Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS APLICADAS
PREPARO DE SOLUÇÕES PARTINDO DE UM DOS SOLUTOS SÓLIDOS (NaOH) E/OU SOLUTO AQUOSO (HCl) E DILUIÇÃO
Relatório apresentado como parte das exigências 
da disciplina de química CEA031 pelos discentes:
Alan Bruno da Silva Nunes 
Ana Laura Alves Rocha
Gabriel Barbosa Figueiredo Silva 
Professora: DSc. Karla M. Vieira
Técnico: Reginaldo J. M. Moreira
João Monlevade – MG
Julho 2016
SUMÀRIO
1.INTRUDUÇÃO.........................................................................................................04
2.OBJETIVOS............................................................................................................05
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL......................................................................05
3.1 PREPARAÇÃO DE SOLUÇÕES DADA A CONCENTRAÇÃO MOLAR.............05 A PARTIR DE UM SOLUTO SÓLIDO
3.2 PREPARAÇÃO DE SOLUÇÕES DADA A CONCENTRAÇÃO MOLAR.............06 A PARTIR DE UM SOLUTO AQUOSO
3.3 PREPARAÇÃO DE SOLUÇÕES POR DILUIÇÃO...............................................07
 
4.RESULTADO E DISCURSÕES ............................................................................09
4.1PRIMEIRO PROCEDIMENTO...........................................................09
4.2SEGUNDO PROCEDIMENTO...........................................................10
4.3TERCEIRO PROCEDIMENTO.................................................................................11
5.CONCLUSÃO....................................................................................11
Referências
1.Introdução
Soluções são misturas homogêneas, isto é, sistemas que apresentam as mesmas propriedades físico-químicas em todos os pontos. O estudo das propriedades físicas, químicas e bioquímicas das soluções depende de dois tipos fundamentais de dados: dados qualitativos – aqueles que indicam quais são os componentes da solução; dados quantitativos – aqueles que mostram proporções entre os solutos e o solvente. Em outras palavras, tais dados referem-se à chamada concentração da solução.
A concentração é a relação entre a quantidade de soluto e o volume da solução. É bastante óbvio que se colocarmos uma colher de chá de açúcar em um copo com água o resultado será menos doce do que se colocarmos uma colher de sopa de açúcar no mesmo copo com água. A primeira solução é menos concentrada que a segunda, ou seja, possui menos massa de soluto do que a segunda, para o mesmo volume de solvente.
A diluição de soluções ocorre quando acrescentamos solvente (geralmente a água) a alguma solução, com isso o volume da solução aumenta e sua concentração diminui, porém, a massa do soluto permanece inalterada.
 A soda cáustica (NaOH – hidróxido de sódio) é, nas condições ambiente, um sólido branco bastante higroscópico (absorve a água presente no ar). Caracteriza-se por ser uma base de Arrhenius muito forte, portanto, é utilizada para neutralizar ácidos fortes ou tornar rapidamente alcalino um meio reacional, mesmo em poucas concentrações.
As relações entre quantidade de soluto dissolvida em uma quantidade de solvente, ou seja, a proporção em que se encontram misturados os componentes da solução, é descrita por parâmetros/expressões que quantificam os sistemas em solução de diferentes formas
De acordo com a quantidade de soluto dissolvido, podemos classificar as soluções: em saturadas (contêm uma quantidade de soluto dissolvido igual à sua solubilidade naquela temperatura, isto é, excesso de soluto, em relação ao valor do coeficiente de solubilidade, não se dissolve, e constituirá o corpo de fundo), insaturadas (contêm uma quantidade de soluto dissolvido menor que a sua solubilidade naquela temperatura) e supersaturadas ou instáveis (contêm uma quantidade de soluto dissolvido maior que a sua solubilidade naquela temperatura).
Em Química, solução é o nome dado a dispersões cujo tamanho das moléculas dispersas é menor que 1 nanômetro. A solução ainda pode ser caracterizada por formar um sistema homogêneo (a olho nu e ao microscópio), por ser impossível separar o disperso do dispersante por processos físicos.
O Ácido clorídrico (ácido muriático), HCl, é um ácido inorgânico e forte. Em solução, o H+ dele é facilmente ionizável ficando livre na solução, fazendo com que o pH desta seja muito baixo.
O hidróxido de sódio não existe na natureza. É produzido industrialmente por meio de reações de eletrólise de soluções aquosas de cloreto de sódio (NaCl), conforme equação.
Sua aparência é de um líquido incolor ou levemente amarelado. Altamente higroscópico, ou seja, absorve água da atmosfera, por isso o frasco deve permanecer bem vedado para não variar a sua concentração. Outro motivo para que o frasco permaneça fechado é que, em altas concentrações, o ácido exala vapores altamente irritantes para os olhos e nariz.
2.OBJETIVOS
Preparar soluções a partir de solutos sólidos;
Preparar soluções a partir de solutos aquosos;
Efetuar cálculos estequiométricos envolvendo o preparo de soluções;
Efetuar diluição de solução a partir de uma solução estoque;
Identificar os componentes de uma solução;
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
3.1 PREPARAÇÃO DE SOLUÇÕES DADA A CONCENTRAÇÃO MOLAR A PARTIR DE UM SOLUTO SÓLIDO
Preparar 100mL de uma solução aquosa de concentração 0,10 mol/L de Hidróxido de Sódio (NaOH).
