Apostila de Qumica Geral e Experimental CURSOS: ENGENHARIAS: QUMICA, MECNICA E PRODUO DOCENTES: Prof. Dr. Norberto Luiz Amsei Junior Profa. MSc. Ana Leonor Santos Junqueira Franco Profa. Dra. Maria Tereza DiamantinoProfa. MSc. Rosangela Carvalho Goulart Guedes Prado Prof. Dr. Emanuel Carlos Rodrigues Barretos, 2009 2 PROCEDIMENTOS PARA AULAS EXPERIMENTAIS Oprofessorrealizaraorientaonecessriaaoacompanhamentoeaprendizado experimental adequado durante as aulas em laboratrio. As informaes necessrias para a realizao de cada aula, bem como para a elaborao dos relatrios, sero disponibilizadas na pgina da disciplina. Olaboratriodequmicaolugarprivilegiadoparaarealizaodeexperimentos, possuindoinstalaesdegua,luzegsdefcilacessoemtodasasbancadas.Possuiainda localespecialparamanipulaodassubstnciastxicas(acapela),quedispedesistema prpriodeexaustodegases.Olaboratrioumlocalondehumgrandenmerode equipamentosereagentesquepossuemosmaisvariadosnveisdetoxideze,portanto,um local bastante vulnervel a acidentes. necessrio que se trabalhe com as devidas precaues.Deve-seentrarnum laboratriocomumobjetivoespecfico,portanto necessriauma preparaoprviaaessetrabalho:Oquevoufazer?Comqueobjetivo?Quaisosprincpios qumicos envolvidos nesta atividade? Durante a realizao dos experimentos devem-se efetuar anotaes sobre os fenmenos observados, das massas e volumes utilizados, tempo decorridos, condies iniciais e finais do sistema.Umcadernoouumapastaserosuficientesparaessafinalidade,poispossibilitaro umadescrioprecisadasatividadesdelaboratrio.No confieemsuamemria,tudodeve ser anotado. Aps o experimento vem o trabalho de compilao das etapas anteriores atravs de um relatrio. O relatrio um modo de comunicao escrita de cunho cientfico sobre o trabalho laboratorial realizado. Antesdecadaaulaexperimentalleiacomatenooroteirodaprtica,estudeos conceitostericosenvolvidos,obtenhaaspropriedadesqumicas,fsicasetoxicolgicasdos reagentes a serem utilizados. Essas instrues so encontradas nos rtulos dos reagentes. Ao final de cada aula lave todo o material, pois conhecendo a natureza do resduo pode-se usar o processo adequado de limpeza. Coloque todo o equipamento e vidraria sobre a bancada, como no incio da aula. Desligue todos os aparelhos e lmpadas e feche as torneiras de gs. Avise o professor e o tcnico responsvel pelo laboratrio quando voc acabar o experimento. PROCEDIMENTOS PARA AVALIAO As avaliaes constaro das notas referentes aos relatrios solicitados, questes na prova 3 terica e desempenho do aluno durante as aulas. BIBLIOGRAFIA Todabibliografiaourefernciasbibliogrficasserofornecidaspeloprofessoremaula ou estaro disponveis no final de cada procedimento experimental, na pgina da disciplina. Na realizao dos relatrios as referncias utilizadas devero seguir as normas da ABNT para serem citadas. RELATRIO Uma composio qualquer deve conter sempre as seguintes partes: Introduo, Desenvolvimento e Concluso. O relatrio da disciplina Qumica Geral e Experimental dever conter os seguintes pontos: 1. TTULO: corresponde ao nome do experimento realizado, nmero e data em que foi realizado. 2. OBJETIVO: Frase sucinta que indica o principal objetivo da experincia 3. RESUMO: Texto de no mximo cinco linhas de tudo o que foi feito, inclusive dos resultados alcanados. 4. INTRODUO: Descrio de toda teoria necessria ao entendimento da prtica e da discusso dos resultados. Deve ser uma sntese prpria dos vrios livros e artigos consultados. Evite rodeios. O objetivo do trabalho deve aparecer no ltimo pargrafo da introduo, podendo ficar separado desta para maior destaque. 5.MATERIAISEMTODOS:OitemMateriaiseMtodosumadescriocompletada metodologia utilizada, que permite a compreenso e interpretao dos resultados, bem como a reproduodoexperimentoporoutrosalunos.Portanto,esteitemdeveserdivididoemtrs partes: 5.1) Materiais Utilizados: apresentao de todos os materiais, vidrarias e equipamentos utilizados na realizao do experimento, exceto reagentes, na forma de itens. Exemplo: 1)Tubo de ensaio 2)Bquer de 200 mL 4 3)Bquer de 50 mL 4)Bomba de vcuo 5)Bico de Bunsen 6)Centrfuga, etc... 5.2) Reagentes Utilizados: todos os reagentes utilizados na realizao do experimento. Exemplo: 1)Soluo aquosa de hidrxido de sdio (NaOH) 0,1 mol/L 2)Sulfato de cobre pentahidratado (CuSO4.5H2O) 3)gua destilada (H2O) 4)lcool etlico anidro (CH3CH2OH). 5.3)ProcedimentoExperimental:consisteemdescrever,detalhadamente,o procedimentoexecutado(incluindo-semodificaesquetenhamsidofeitasnodecorrerdo experimentoemrelaoaoprocedimentooriginalmenteproposto)paraarealizaodo experimento.Nesteitem,nodevemconstarquaisquerobservaesexperimentais,pois,as mesmas fazem parte dos Resultados e Discusso. Use o tempo verbal de maneira apropriada e impessoal(determinou-se,transferiu-se,coletou-se).Apresentarnesseitemumesquema (desenho) da montagem experimental em funcionamento. 