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UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA CAMPUS VIII CENTRO DE CIÊNCIAS, TECNOLOGIA E SAÚDE DEPARTAMENTO: ENGENHARIA CIVIL CURSO: ENGENHARIA CIVIL GÉVITON RAFAEL DA SILVA PIMENTA MATRÍCULA: 202670376 MÁRCIO DE LIMA COSTA MATRÍCULA: 202670112 RAILSON BERNARDO TOMAZ MATRÍCULA 202670090 ROMÁRIO DANTAS FERNANDES MATRÍCULA: 202670201 QUÍMICA EXPERIMENTAL: PREPARO E DILUIÇÃO DE SOLUÇÕES Araruna, PB 2021 GÉVITON RAFAEL DA SILVA PIMENTA MATRÍCULA: 202670376 MÁRCIO DE LIMA COSTA MATRÍCULA: 202670112 RAILSON BERNARDO TOMAZ MATRÍCULA 202670090 ROMÁRIO DANTAS FERNANDES MATRÍCULA: 202670201 QUÍMICA EXPERIMENTAL: PREPARO E DILUIÇÃO DE SOLUÇÕES Trabalho apresentado à disciplina de Química Experimental, ministrada pela professora Ana Paula Araújo Almeida, como avaliação complementar para aquisição da nota do bimestre letivo de 2021.1 Araruna, PB 2021 SUMÁRIO INTRODUÇÃO ............................................................................................................... 4 OBJETIVOS .................................................................................................................... 5 MATERIAIS UTILIZADOS PARTE 1 ........................................................................ 5 PROCEDIMENTOS ....................................................................................................... 6 MATERIAIS UTILIZADOS PARTE 2 ........................................................................ 6 PROCEDIMENTOS ....................................................................................................... 7 MATERIAIS UTILIZADOS PARTE 3 ........................................................................ 7 PROCEDIMENTOS ....................................................................................................... 8 RESULTADOS E DISCUSSÕES .................................................................................. 8 CONCLUSÃO .................................................................................................................. 8 ANEXOS .......................................................................................................................... 9 REFERÊNCIAS ............................................................................................................ 11 4 INTRODUÇÃO Soluções são sistemas homogêneos formados pela junção de duas ou mais misturas. A preparação da solução é fundamental para viabilizar um experimento químico, tendo em vista que essas soluções são utilizadas em procedimentos experimentais Os componentes presentes na solução são chamados de soluto e solvente; o soluto é o que se dissolve, ele se encontra em menor quantidade; o solvente é o componente que encontra-se em maior quantidade e atua dissolvendo o soluto. No laboratório de química geralmente são mais utilizados preparos com soluções líquidas que são obtidas da dissolução de um soluto em qualquer estado físico e um solvente em estado líquido. O comportamento da solução irá depender da concentração. A concentração refere-se à quantidade de soluto existente em uma quantidade padrão de solução ou em uma quantidade padrão de solvente. Dessa forma, são utilizadas de algumas fórmulas para se chegarem às quantidades necessárias de reagentes para o do preparo de solução: Concentração simples é a razão entre a massa do soluto, expressa em grama (g), e o volume da solução, expresso em litro (L). Logo esse tipo de concentração fornece uma das formas de se trabalhar a quantidade ou teor dos componentes de uma solução (mistura formada por um soluto e um solvente). 5 A Molaridade (M) é a razão entre o número de mols do soluto (n) por volume de solução (expresso em dm3 ou em litro). Isso significa que, para cada litro de certa solução, há n mols de certo reagente envolvido. OBJETIVOS Através de cálculos determinar massa ou volume de reagentes para uma determinada concentração em uma solução aquosa básica ou ácida. Efetuar a diluição dos regentes sólido e líquido, mudar o grau de concentração de uma solução. MATERIAIS UTILIZADOS Parte 1: Solução com soluto sólido e solvente líquido Materiais • Pipeta • Balão volumétrico 250 ml • Vidro de relógio • Funil • Béquer 100 ml • Espátula • Pipetador de 3 vias • Pisseta com Água destilada • Balança Reagente • Hidróxido de Sódio (NaOH) 6 PROCEDIMENTO Foi calculada a massa de hidróxido de sódio (NaOH) necessária para solução