Material:
Espátula;
Vidro de Relógio;
Béquer;
Funil;
Balão volumétrico de 100mL;
Conta-gotas;
Pisseta;
Papel absorvente.
Para a realização do experimento é necessário o cálculo da quantidade de soluto (NaOH) a ser dissolvida em água, para obtermos a solução esperada: 100mL de solução aquosa de concentração 0,10 mol/L de NaOH.
CÁLCULOS
A concentração desejada é de 0,10 mol/L, ou seja, em 100mL de solução deve haver 0,010 mol de NaOH. Segundo a regra de três:
0,10 mol ---> 1 L = 1000 mL
0,010 mol ---> 100 mL
Massa Molar NaOH = 39,997 g/mol
Através da massa molar, podemos calcular a massa de soluto que corresponde aos 0,010 mol necessários, segue a regra de três:
39,997g ---> 1 mol
x ---> 0,010 mol
x = 0,39997 = 0,4 g
Logo, para conseguir a solução desejada, é necessário 0,4 gramas de NaOH mais quanto seja preciso de água destilada até completar 100mL de solução. Para isso, seguem os procedimentos:
Primeiramente, todos os materiais devem estar devidamente lavados e secos;
Colocar o vidro de relógio na balança, e utilizando-se da função tara, pesar a massa necessária de Hidróxido de Sódio (NaOH). Utiliza-se a espátula para auxiliar na pesagem;
Colocar no balão volumétrico um pouco de água destilada;
Acrescentar ao balão volumétrico o soluto (NaOH) , agitar e acrescentar água destilada até o menisco atingir a linha dos 100mL, primeiro com a pisseta depois com o conta-gotas.
Tampar e homogenizar a solução invertendo várias vezes o balão de diluição.
Assim, tem-se uma solução aquosa de concentração 0,10 mol/L de Hidróxido de Sódio (NaOH).
3.2 PREPARAÇÃO DE SOLUÇÕES DADA A CONCENTRAÇÃO MOLAR A PARTIR DE UM SOLUTO AQUOSO
Preparar 100mL de uma solução aquosa de concentração 0,10 mol/L de Ácido Clorídrico (HCl).
Material:
Pipeta de 10mL;
Funil;
Béquer;
Balão volumétrico de 100mL;
Conta-gotas;
Pisseta.
Para a realização do experimento é necessário o cálculo da quantidade de soluto (HCl) a ser dissolvida em água, para obtermos a solução esperada: 100mL de solução aquosa de concentração 0,10 mol/L de HCl.
CÁLCULOS
A concentração desejada é de 0,10 mol/L, ou seja, em 100mL de solução deve haver 0,010 mol de HCl. Segundo a regra de três:
0,10 mol ---> 1 L = 1000 mL
0,010 mol ---> 100 mL
Massa Molar HCl = 36,46094 g/mol
Através da massa molar, podemos calcular a massa de soluto que corresponde aos 0,010 mol necessários, segue a regra de três:
36,46094 g ---> 1 mol
x ---> 0,010 mol
x = 0,3646094 g
Contudo, a solução de ácido disponível em laboratório possui teor de 36-38% em massa de ácido puro. E densidade iguala 1,18 g/mL. Logo, para saber a quantidade real de solução necessária ao nosso experimento, seguem os cálculos:
0,3646094 g ---> 37%
x ---> 100%
x = 0,9854308108 g
Densidade:
1,18 g ---> 1 mL
0,9854308108 g ---> y
y = 0,8351108566 = 0,835 mL
Logo, para conseguir a solução desejada, é necessário 0,835 mililitros de HCl mais quanto seja preciso de água destilada até completar 100mL de solução. Para isso, seguem os procedimentos:
Primeiramente, todos os materiais devem estar devidamente lavados e secos;
Medir o volume de soluto necessário com o auxilio de uma pipeta;
Transferir o soluto ao balão volumétrico já conteno um pouco de água destilada;
Acrescentar água destilada até o menisco atingir a linha dos 100mL, primeiro com a pisseta depois com o conta-gotas.
Tampar e homogenizar a solução invertendo várias vezes o balão de diluição.
Assim, tem-se uma solução aquosa de concentração 0,10 mol/L de Ácido Clorídrico (HCl).
3.3 PREPARAÇÃO DE SOLUÇÕES POR DILUIÇÃO 
Preparar 100mL de soluções de hidróxido de sódio, NaOH, de concentração 0,01 mol/L por diluição a partir da solução-mãe a 0,10 mol/L.
Material:
Pipeta;
Pera;
Funil;
Balão volumétrico;
Pisseta;
Conta-gotas;
Para a realização do experimento vamos utilizar a solução de NaOH a 0,1 mol/L que foi preparada na parte 3.1, primeiro retiramos 5mL dessa solução e adicionaremos H2O até que se complete 50mL dessa forma a concentração de 0,1 mol/L passará a ser 0,01 mol/L.