6. RESULTADOS E DISCUSSO: Esta a parte mais importante do relatrio e descreve os principaisresultadosobtidosemaula,naseqnciaemqueoprocedimentofoirealizado. Neste item so apresentados os resultados de forma objetiva e lgica, acompanhados de uma anlisecrticadosmesmos,combasenosconceitosqumicosenvolvidos.Devem-seincluir comclarezatodososclculosefetuadoseosresultadosobtidospodemserapresentadosna forma de tabelas ou grficos, de modo a comunicar melhor a mensagem. Compareosresultadosobtidoscomoqueeraesperadocombasenateoria(descritana Introduo) ou em resultados j publicados. Se os resultados diferem do que era esperado, na discusso deve-se procurar explicar porque, refletindo sobre possveis fontes de erro. Indique sempre as unidades usadas nas medidas.Discuta(explique)cadaobservaoexperimental(mudanadecor,aquecimento,turvao, etc.) e os resultados obtidos (massa final, rendimento, ponto de fuso, etc.). 5 Analise as fontes de erros, a exatido e preciso da anlise, sempre que possvel compare com a literatura ou com informaes sobre a amostra. A discusso a parte do relatrio que exige maior maturidade do aluno. 7. CONCLUSO: Sntese pessoal (do grupo) sobre as concluses alcanadas com o trabalho. Enumere os resultados mais significativos do trabalho. No apresente nenhuma concluso que no seja fruto de discusso do seu grupo. 8. REFERNCIAS: Livros e artigos usados para escrever o relatrio, bem como endereos eletrnicos. Devem ser indicados cada vez que forem utilizados, seguindo-se as regras da ABNT. NORMAS GERAIS DE ELABORAO DO RELATRIO O relatrio dever ser apresentado em folhas de papel formato A4, digitado, seguindo as seguintes recomendaes: Corpo da letra tamanho 12, em TIMES NEW ROMAN, espao 1,5entre linhas; Partes que compem o relatrio, destacados com negrito, maisculas e em tamanho (12). Utilizar apenas uma lauda para impresso;Margens: esquerda de 3 cm, superior: 3 cm, direita: 2 cm e inferior: 2 cm, pargrafo: 3,0 cm, na formatao da pgina. Utilizar a seguinte capa para modelo de relatrio: 6 7 O esquema da aparelhagem utilizada durante o experimento deve ser enumerado conforme o exemplo: FIGURA 1: PicnmetroFIGURA 2: Dessecador Aapresentaodastabelascomdadosexperimentaisobtidosourelacionadosda literatura, devem ter a seguinte formatao: TABELA 1: Amostras analisadas AmostraVolume (mL)Densidade (g/mL) 115,001,24 223,500,89 327,602,45 434,701,04 Asilustraesdequalquertipodevemserenumeradas,identificadaseinseridasomais prximo possvel do texto, conforme modelo: FIGURA 1: Proibido fumar FALAR SOBRE TABELAS FALAR SOBRE REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS 8 Nacorreodecadarelatrioserconsideradaadistribuiodenotaapresentadaa seguir: DISTRIBUIO DE PONTUAO DO RELATRIO SeoAspectos AvaliadosPontuao ApresentaoEsttica na apresentao do relatrio.0,5 CapaCom todas as informaes importantes.0,5 ResumoConforme explicitado no roteiro de relatrio.1,0 IntroduoFundamentao terica de todos os assuntos envolvidos na prtica com referncias bibliogrficas consultadas. 1,5 ObjetivoExpresso de forma clara0,5 Parte Experimental i)MateriaiseReagentes:listacompletacomas respectivasespecificaesdosmateriais(marca,modelo, etc.) e reagentes (marca, grau de pureza, etc.) utilizados na prtica. ii)Procedimento:textocompreensivodotrabalho desenvolvidodemodoquepossaserreproduzidopor outra pessoa. Montagem experimental. 0,5 1,0 Resultados e Discusso Apresentao de texto explicativo introdutrio precedendo aapresentaodosresultadosexperimentais,que,quando pertinente,deveserapresentadonaformadetabelase grficos. 2,0 ConclusoConforme explicitado no roteiro de relatrio.1,0 RefernciasConforme explicitado no roteiro de relatrio.1,5 Serconsideradomotivoparaperdadepontuao:textoemseoinapropriada,erro gramatical,colocaoincorretadeidentificaodetabelaseFIGURAs,apresentaode medidas sem a respectiva unidade, utilizao inadequada de algarismos significativos, a falta de indicao de referncias bibliogrficas ou sua indicao incorreta.CompetnciaseHabilidadesqueseroexigidasdoalunodeQumicaGeral Experimental (Parecer n:CNE/CES 1.303/2001, aprovado em: 06/11/2001). 9 A) Com relao formao pessoal: Possuirdomniodastcnicasbsicasdeutilizaodelaboratrios,bemcomodos procedimentosnecessriosdeprimeirossocorros,noscasosdosacidentesmaiscomuns em laboratrios de Qumica.Saber trabalhar em equipe e ter uma boa compreenso das diversas etapas que compem uma pesquisa.Terinteressenoauto-aperfeioamentocontnuo,curiosidadeecapacidadeparaestudos extracurricularesindividuaisouemgrupo,espritoinvestigativo,criatividadeeiniciativa na busca de solues para questes individuais e coletivas relacionadas a Qumica.B) Com relao compreenso da Qumica: Compreender os conceitos, leis e princpios da Qumica.Acompanhar e compreender os avanos cientfico-tecnolgicos.C) Com relao busca de informao e comunicao e expresso: SaberidentificarefazerbuscanasfontesdeinformaesrelevantesparaaQumica, inclusive as disponveis nas modalidades eletrnica e remota, que possibilitem a contnua atualizao tcnica e cientfica.Ler, compreender e interpretar os textos cientfico-tecnolgicos em idioma ptrio e ingls.Saberinterpretareutilizarasdiferentesformasderepresentao(tabelas,grficos, smbolos, expresses, etc.).Saber escrever e avaliar criticamente os materiais didticos, como livros, apostilas, "kits", modelos, programas computacionais e materiais alternativos.Demonstrar bom relacionamento interpessoal e saber comunicar corretamente os projetos e resultados de pesquisa (textos, relatrios, pareceres, laudos, "posters", internet, etc.) em idioma ptrio. 