidade de matéria de solvente. OBJETIVO • Preparar soluções de concentrações diferentes. • Efetuar operações e medidas com balança analítica, pipetas e balão volumétrico. • Efetuar diluição de soluções. MATERIAIS E REAGENTES - Materiais ✓ Balão volumétrico ✓ Vidro de relógio ✓ Pisseta com água destilada ✓ Pipeta graduada ✓ Pipeta volumétrica ✓ Béquer ✓ Bastão de vidro ✓ Funil de vidro ✓ Balança - Reagentes ✓ NaOH p.a ✓ HCl p.a ✓ Água destilada PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Preparo de 100 mL de uma solução comum de 0,1 mol/L de NaOH (sólido). Sabe-se que o hidróxido de sódio tem 40 gramas por mol e geralmente 97% de pureza. Dessa forma, como é preciso preparar uma solução 0,1 mol/L e sabendo que 1 mol de NaOH tem 40 gramas, 0,1 mol tem 4 gramas. Entretanto, como só é necessário 100 mL de solução, é necessário mais uma conta. Se em 1 litro (1000 mL) eu preciso de 4 gramas, em 100 mL eu preciso de 0,4 (basta dividir por 10). Após cálculos achamos que seria necessário de 0,4g (massa) de NaOH para preparar a solução de estoque solicitada. Realizamos a pesagem rápida de 0,41g da substância, utilizando o vidro de relógio e uma balança analítica, depois de pesada, pegamos um béquer e adicionamos 10 mL de água até cobrir a substância e com o bastão de vidro para dissolver o sólido. Transferindo quantitativamente a solução para um balão volumétrico de 100 mL, foi efetuado pelo menos 4 lavagens do béquer e do bastão de vidro com, no máximo, 10mL de água destilada em cada lavagem, transferindo sempre para o balão volumétrico. https://3.bp.blogspot.com/-9HlUwbf-ksg/VUNu_6TybyI/AAAAAAAAHHs/ILzJaC6nUHA/s1600/1.png https://2.bp.blogspot.com/-PXt84YowLPs/VUNvgTFajHI/AAAAAAAAHH0/Cued05eYIyo/s1600/2.png Logo depois da lavagem, foi transferido para um balão volumétrico e a complementação com água destilada até a marca contida no balão (menisco). Em seguida agitando o balão volumétrico para homogeneizar Por fim foi transferida a solução para um frasco devidamente adequado e etiquetado. ESSA PARTE É DA DILUIÇÃO A PARTIR DO SLIDE 26 Diluição da solução de HCl 0,1 mol/L Foi medido com o auxílio de uma pipeta volumétrica de 1,00 mL da solução de HCl 0,1 mol/L, preparada na parte anterior do relatório. Logo após foi transferido para um balão volumétrico de 100 mL. Assim completando com água até o traço de aferição. Logo após foi agitado o balão para homogeneizar a solução. Preparação de solução a partir de um ácido 100 ml de solução de HCL ( 0,1 mol/L): M (HCl) = 35,5+1 = 36,5 g/mol Volume = 100 mL = 0,1 L m = 0,1 mol/L x 36,5 g/mol x 0,1 L = 0,365 g P Como o HCl é líquido, precisa-se transformar a massa em volume: Densidade (HCl) = 1,19 g/mL m = 0,365 g V = 0,365 g = 0,31 mL 1,19 g/mL Preparação de Solução a partir de um Ácido: Precisa-se verificar o grau de pureza do HCl O ácido tem o grau de pureza de 37,2% (Título) Isso significa que no frasco apenas 37,2% é HCl Precisa-se fazer a proporção para 100%, para achar a quantidade real de HCl necessária Procedimento Experimental Preparação de Solução a partir de um Ácido: Título = 37,2 % 0,31 mL 37,2 % X 100 % V = 0,31 mL x 100 % = 0,83 mL 37,2 % RESULTADOS E DISCUSSÕES Quando nos referimos à concentração, estamos interessados em descobrir a relação entre a quantidade de soluto e solvente em uma solução, podendo ser calculada de diversas formas, porém inicialmente neste trabalho calculou-se a massa necessária para cada experimento utilizando