usando o cálculo da molaridade, que é: M = m/MM.V. Com a resolução da fórmula através dos dados cedidos pelo experimento, foi obtido a massa de NaOH, igual a 2 gramas. Em seguida, foi então pesado na balança, pastilhas de hidróxido de sódio (NaOH) para solução que estavam sobre o vidro de relógio. Após a pesagem, com a ajuda de um bastão de vidro todo o sólido foi colocado em um béquer e foi adicionado, com uma pisseta para fazer a lavagem e não restar nenhuma massa no vidro, água destilada para que fosse feita a diluição de todo o material sólido. Uma observação a ser feita é que a água foi adicionada aos poucos para que não fosse passada a marca de 250 ml na hora de colocar a solução dentro do balão volumétrico. Feita toda a diluição, a solução foi posta dentro de um balão volumétrico e completada com água destilada até próximo da marca de aferição. Mais uma vez foi realizada a lavagem do béquer para que não restasse nada da solução no mesmo. Para que a solução atinja a marca, usamos uma pipeta com pipetador de três vias para melhor aproximação do valor desejado e o menisco não ultrapassasse essa marca. Feito isso, o balão foi fechado e agitado para que todo o líquido dentro dele ficasse homogêneo. Para identificação da solução, foi usada uma etiqueta onde continha informações como a fórmula molecular do hidróxido de sódio (NaOH), a concentração que é de 0,2 mol/L e a data em que a solução foi realizada. Parte 2: Diluição de um soluto sólido e solvente líquido: Materiais • Pipeta • Balão volumétrico 100 ml • Funil • Béquer 100 ml • Proveta • Pisseta com Água destilada • Pipetador de 3 vias Reagente • Hidróxido de Sódio (NaOH) 7 PROCEDIMENTO Foi utilizado a solução pronta de hidróxido de sódio (NaOH) feita na etapa anterior para obter uma outra solução, porém o diferencial foi o nível de concentração, que passaria de 0,2 mol/L para 0,1 mol/L. Primeiramente, foi calculada a quantidade necessária para a diluição da solução de NaOH a fim que ela tenha um volume de 100 ml e uma concentração de 0,1 mol/L. A equação usada foi: C1. V1 = C2. V2, onde C1 = 0,2; C2 = 0,1 e V2 = 100 ml. Resolvida essa equação, para que a diluição fosse feita, era necessária 50 mL da solução inicial de hidróxido de sódio. Então foi transferido essa quantidade de solução do balão para um béquer e desse béquer foi passado para uma proveta de 50 mL com ajuda de uma pipeta com um pipetador de três vias para uma maior precisão e verificação do menisco, onde posteriormente fora transferido dessa proveta para um balão volumétrico de 100 ml com auxílio de um funil. Para atingir a marca de 100 ml do balão, foi completado com água destilada e foi usado novamente a pipeta com um pipetador de três vias. Feito isso, o balão estava pronto para que fosse fechado e agitado para essa diluição ficasse homogênea. A partir disso, a solução foi também etiquetada com o mesmo reagente, o hidróxido de sódio (NaOH), a data em que foi diluída e a nova concentração, que agora era de 0,1 mol/L. Parte 3: Preparação de uma solução a partir de um reagente líquidoMateriais • Pipeta • Balão volumétrico 250 mL • Funil • Béquer 100 mL • Pisseta com Água destilada • Pipetador de 3 vias Reagentes • Ácido sulfúrico (H₂SO₄) PROCEDIMENTO Na última parte, foi feito uma solução a partir de uma solução líquida, solução essa que foi o ácido sulfúrico (H₂SO₄). Inicialmente, foi colocado um pouco de água 8 destilada dentro de um balão volumétrico de 250 ml, para que a medida em que o ácido fosse sendo adicionado, ele já entrasse em um processo de diluição. Nessa solução, foi usada 2,77 ml de ácido. A concentração desejada foi de 0,2 mol/L e para adicionar o ácido dentro do balão que já continha água, foi utilizada uma pipeta com um pipetador de três vias e despejado lentamente dentro do recipiente. Para que a diluição fosse concretizada, bastou apenas completar a solução com água destilada com auxílio que um béquer e uma pipeta com um pipetador de três vias para que chagasse na marca de aferição. Para findar, o balão volumétrico foi fechado e a solução agitada para que fosse feita a homogeneização da solução e a etiquetação do mesmo com o reagente que estava presente, o ácido sulfúrico (H₂SO₄), a concentração que era de 0,2 mol/L e a data que foi produzido. RESULTADOS E DISCUSSÕES A pratica foi realizada por meio virtual, assim impossibilitando o contato direto com os equipamentos, mais com uma boa orientação da professora Ana Paula