10 NORMAS DE SEGURANA EM LABORATRIO Paraoseubomdesempenhoesuasegurananolaboratrio,estabelecemosas seguintes normas a serem seguidas: 1)Siga rigorosamente as instrues do professor; 2)Nunca prove uma droga ou soluo, a no ser com permisso do professor; 3)Use um avental ou capa apropriada; 4)No fume no laboratrio; 5)Eviteocontatodequaisquersubstnciascomapele.Sejaparticularmentecuidadoso quando manusear substncias corrosivas, como cidos e bases concentradas; 6)Nunca deixe frascos contendo solventes inflamveis prximos chama; 7)No jogue nenhum material slido dentro da pia ou nos ralos; 8)Sempre que possvel trabalhe com culos de proteo; 9)Quandoaquecerumasubstnciaemumtubodeensaionoaponteasuaextremidade aberta para seus colegas ou na sua prpria direo; 10)Ao introduzir tubos de vidro em rolhas, umedece-as convenientemente, enrole a pea de vidro numa toalha para proteger as mos; 11)Experincias que envolvam liberao de gases txicos devem ser realizadas na capela; 12)Quandofortestarumprodutoqumicopeloodor,procedacomcuidado.Mantenhao frascoafastadodoseurostoecommovimentosdamodirijaosvaporesnadireodo nariz; 13)QUANDODILUIRCIDOSCOMGUASEMPREJUNTEOCIDOGUA, COM CUIDADO. NUNCA JUNTE GUA A CIDOS CONCENTRADOS; 14)Dedique especial ateno a qualquer operao que necessite de aquecimento prolongado ou que desenvolva grande quantidade de energia; 15)Mantenhasuaatenovoltadanicaeexclusivamenteparaotrabalhoquevoceseu grupo desenvolvem; 16)Leia os rtulos dos frascos antes de usar as substncias neles contidas; 17)Se qualquer produto qumico for derramado, lave o local imediatamente; Nunca use quantidade maior de reagente do que o mximo proposto; 18)Aoseretirardolaboratrioverifiquesenohtorneirasabertas(guaegs).Desligue todos os aparelhos, deixe todo o equipamento usado limpo e lave as mos.19)Antesdeiniciarseustrabalhos,pegueafichadecontroledoseugrupo,anoteadata,a experincia a ser realizada e os nmeros dos elementos do grupo.11 ACIDENTES COMUNS EM LABORATRIOS E ATENDIMENTOS 1. Queimaduras A) causadas por calor seco (chama e objetos aquecidos): No caso de queimaduras leves, aplicar pomada de picrato de butesina; Nocasodequeimadurasgraves,elasdevemsercobertascomgaseesterilizada, umedecida com soluo aquosa de bicarbonato de sdio a 5%. B) causadas por lcalis: Lavararegioatingidaimediatamentecombastanteguaemabundncia,durante cinco minutos.Tratarcomsoluode cidoetanico(actico) a1%enovamentelavarcom gua. Secar a pele e aplicar merthiolate. C) causada por cidos: Lavarimediatamenteolocalcomguaemabundncia,durantecercadecinco minutos.Emseguidalavarcomsoluosaturadadecarbonatomonocidodesdioe novamente com gua. Secar e aplicar merthiolate. 2. cidos nos olhos Fazerlavagemcomguaemabundnciaporquinzeminutos.Emseguidaaplicar soluo de carbonatomonocido de sdio a 1%. 3. lcalis nos olhos Procedercomonoitemanterior,apenassubstituindoasoluode carbonatomonocido por uma soluo de cido bsico a 1%. 4. Intoxicao por gasesRemover a vtima para um ambiente arejado, deixando-a descansar. 5. Ingesto de substncias txicasAdministrar uma colher de sopa de antdoto universal, que constitudo de duas partes de carvo ativo, uma de xido de magnsio e uma de cido titnico. 12 EXPERIMENTO 1: Apresentao de equipamento bsico de laboratrio A execuo de qualquer experimento na Qumica envolve geralmente a utilizao de uma variedade de equipamentos de laboratrio, na maioria muito simples, porm com finalidade especficas. O emprego de um dado equipamento ou material depende dos objetivos e das condies em que a experincia ser executada. Abaixo foram colocadas as relaes de materiais e algumas utilizaes e nas pginas seguintes, voc encontrar FIGURAs de quase todos esses materiais. Faa a correspondncia adequada e tente encontrar outras utilizaes para cada um desses materiais. 1. Material de vidroTubodeensaioutilizadoparaefetuarreaesqumicasempequenaescala, principalmente testes de reaes. Bequerrecipientecomousemgraduao,utilizadoparaopreparodesolues, aquecimento de lquidos, recristalizao, etc. Erlenmeyer frasco utilizado para aquecer lquido ou fazer titulaes. Kitassatofrascodeparedesespessas,munidodesadalateraleusadoemfiltraesa vcuo. Balo de fundo chato ou de Florence utilizado para armazenar lquido e em destilaes. Balo volumtrico recipiente calibrado, de preciso, destinado a conter um determinado volumedelquido,aumadadatemperatura;utilizadonopreparodesoluesde concentrao definidas. Cilindro graduado ou proveta frasco com graduaes, destinado a medidas aproximadas de lquidos. Buretaequipamentocalibradoparamedidaprecisadevolumedelquidos.Permiteo escoamento do lquido e muito utilizado em titulaes. Pipeta equipamento calibrado para medida precisa de volume de lquidos. Existem dois tipos: pipeta graduada e pipeta volumtrica. Funil-utilizadonatransfernciadelquidosdeumfrascoparaooutroouparaefetuar filtraes simples. Vidroderelgiousadogeralmenteparacobrirbquercontendosoluooupara evaporao em anlise de lquidos. 