CÁLCULOS
A concentração desejada é de 0,01 mol/L, ou seja, em 50mL de solução deve haver 0,01 mol de NaOH. Segundo a regra de três:
50mL 0,01 mol/L
 X 0,1 mol/L
X = 5mL 0,1mol/L
Encontramos 5mL a 0,1mol/L isso quer dizer que, se pegarmos esse volume e adicionarmos H2O até alcançar um volume de 50mL teremos sua concentração 10 vezes menor, ou seja, teremos 50mL a 0,01 mol/L. 
1.	Primeiramente, todos os materiais devem estar devidamente lavados e secos;
Retirar da solução-mãe o volume necessário com o auxilio de uma pipeta;
Transferir a solução retirada para um balão volumétrico com graduação de 50mL;
Acrescentar água destilada até o menisco atingir a linha dos 50mL, primeiro com a pisseta depois com o conta-gotas.
Tampar e homogenizar a solução invertendo várias vezes o balão de diluição.
Assim, tem-se uma solução aquosa de concentração 0,01 mol/L de Hidróxido de Sódio (NaOH).
4.RESULTADO E DISCURSÕES 
Observamos que ao homogeneizar os sistemas, o procedimento teve que ser repetido algumas vezes. Isso porque após a homogeneização a solução não alcançava mais a marca no balão volumétrico, tendo a necessidade de adicionar mais água deionizada até que o sistema não sofresse mais alterações.
Além disso, como citado no procedimento experimental, percebemos que o número de moléculas para a diluição não será alterado, devido ao fato de que estamos usando um mesmo soluto e mudando apenas a concentração das soluções. Sendo assim, é possível determinar a massa ou volume tanto da solução mais concentrada quanto da diluída. 
Segue então os resultados obtidos:
4.1 PRIMEIRO PROCEDIMENTO: Preparo de 100 mL de uma solução aquosa contendo hidróxido de sódio (NaOH) a 0,10 mol/L de concentração.
0,10 mol 1000 mL
x 100 mL
x=0,010 mol
Considerando a massa molar, calculamos a massa de soluto que corresponde aos 0,010 mol solicitados, conforme a regra de três:
Massa Molar NaOH = 39,997 g/mol
39,997g 1 mol
x 0,010 mol
x = 0,39997 ≅ 0,4 g
4.2 SEGUNDO PROCEDIMENTO: Preparar 100mL de uma solução aquosa de concentração 0,10 mol/L de ácido clorídrico (HCl).
Foi pedido uma concentração de 0,10 mol/L, que correspondem a 0,010mol/L em 100 mL.
0,10 mol 1000 mL
0,010 mol 100 mL
Considerando a massa molar, calculamos a massa de soluto que corresponde aos 0,010 mol necessários, utilizando a regra de três abaixo.
Massa Molar HCl = 36,46094 g/mol
36,46094 g 1 mol
x 0,010 mol
x = 0,3646094 g
A solução de ácido disponível em laboratório possui teor de 36-38% em massa de ácido puro. A densidade do mesmo é igual a 1,18 g/mL. Para saber a quantidade real de solução necessária ao nosso experimento, foram realizados os seguintes cálculos:
0,3646094 g 37%
x 100%
x = 0,9854308108 g
Densidade:
1,18 g 1 mL
0,9854308108 g y
y = 0,8351108566 ≅ 0,835 mL
4.3 TERCEIRO PROCEDIMENTO: Preparar 50 mL de soluções de hidróxido de sódio, NaOH, de concentração 0,01 mol/L por diluição a partir de uma solução 0,10 mol/L.
A regra de 3 foi feita inversamente, pois os dados são inversamente proporcionais.
0,1050
0,01x
x = 5mL
Todos os cálculos obtidos estavam devidamente corretos, por isso sua inserção na prática está assegurada.
5.CONCLUSÃO 
	Preparamos soluções a partir de solutos sólidos e solutos aquosos, os cálculos estequiométricos envolvendo o preparo de soluções foram feitos de maneira correta.
	A diluição de solução a partir de uma solução estoque foi executado de maneira correta e identificamos os componentes de uma solução.
	É importante o manuseio correto das bases e dos ácidos para não acontecer acidentes.
Referencias
1.VIEIRA, Karla M.; LINHARES, Lucília Alves; MOREIRA, Reginaldo J. Apostila Aula Prática - Química. UFOP - Departamento de Ciências exatas e aplicadas - Campus João Monlevade, 2016.
2. Soluções. Disponível em: <http://www.infoescola.com/quimica/solucoes/>. Acesso em:. 9 jun. 2016
3. Soluções: soluto, solvente, concentração e curva de solubilidade. Disponível em: < http://educacao.uol.com.br/disciplinas/quimica/solucoes-soluto-solvente-concentracao-e-curva-de-solubilidade.htm>. Acesso em: 9 jun. 2016
4. Soda Cáustica. Disponível em: <http://www.infoescola.com/compostos-quimicos/ soda-caustica/>. Acesso em: 9 jun.2016