da disciplina de química experimental, foi possível e ter um bom conhecimento sobre os objetivos alcançados. O experimento realizado teve como objetivo efetuar cálculos para determinar o volume ou a massa necessária para preparar soluções ácidas e básicas. CONCLUSÃO Tendo em vista o que foi mencionado, concluímos que os preparos da diluição de soluções passam por três partes, e vimos o quanto é relevante os valores da concentração, densidade, massa molecular e volume. Também vimos uma maneira bem eficaz onde foi usado a solução da parte 1, para encontrar a solução da parte 2. Há uma necessidade de precaução em relação as medidas das substâncias, para que durante o processo elas sejam precisas, assim não ocorrera erro. É importante frisar que com a diluição o volume aumenta e a concentração diminui. Há a necessidade de ter um bom conhecimento sobre o reagente para assim poder evitar acidentes. Nesses processos foram utilizados no laboratório os seguintes materiais: Vidro de relógio, pipeta, balão volumétrico de 250 ml, funil, pipetador e balança. 9 ANEXOS QUESTIONÁRIO – EXPERIMENTO 2 PREPARO DE SOLUÇÕES Preparo de solução com soluto sólido e solvente líquido: QUESTÃO 01- Apresente os cálculos utilizados para a preparação de 250 ml da solução 0,2 mol/L de NaOH: Foi somado a massa dos elementos que compõem o hidróxido de sódio (NaOH), os valores são obtidos com facilidade na tabela periódica, são eles (sódio 23, oxigênio 16 e hidrogênio 1), (23 + 16 + 1 = 40). Depois foi usada a equação de concentração M = Concentração (mol/L) m = Massa (g) MM = Massa Molar (g/mol) V = Volume (L) QUESTÃO 02- Descreva, incluindo as vidrarias utilizadas no processo, como você procederia para preparar 250 ml de uma solução 0,2 mol/L de NaOH (considere 100% de pureza): Para a concentração desejada de 0,2 mol/L de hidróxido de sódio, primeiro temos que calcular qual a massa do reagente (NaOH), que através dos cálculos que fizemos na questão anterior vimos que é de “2 g”. A parti dessa informação iremos fazer essa pesagem, com um vidro de relógio na balança e feito a tara da mesma; com o auxílio de uma espátula pequena e uma pinça colocar o reagente em lentilhas no vidro de relógio até as “2 g” de massa. Na preparação da solução iremos colocar o reagente em um béquer com o auxílio de um bastão e lavar ambos com água destilada utilizando uma pisseta, com a água destilada que caiu na lavagem dentro do béquer fazer uma pré- diluição do reagente; feito isso vamos transferir a solução ainda não pronta para um balão volumétrico de 250 ml com o auxílio de um funil, após o feito lavar o béquer e encher o balão até próximo a marca de aferição, depois igualar o menisco formado pela solução com a marca de aferição do balão com o auxílio da pipeta e a pera, ao final tampar o balão e fazer a homogeneização o balançando, assim obtendo a concentração desejada de 0,2 mol/L de NaOH 10 Preparo de solução com soluto líquido e solvente líquido: QUESTÃO 03- Descreva como é preparado 250 mL da solução H₂SO₄ de 0,2 mol/L. Inclua os cálculos para se chegar à concentração desejada. A partir do reagente ácido sulfúrico (H₂SO₄), na capela iremos preparar a solução com concentração de 0,2 mol/L; colocaremos o reagente liquido em um béquer e um pouco de água destilada em um balão volumétrico de 250 mL para quando colocado o ácido ele já seja pré diluído, feito isso como mostra o cálculo abaixo é preciso o volume de 2,66 mL para obter a concentração de 0,2 mol /L. Soma das massas dos elementos do (H₂SO₄), (1*2+32+16*4=98) M = Concentração (mol/L) m = Massa (g) MM = Massa Molar (g/mol) V = Volume (L) Pela equação da densidade obtemos o volume do reagente. (DENSIDADE DO H₂SO₄ = 1,84 g/mol Colocando o reagente no pouco de água que está no balão, tiramos da capela e vamos preencher o balão com água até próximo da marca de aferição com o auxílio da pisseta, béquer e funil, depois completamos o volume de 250 ml de solução com o auxílio da pipeta e da pera, ao final fechamos com uma tampa para fazer homogeneização, balançando a solução. 11 REFERÊNCIAS Soluções Químicas, Disponível em:<https://www.todamateria.com.br/solucoes- quimicas/> Acesso em: 22 de agosto de 2021 Molaridade, Disponível em: <https://m.manualdaquimica.com/fisico- quimica/molaridade.htm> Acesso em: 22 de agosto de 2021 Concentração Comum, Disponível em: <https://m.manualdaquimica.com/fisico- quimica/concentracao-comum.htm> Acesso em: 22 de agosto de 2021