13 Dessecadorutilizadonoarmazenamentodesubstnciasquandosenecessitadeuma atmosfera com baixo teor de umidade. Pesa filtro recipiente destinado pesagem de slidos. Basto de vidro utilizado na agitao e transferncia de lquidos. Funil de separao equipamento utilizado na separao de lquidos imiscveis. Condensadorequipamentoutilizadoparacondensaodevaporesemdestilaesou aquecimento sob refluxo. Balo de destilao com sada lateral utilizado em destilaes simples 2. Materiais de porcelana FunildeBuchnerutilizadoemfiltraesporsuco,devendoseracopladoaum kitassato Cpsula de porcelana usada para efetuar evaporaes de lquidos. Cadinho usado para calcinao de substncias. Almofariz e pistilo empregado para triturar e pulverizar slidos. 3. Material Metlico Suporte(ouhaste),mufaegarrapeasmetlicasusadasparamontaraparelhagensem geral. Pinaspeasdevriostipos,comoadeMohredeHofmann,usadasparaimpedirou reduzir o fluxo de lquidos ou gases atravs de tubos flexveis. Existe outro tipo, utilizado para segurar objetos aquecidos (tambm chamada de tesoura). TeladeamiantoTelametlica,contendoamianto,utilizadaparadistribuir uniformementeocalordurandooaquecimentoderecipientesdevidrochamadeum bico de gs. Tringulo de ferro com porcelana usado principalmente como suporte em aquecimentos de cadinhos (aquecimento direto). Trip usado como suporte, principalmente de telas ou tringulos. Bicodegs(Bunsen)fontedecalordestinadoaoaquecimentodemateriaisno inflamveis. Argola (ou aro) usada para suporte de funil de vidro. Esptula usada para transferir substncias slidas. 14 Furadorderolhasutilizado,quandonecessrio,paraperfurarrolhasdecortiae borracha. 4. Materiais Diversos Suporte (ou estante) tubo para ensaios. Pina de madeira ou prendedor utilizado para segurar tubos de ensaio. Trompa dgua dispositivo para aspirar o ar e reduzir a presso no interior de um frasco. Pissetafrascoplstico,geralmentecontendoguadestilada(ououtrosolvente),usado para efetuar a lavagem dos recipientes com jatos de liquido nela contido. Estufa utilizada para a secagem de materiais (por aquecimento), em geral at 200oC. Mufla ou forno utilizado para calcinao de substncias (por aquecimento), em geral at 1000 ou 1500oC. Centrifuga instrumento que serva para acelerar a sedimentao do slido em suspenso em lquidos. Manta eltrica utilizada no aquecimento de lquidos inflamveis contidos em bales de fundo redondo. 15 16 17 Bibliografia: TRINDADE, D. F et al. Qumica - bsica experimental. So Paulo: Cone, 1998. SILVA, R. R. da; BOCCHI, N.; FILHO, R. C. R. Introduo Qumica Experimental. So Paulo: McGraw-Hill, 1990. 18 EXPERIMENTO 2: Medidas de volume e pesagem 1. Objetivo Obter medidas de massas e volumes aproximadas e precisas. 2. Introduo terica 2.1. Medida de volumes A tcnica de medio do volume de uma amostra depende do estado fsico da amostra (lquido ou slido) e da sua forma (regular ou irregular). Os resultados obtidos podem ser expressos em unidades SI, metro cbico (m), ou em unidades submltiplas deste, que o caso mais frequente. Normalmente,asunidadessubmltiplasmaisusadassoomililitro(ml),ou centmetro cbico (cm), e o litro (L), ou o decmetro cbico (dm).2. 1.1. Medir volumes de lquidos Paramedirvolumesdelquidosusam-sediversosinstrumentos,consoanteorigora observar e o volume da amostra. Para medies rigorosas usam-se pipetas, buretas ou bales volumtricos.Para medies menos rigorosas utilizam-se as provetas. Qualquerumdestesinstrumentosteminscritasalgumasinformaesimportantes,tais como: Volume mximo (capacidade); Graduao da sua escala, normalmente em mililitros; Tolerncia (limite mximo do erro); Trao de referncia, no caso de pipetas ou bales volumtricos; Temperaturadecalibrao(temperaturaaquedeveserfeitaamedioeque, normalmente, 20C). 2.2. Erros de paralaxeErros associados incorrecta posio do observador. Aleituradeverserfeitademodoaqueadireodoolharcoincidacomalinha tangenteparteinternadomeniscoseesteforcncavo(ex:gua),ouparteexternado menisco se este for convexo (ex: mercrio). Vide FIGURA 1. 19 FIGURA 1: Esquema da posio correta para a observao do menisco Quadro 1: Principais instrumentos de medida de volume e suas caractersticas InstrumentoCaractersticasComo Utilizar Pipetas Graduadas Escala graduada, normalmente, em mL.

Pipetas Volumtricas Tm um trao de referncia na parte superior, indicador do nvel a que deve ficar o lquido, para que o volume medido seja o que est assinalado na pipeta. Do medidas rigorosas (exactas) do volume de lquidos.

So de vidro.

As pipetas so utilizadas com a respectiva pompete.

1. Lava-se a pipeta com gua desionizada e, em seguida, com um pouco do lquido a medir. 2. Mergulha-se a extremidade da pipeta no lquido a medir e, com uma pompete, aspira-se o lquido at ligeiramente acima do nvel do volume pretendido, com a pipeta sempre na posio vertical3. Deixa-se cair o excesso de lquido at o nvel pretendido, pressionando a pompete 4. Deixa-se, finalmente, escoar o lquido para o recipiente de recolha, com a extremidade da pipeta encostada parede do recipiente, pressionando do mesmo modo a pompete. Bales volumtricos Tm um trao de referncia na zona tubular, o colo do balo, indicativo do nvel a que deve ficar o lquido a medir, para que tenha o volume correspondente capacidade do balo. Do medidas rigorosas (exactas) do volume de solues.

So de vidro.