a formula de molaridade, onde: C = molaridade (mol/L) M1 = massa V = volume (L) M1 = massa molecular (g/mol). C= m1/M1.V porém isolando o m1(massa), teremos: m1=C.M1.V 1. De início 100 mL de Solução de NaOH (0,1 mol/L): M (NaOH) = 23+16+1 = 40 g/mol Volume = 100 mL = 0,1 L m = 0,1 mol/L x 40 g/mol x 0,1 L = 0,4 g 2. E logo depois calcula-se a massa necessária para 100 mL de solução de HCL (0,1 mol/L): M (HCl) = 35,5+1 = 36,5 g/mol Volume = 100 mL = 0,1 L m = 0,1 mol/L x 36,5 g/mol x 0,1 L = 0,365 g Podemos observar a diferença entre a quantificação das massas para cada elemento SOLUTO MASSA CONCENTRAÇÃO SOLUÇÃO NaOH(s) 0,4 g 0,1 mol/L 100 mL HCL (aq) 0,365 g OU 0,31 mL 0,1 mol/L 100 mL ressaltando que o HCL (ácido clorídrico) é apresentado na forma líquida, onde encontramos a necessidade de transformação da massa em volume, utilizando a formula da densidade D=m/v, isolando o volume obtemos: V=m/d. Onde a Densidade do HCl= 1,19 g/mL e a massa=0,365 g, teremos o volume=0,31 mL. CONCLUSÃO É observado a padronização das substancias que permite a percepção exata da concentração de uma solução, por meio da técnica de titulação podemos notar o grau de pureza do ácido clorídrico, substancia que neste caso é 37,2% (Título), a partir desta análise química quantitativa é possível obter a real quantidade de HCl, que neste experimento é de 0,83 mL dando prosseguimento ao preparo da solução. É notório as diferenças no preparo de soluções onde o HCL (ácido clorídrico) é um ácido, segundo a teoria de Brönsted-Lowry o ácido éuma espécie química que doa prótons enquanto que NaOH (hidróxido de sódio) é uma base, ou seja, ela recebe prótons, deste modo também se destaca a diferença na realização do procedimento de preparo de soluções para os elementos que se encontram em diferentes estados físicos, tanto o HCL como o NaOH precisam ser preparados em uma capela que permite exaurir os vapores desses elementos por serem tóxicos, e visando garantir a segurança no procedimento. Outro ponto importante a levar em consideração é o processo de diluição que consiste em um aumento tanto no solvente quanto no volume da solução, porem a quantidade do soluto permanece a mesma, neste trabalho a diluição é feita com o elemento HCL (ácido clorídrico), lembrando que não se deve adicionar água sobre ácido pois a dissolução de um acido é um processo exotérmico que pode projetar e ocorrer um tipo de ebulição. Para preparar uma diluição de 100 mL de solução de HCl (0,01 mol/L) a partir HCl (0,1 mol/L), necessita do volume adequado, que vamos dispor por meio da formula onde: M1= concentração molar inicial M2= concentração molar final V1= volume inicial V2= volume final Desta forma, M1V1=M1V2 quando isolamos o volume temos: V1=M2V2/M1. V1 = 0,01 mol/L x 0,1 / 0,1 mol/L V1 = 0,01 L = 10 mL Então a quantidade de volume necessário para a diluição é de 10 mL, um aspecto de grande valia e no caso de extrema importância, é quantificação e observação dos elementos a serem utilizados para o preparo de soluções cada uma apresenta suas particularidades que devem ser postas em consideração. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Matos, R.C. Práticas de Análise Quantitativa, Departamento de Química, UFJF, Juiz de Fora, 2012 REIS, Efraim Lázaro Reis. Química Geral: Práticas fundamentais. 2. ed. Viçosa: UFV, 2016, p. 49. Química Geral, Russel J.B., Ed. McGraw-Hill, 1982.
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