quimica

Você já comprou algum produto de limpeza pesada de pisos, por exemplo, produtos à base de ácido clorídrico (ABCD Clean, Facility Clean – nomes fictícios) e com a leitura do rótulo foi informado que para o efeito desejado deverá ser utilizado um determinado volume do produto que deverá ser misturado em uma certa quantidade de água?

Abaixo, temos um rótulo de um produto químico, coletado na internet, cujas informações da empresa foram suprimidas, mas que conseguimos observar as instruções de uso:

​Você já parou para se perguntar qual a necessidade de realizar este procedimento? O intuito desta ação é produzir uma solução com uma concentração final que tenha o efeito desejado. Concentrações acima deste valor, ou seja, ao se utilizar uma maior quantidade do que a recomendada, podem danificar os pisos e azuleijos que estão sendo limpos, ou seja, com o tempo, pode ser removido seu esmalte protetor, deixando o piso vulnerável e de fácil absorção de sujeiras e manchas.

Assim, evidenciamos um dos importantes conceitos da química, a concentração, que nada mais é do que a determinação da quantidade do princípio ativo existente em um volume total da solução.

E como ocorre a produção destes produtos químicos? Nos processos industriais, podem ser empregadas soluções bastante concentradas e realizadas as devidas diluições para se chegar em uma concentração menor, cuja qual é permitido a comercialização. Em outros casos, pode ser utilizado o princípio ativo do produto puro, no formato sólido, que é dissolvido em um certo volume de água, a fim de produzir a solução com a concentração comercial desejada. Neste último procedimento é empregado um outro conceito da química muito importante, a dissolução. Para tanto, é necessário conhecer a solubilidade deste composto na água, para que seja possível dissolver uma quantidade exata, e que não haja sobra de produto sólido sem ser dissolvido pela água, isso porque a água tem um limite de dissolução para cada tipo de composto, ou seja, 100 mL de água a temperatura de 25°C consegue dissolver no máximo 30 gramas de um produto sólido A, formando uma solução saturada. Acima deste ponto, a água não consegue mais dissolver este composto, e ele fica presente como corpo de fundo, chamado de precipitado, o que pode representar uma perda para a indústria.

Nesta prática evidenciaremos, de forma experimental, alguns conceitos importantes da química que acabamos de descrever os usos práticos, sendo eles:

Concentração;

Massa Molar;

Solubilidade;

Imprecisão de medidas experimentais.

Iremos realizar uma simulação em um laboratório virtual de química e, em seguida, a comprovaremos na prática, de forma experimental, cada um em sua casa e com recursos simples que permitirão a execução.

A simulação no laboratório virtual será realizada por meio do link:

https://phet.colorado.edu/sims/html/concentration/latest/concentration_pt.html

Para esta simulação deveremos adotar o volume de água a ser utilizado, para tanto, o faremos por meio do penúltimo número do RA.

Por exemplo, para um RA 123456-5, o penúltimo dígito é 6. Na tabela abaixo, identificamos o volume a ser trabalhado:

Penúltimo número RAVolume (mL)0300110022003300410052006300710082009300

Neste exemplo, o volume de trabalho é de 300 mL.

Para execução da prática, iremos realizar os seguintes procedimentos:

1. Completar com água, abrindo a torneira até o volume informado na tabela acima. Se preciso, abrir o registro de saída do recipiente para regular o volume de água.

Definir o que são imprecisões nas medidas experimentais.

Comentar sobre os conceitos envolvidos nesta etapa que podem gerar imprecisões na medida experimental.

2. Inserir o medidor de concentração na água presente no recipiente.

3. Adicionar Cloreto de Sódio na forma sólida até formar uma solução saturada (com cuidado!). Realizar o experimento para identificar a concentração em que se forma o primeiro precipitado. Então, refazer o experimento encerrando a adição de Cloreto de Sódio exatamente neste ponto. Registre a temperatura ambiente (temperatura da cidade onde se encontra, podendo ser conferido com auxílio da internet).

Qual a fórmula química do Cloreto de Sódio?

O que é massa molar e o que ela permite fazer?

Qual a massa molar do Cloreto de Sódio?

4. Registrar a concentração obtida pelo leitor de concentração em mol/L.

Registre quais as imprecisões observadas na adição do cloreto de sódio na água.

Definir o que é solução.

Definir o que é concentração demonstrando os principais tipos.

Relatar a diferença entre solução e concentração.

Definir o que é solubilidade.

Pesquisar as variáveis que interferem na solubilidade de sais.

Definir o que é solução saturada, insaturada e supersaturada.

Definir o conceito de fases.

5. Calcular o número de mols presente nesta solução preparada.

6. Por meio da massa molecular do Cloreto de Sódio, converter a quantidade lida em mols para gramas.

7. Agora é a parte da conferência prática.

8. Pese a massa obtida de Cloreto de Sódio no item 6. Para isso você pode utilizar uma balança de pesar alimentos, a balança da padaria, mercado, açougue etc.

      Caso não tenha uma balança disponível, estime que uma colher de sopa tenha, aproximadamente, 20 g de sal. Dê preferência ao uso da balança.

9. Pese também, em outro recipiente, a mesma massa de água utilizado na simulação virtual, com base em seu penúltimo número de RA. Lembre-se, para converter o volume em massa, utilize a densidade. 

Obs: em ambas pesagens, não se esqueça de descontar o peso do suporte utilizado para conter o sal e a água.

Dica: Considere a densidade da água igual a 1 g/mL para determinação do volume correspondente.

10. Adicione o sal no recipiente e agite vigorosamente.

11. Deixe a solução resultante em repouso por alguns segundos e observe se houve a formação de precipitado.

12. Compare o seu resultado experimental com a simulação realizada no laboratório.

Experimentalmente, você também obteve uma solução saturada? Se não, quais variáveis que interferem a solubilidade ou medidas experimentais que podem ser imprecisas contribuíram para obtenção de resultados divergentes?