Usam-se na preparao de solues a partir da dissoluo de slidos ou na diluio de solues de concentrao conhecida. 1. Na preparao de solues de solues a partir de slidos diluem-se os slidos num pouco de gua desionizada num copo de precipitao. 2. Aguarda-se que a soluo fique temperatura ambiente e s depois se transfere para o balo com a ajuda de um funil e de umavareta. 3. Lava-se o copo de precipitao mais uma ou duas vezes com um pouco de gua desionizada que ser transferida para o balo do mesmo modo. 4. Por fim enche-se o balo cuidadosamente at o trao de referncia, com o auxilio de um conta gotas. 5. Tapa-se o balo e inverte-se (agita-se) para homogeneizar a soluo. 20 continuao InstrumentoCaractersticasComo Utilizar Provetas Normalmente, graduadas em mL.

Do medidas pouco rigorosas de volumes de lquidos.

So de vidro ou de plstico. 1. Aps a medio do volume do lquido, escoa-se o lquido pelo lquido da proveta, lentamente, com a ajuda de uma vareta. 2. A quantidade de lquido vertida inferior leitura efectuada, pois fica sempre um pouco de lquido agarrado parede da proveta. 2.3. Medidas de massas Medir a massa de uma amostra uma operao de pesagem. Oinstrumentonecessrioparaessaoperaoabalana,queestgeralmente graduadaemgrama(g),unidadesubmltipladoquilograma(kg).Existemvriostiposde balanas, com alcance e sensibilidade diversas. O alcance o valor mximo que possvel medir utilizando a balana; a sensibilidade o valor da menor diviso da sua escala. Aps a seleco da balana, pesa-se a amostra com os seguintes cuidados: Nocolocaraamostradirectamentesobreopratodabalana,mas,simdentrodeum recipiente limpo e seco que pode ser um vidro de relgio, um copo de precipitao ou at um simples papel de filtro. Estes recipientes devem estar temperatura ambiente; Evitar vibraes da mesa ou da bancada em que se encontra a balana; Evitar derrame de lquidos ou reagentes slidos sobre o prato da balana. 3. Procedimento experimental 1. Medir 50 mL de gua em um Becker (ou bquer) e transferir para o Erlenmeyer. Verificar o erro na escala (diferena das leituras de uma vidraria para outra). Transferir para a proveta graduada e fazer a leitura do volume. Verificar a preciso. 2. Medir 50 mL de gua na proveta graduada e transferir para um Becker. Verificar o erro na escala. Transferir para o Erlenmeyer. Verificar a preciso. Colocar esses trs aparelhos em ordem crescente de preciso. 3. Pipetar 25 mL de gua usando a pipeta volumtrica. Transferir para a proveta. Comparar a preciso das escalas. 21 4. Pipetar gua com uma pipeta graduada (transferindo para diferentes tubos de ensaio): Volumes: 1 mL; 2 mL; 5 mL; 1,5 mL; 2,7 mL; 3,8 mL; 4,5 mL Esta pratica tem a finalidade de treinar para controlar volumes variveis numa pipeta graduada. 5. Encher uma bureta com gua (acertando o menisco e verificando se no h ar em parte alguma perto da torneira). Transferir o volume para o Erlenmeyer (no deixar ultrapassar o volume mximo da bureta). Comparar a preciso das escalas. 6. pesagem de massas: pedir orientao do professor. Fazer distino entre as balanas analticas e semi-analticas. 22 EXPERIMENTO 3: Teste da Chama 1. Objetivos:Identificar, por meio da cor produzida na chama, alguns ctions; Observar o fenmeno de emisso luminosa por excitao e correlacionar com o Modelo Atmico de Bohr; Verificar a distribuio eletrnica dos elementos; Reconhecer os limites do Modelo de Bohr; Tomar contato com as regies do espectro eletromagntico. 2. Introduo terica: Um modelo atmico uma representao que procura explicar, sob o ponto de vista da Cincia,fenmenorelacionadoestruturadamatria esformascomoelaseexpressa.Ele visa dar uma explanao sobre a estrutura microscpica da matria e deve ser capaz de prever outros fenmenos associados a ela. ApartirdoModeloAtmicodeBohr,ficouestabelecidoqueostomospossuem regiesespecficasdisponveisparaacomodarseuseltronsaschamadascamadas eletrnicas. 2.1. Os postulados de Bohr Usandoosconceitosqunticosdesenvolvidosparaaluz,Bohrpropeosseguintes postulados para o tomo: - O eltron move-se em rbitas circulares em torno do ncleo do tomo; - A energia total de um eltron (potencial + cintica) no pode apresentar qualquer valor, mas sim, valores mltiplos de um quantum; - Apenas algumas rbitas eletrnicas so permitidas para o eltron e ele no emite energia ao percorr-las; - Quando o eltron passa de uma rbita para outra, emite ou absorve um quantum de energia. Noestadofundamental,demenorenergia,oseltronsocupamosnveismaisbaixos deenergiapossveis.Quandoumtomoabsorveenergiadeumafonteexterna,umoumais eltronsabsorvemessaenergiaepulamparanveismaisenergticosouexternos.Neste caso,diz-sequeotomoencontra-seemumestadoexcitado.Issopodeserobservadona FIGURA 1. 23 FIGURA 1: Representao do tomo de Borh OeltronabsorveumaquantidadedeenergiaE=E2E1esaltaparaumnvelmais externo de energia E2. Se a quantidade de energia for menor do que a diferena entre os nveis (E),oeltronpermaneceemseunveldeenergia.Otomonoestadoexcitadoencontra-se numasituaoemqueexisteespaolivreemnveisdeenergiamaisbaixos.Dessemodo,o eltronexcitadooualgumoutroqueestejaemnveisacimadoespaolivrepodecairdeste nvelmaisexternoparaocuparoespaolivre.Otomo,ento,voltaaoestadonormalde energia. Segundo Bohr, um eltron jamais poderia permanecer entre duas rbitas tidas como permitidas.Nestecasoocorreemissodeenergianaformaderadiaoeletromagntica. Como os tomos podem ter diferentes nveis, podem ocorrer diferentes transies eletrnicas (absoro ou emisso), e cada uma dessas possveis transies envolve um valor bem definido de energia. Quando essas emisses ocorrem na regio do visvel (srie de Balmer), podemos observarsuascores.Oconjuntodetodasasradiaes,desdeosraiosgamaatasondasde rdio, forma o espectro eletromagntico, que nada mais do que a ordenao destas radiaes em funo do comprimento de onda e da freqncia (FIGURA 2). FIGURA 2: Espectro Eletromagntico. Fonte: MOREIRA, M.A. 24 O teste da chama est fundamentado nos princpios do modelo de Bohr, de que quando certa quantidade de energia fornecida a um determinado elemento qumico, alguns eltrons dacamadadevalnciaabsorvemessaenergiapassandoparaumnveldeenergiamais elevado,produzindooquechamamosdeestadoexcitado.Quandoumoumaiseltrons excitadosretornamaoestadofundamental,elesemitemumaquantidadedeenergiaradiante igual quela absorvida, cujo comprimento de onda caracterstico do elemento e da mudana de nvel eletrnico de energia. Assim, a luzde um comprimento de onda particular pode ser utilizada para identificar um referido elemento.Umachamano-luminosadeBunsenconsisteem3partes:umconeinternoazul (ADB),compreendendo,principalmente,gsnoqueimado,umapontaluminosa emD(que svisvelquandoosorifciosdearestoligeiramentefechados),ummantoexterno (ACBD), na qual se produz a combusto completa do gs. As partes principais da chama, de acordocomBunsen,soclaramenteindicadasnaFIGURA3abaixo.Amaisbaixa temperatura est na base da chama (a), que empregada para testar substncias volteis, a fim de determinar se elas comunicam alguma cor chama. A parte mais quente da chama a zona defuso(b),queficaacercadeumterodealturadachamaeeqidistantedointeriore exterior do manto. A zona oxidante inferior (c) est situada na borda mais externa de b e pode serusadaparaoxidaodesubstnciasdissolvidasemprolasdebrax.Azonaoxidante superior(d)apontano-luminosadachama.Nestaregiohumgrandeexcessode oxignioeachamanotoquente.Azonaredutorasuperior(e)estnapontadocone internoazulericaemcarbonoincandescente.Azonaredutorainferior(f),estsituadana borda interna do manto prximo ao cone azul. FIGURA 3: Temperaturas da chama no luminosa do bico de Bunsen 25 Otestedachamabaseia-senofatoelequequandocertaquantidadedeenergia fornecida a um determinado elemento qumico, os eltrons da camada de Valncia absorvem esta energia passando para um nvel de energia mais elevado, produzindo o que chamado de umestadoexcitado.Quandoumdesseseltronsexcitadosretomaaoestadofundamental, emite uma quantidade de energia mediante (luz), igual quela absorvida, cujo comprimento de onda caracterstico do elemento e da mudana do nvel eletrnico de energia. Assim, a luz de um comprimento de onda particular ou cor, utilizada para identificar o referido elemento. Tabela 1: Ocorrncia das linhas do espectro Elemento Descrio da linha Comprimento de onda em nm Sdio Amarela, dupla589,0 / 589,6 Potssio Vermelha, dupla 766,5 / 769,9 Violeta, dupla 404,4 / 404,7 Ltio Vermelho 670,8 Laranja (fraca) 610,3 Tlio Verde 535,0 Clcio Faixa laranja 618,2 620,3 Verde amarelada 555,4 Violeta (fraca)422,7 Estrncio Faixa vermelha 674,4 / 662,8 Laranja 606,0 Azul 460,7 Brio verde 553,6 / 534,7 / 524,3 / 513,7 Azul (fraca) 487,4 3. Materiais:5,00mLdesoluo1,00mol/Ldecloretodeclcio,cloretodeestrncio,cloretode brio, cloreto de sdio e cloreto de potssio; 5 bqueres de 10 mL; 5 fios de nquel - cromo; soluo de HCl concentrado; 1 pipeta de 5,00 mL; 1 vidro de relgio. 26 4. Procedimento Experimental: AcendaachamadobicodeBunsenecalibreaentradadearparaobterumachama azuladaquasetransparente.Limpeosfiosmetlicosqueseroutilizadosnoexperimento, mergulhando-os em soluo de HCl concentrado, previamente colocada no vidro de relgio, e emseguida,aquecendo-osemrubronachamadobicodeBunsen.Esseprocessodeveser repetido at que a chama do bico de Bunsen no altere sua colorao. Mergulhe o fio limpo na soluodaamostraemestudoeobserveacoloraodachama.Anoteoresultadoemuma tabela. Compare seu resultado com os resultados dos outros grupos. 5. Questes para o relatrio: 1) Quais os postulados de Bohr? 2) Usando o sdio como exemplo, qual o E dos eltrons que esto sofrendo essa transio eletrnica? 3) Estes testes so conclusivos para identificar um elemento? 4) Quando uma espcie no apresenta colorao ao ser colocada na chama, podemos afirmar que no est ocorrendo transio eletrnica? Justifique. Referncia: MAIA, D. Prticas de Qumica para Engenharias. Campinas, SP: Editora tomo, 2008. 27 EXPERIMENTO 4: Polaridade Molecular e Solubilidade 1.Objetivo:investigararelaoentreanaturezainica,polarouapolardeumasubstncia com sua solubilidade em determinados solventes. 2. Introduo terica POLARIDADE DAS MOLCULAS Emgeral,oscompostossoclassificadosemcompostosinicosecompostos moleculares.Oscompostosinicossoaquelesquepossuemumaoumaisligaesinicas, mesmo que apresente vrias ligaes covalentes. Na ligao inica, as foras de atrao so conseqncia da transferncia completa de umoumaiseltronsde umtomoparaoutrosendoqueumdeles adquire cargapositivaeo outro,negativa,surgindoasforasresponsveispelaligao.Amaioriadoscompostos inicossoslidos,nastemperaturaepressoambientes,porqueaforadeatraoeltrica mantm os ctions e os nions firmemente ligados uns aos outros. Oscompostosmolecularessoaquelesquepossuemsomenteligaescovalentes entre seus tomos. A menor partcula deste composto denomina-se molcula. Naligaocovalenteatransfernciadeeltronsnuncacompleta,poisestesso compartilhadosenestecasoaforadeatraoentreopardeeltrons(carganegativa)eo ncleo (carga positiva) o que mantm os tomos unidos. Polaridade Apolaridadedeumamolculaestdiretamentevinculadapolaridadedasligaes entre seus tomos constituintes e tambm a sua geometria. A molcula polar uma molcula commomentodedipolodiferentedezeroenquantoumamolculano-polarouapolartem momentodipoloeltricoigualazero.Cadaligaodeumamolculapoliatmicapodeser polar, mas a molcula como um todo pode ser no-polar ou apolar se os dipolos das ligaes individuais se cancelarem. Experimentalmente,quandoumamolculaseorientanapresenadeumcampo eltricoexternoconsideradapolar,casocontrrioapolar.Diferentesmateriaistm diferentestendnciasdecederourecebereltrons.Aoatritarvigorosamentedoismateriais, estamos fornecendo energia para que haja transferncia de eltrons de um material para outro. 28 O material que recebeu eltrons fica com carga negativa e o que cedeu com carga positiva. A seqncia dos materiais em funo da tendncia de receber ou ceder eltrons mostrada pela srietriboeltrica.Aoatritardoismateriaisquaisquerdeumasrietriboeltrica,aqueleque estiverposicionadoesquerdaficareletrizadopositivamenteeaquelequeestiver posicionado direita ficar eletrizado negativamente. Ponto de Fuso Opontodefuso(PF)deumcompostoatemperaturanaqualestecompostono estado slido se transforma em lquido. O ponto de fuso est relacionado com as interaes entrepartculas(tomos,onsemolculas).Compostosquepossuemfortesinteraesentre partculas, tero maiores pontos de fuso. Oscompostosinicossoconstitudosporonspositivosenegativos,dispostosde maneiraregularformandoumretculocristalino.Paraqueocorraafusodoretculo precisamosdeumaconsidervelenergia,porissooscompostosinicospossuemelevado ponto de fuso e ebulio, geralmente so slidos e muito duros. Quantomaisfortesforemasinteraesintermoleculares,maioropontodefuso. Compostoscontendomolculaspolarespossuipontodefusomaisaltoquemolculas apolares. Conduo de corrente eltrica Para que haja conduo de corrente eltrica necessria a presena de eltrons livres, commobilidade.Oscompostosinicosnoconduzemcorrentenafaseslida(quandoos eltronsestofirmementeligadosunsaosoutros),masconduzemnafaselquidaouem soluo aquosa, quando os ons adquirem mobilidade. O composto que se dissolve originando uma soluo que conduz corrente eltrica (soluo eletroltica) chamado de eletrlito. SOLUBILIDADE Coeficiente de solubilidade e solvatao dos sais Quando nos referimos ao sal no estamos nos referindo exclusivamente ao cloreto de sdio, o mais famoso dos sais, velho conhecido em nossas cozinhas ou na gua do mar. Talvez por nossa associao quase despercebida de sal com o cloreto de sdio (NaCl), afirmamosqueossaissosolveisemgua.Istonoverdadeemalgunsaspectos:nem todosossaissosolveisemguaenemtudoquesolvelemguaumsal.Nosso conhecimento tambm nos diz que no possvel dissolver qualquer quantidade de um sal em gua,quesecolocarmosmuito,sobrarumaparcelanofundodorecipientequenose dissolve. Com base nesse conhecimento, vamos discutir algumas coisas: 29 Coeficiente de solubilidade Porque,se colocarmos muitosalnagua,parte deleno sedissolve?Muitosdens aprendemosna escola que existeuma quantidade mxima de um sal que pode ser dissolvida em certa quantidade de gua em uma certa temperatura e, a isto chamamos de coeficiente de solubilidade. No costumamos discutir esse fato, apenas o aceitamos j que nossa experincia cotidiana j o provou. Para entender o porqu, temos que entender como se d a dissoluo do sal. Paraexemplificars,utilizaremosocloretodesdioque,comojcitamos,tambm conhecido como "sal de cozinha" e o principal - mas no o nico - sal encontrado na gua do mar. O cloreto de sdio, NaCl, uma composto inico que apresenta dois tipos de ons: Na+ (sdio) e Cl-(cloreto). Nos cristais de NaCl, incontveis ons Na+ e Cl- esto associados, mas a proporo1Na+:1Cl-,eporissoafrmulausadaNaCl.Agua,H2O,umamolcula triatmica com ligaes covalentes e que apresenta polaridade. FIGURA 1: Representao da molcula de gua, com geometria angular No caso do cloreto de sdio: FIGURA 2: Representao do cloreto de sdio (NaCl) Quandoadiciona-seumcristaldeNaClemgua,seusonsinteragemcomaguae podeocorreradissociao.Cadaonacabaatraindooladopositivodasmolculasdegua (hidrognios),enquantooladopositivo(sdio)atraioladonegativodasmolculasdegua 30 (oxignio). Como existe abundncia de molculas de gua, vrias delas so atradas, cercando os ons. FIGURA 3: Interao do cloreto de sdio com a gua Esseprocessochama-sesolvataoe,quandoonsestocercadospormolculasde gua, diz-se que esto solvatados. FIGURA 4: Solvatao dos ons Na+ e Cl- Entendendoesteprocesso,ficafcilperceberque,seadicionarmosmuitoNaCl,no haver molculas de gua disponveis para solvatar os ons, fazendo com que eles no sejam separados, portanto o sal no se dissolver. Quando isso ocorre, todo sal que for adicionado a guacontinuarintacto,nosedissolvendoeprecipitando,formandooquechamamosde corpo de fundo ou corpo de cho. FIGURA 5: Corpo de fundo Solubilidade dos sais em gua Nem todos os sais so solveis em gua. Embora muitos deles sejam solveis em gua existem excees e voc precisa conhec-las. Estas so algumas regras de solubilidade: 31 Tabela 1: Solubilidade dos compostos inicos em gua na temperatura ambiente SubstnciasSolubilidadeExcees cidos OrgnicosSolveis Permanganatos, Nitritos e Nitratos, CloratosSolveisSais de Alcalinos e AmnioSolveiscarbonato de ltio AcetatosSolveisde prata Tiocianatos e TiossulfatosSolveisdeprata,chumboe mercrioFluoretosSolveisdemagnsio,clcioe estrncioCloretos e BrometosSolveisdeprata,chumboe mercrio IIodetosSolveismercrio,bismutoe estanho IVSulfatosSolveisdeprata,chumbo, brio, e estrncio xido metlico e HidrxidosInsolveisdealcalinos,amnio, clcio,brioe estrncio Boratos,Cianetos,Oxalatos,Carbonatos, Ferrocianetos,Ferricianetos,Silicatos,Arsenitos, Arseniatos, Fosfitos, Fosfatos, Sulfitos e SulfetosInsolveisdealcalinosede amnio Fatores que influenciam na solubilidade dos sais Por que um sal mais solvel que outro? A solubilidade em gua depende de alguns fatores: A fora de interao entre as partculas prximas do soluto; (interao soluto-soluto); Aforadeinteraoentreasmolculasdeguaeasdosolutoantesdadissoluo; (interao soluto-solvente) Aforadeinteraoentreasmolculasdeguaeasdosolutodepoisdadissoluo (interao soluto-solvente) 32 3. Procedimento Experimental A) Ao de um campo eltrico 1-Monte 3 buretas em suportes, colocando sob cada uma delas um bquer de 100 mL. 2-Encha a primeira bureta com gua, a segunda com lcool e a terceira com benzeno. 3-Atrite um basto de plstico (ou vidro) contra o cabelo ou contra papel secante.4-Abra a torneira da bureta com gua, de forma a deixar correr um filete fino.5-Aproxime o basto de vidro atritado deste filete. Anote suas observaes. Repita o procedimento com a bureta que contm o lcool e com a que contm o benzeno. 1-O comportamento observado foi o mesmo para as 3 substncias? 2-Utilize as frmulas estruturais para tentar justificar o comportamento apresentado por cada substncia. B) Solubilidade x polaridade Monteumconjuntocom6buretasecoloquerespectivamenteemcadauma:gua,lcool, acetona, leo de soja, gasolina, benzeno. Utilizando 2 mL de cada substncia, misture-as 2 a 2 em tubos de ensaio, at completar todas as combinaes (tabelar), indicando se as misturas obtidas so homogneas ou heterogneas. C) Solubilidade x polaridade Coloque10mLdegua,lcool,benzenoembqueresidentificados.Acrescenteacada um deles, uma pequena quantidade (= 1 g) de NaCl e agite. O NaCl um composto inico ou molecular? Justifique. De acordo com a sua resposta anterior voc capaz de prever em qual solvente ele ir dissolver-se melhor? Qual? De acordo com os conceitos e com suas observaes, indique o solvente mais polar e o mais apolar. Agoranestesmesmosbqueres acrescenteumpequenocristaldeI2.Agite eobserve. Voc pode concluir que o I2 polar ou apolar? EstimarnorelatrioopossvelcomportamentodoNaCledoI2emacetonae querosene. Justifique. 33 EXPERIMENTO 5: Separao de misturas Objetivo: utilizar o mtodo mais adequado para separar as misturas apresentadas. 2. Introduo terica 2.1 Mtodos Usuais de Separao dos Componentes de uma Mistura Asmisturassocomunsemnossodiaadia;comoexemplotemosasbebidas,os combustveiseaprpriaterraemquepisamos.Poucosmateriaissoencontradospuros. Qualquer material feito de duas ou mais substncias, que no so combinadas quimicamente, uma mistura. O isolamento dos componentes puros, a partir de uma mistura, requer a separao de umcomponentedooutroevriosmtodostmsidodesenvolvidoscomessafinalidade. Alguns se baseiam nas diferenas de propriedades fsicas dos componentes da mistura; outros, nas diferenas de propriedades qumicas ou de caractersticas qumicas. Algumasdastcnicasmaissimplesdeseparaodoscomponentesdemisturasso: sublimao, extrao, decantao, filtrao e evaporao. A) Destilao Existemalgunstiposdedestilao,taiscomo:destilaosimples,destilao fracionada,destilaoporarrasteavapor,dentreoutros.Oprocessodedestilao, independentemente do tipo, tem sido muito empregado para purificao de substncias e para separaodoscomponentesdemisturas.Oprocessodedestilaosebaseianacombinao sucessiva dos processos de vaporizao e de condensao. A1) Destilao Simples Oprocessodedestilaosimplesumdosmtodosmaiscomunsdepurificaode lquidos. O esquema usado o descrito naFIGURA abaixo e a destilao pode ocorrer num sistema fechado ou semi-aberto. A destilao um mtodo muito simples: um lquido levado ebulio tornando-se vapor,oqual,ento,condensadoeretornaaoestadoliquido:Oliquidocoletadoe armazenado.Oslquidos,aoseremaquecidos,tmaenergiacinticadesuasmolculas 34 gradativamenteaumentada,fazendocomquealgumasalcancemenergiasuficientepara escapar da fase lquida e passar para a fase vapor. FIGURA 1: Aparelhagem para destilao simples Ovaporacimadolquidoexerceumapressochamadadepressodevapor.Quanto maior o nmero de molculas que adquirem energia suficiente para escapar para a fase vapor, maiorserapressodevapordessasmolculas.Quandoapressodevaporseigualaa pressoexterna(pressoatmosfrica)ocorreaebulio.Atemperaturaemqueocorrea ebulio de um lquido o ponto de ebulio. O liquido no frasco de destilao aquecido ebulio,ovaporalcanaocondensadorqueestresfriadopelaguacorrente,condensae retornafaseliquida.Seamisturatemumcomponentedebaixopontodeebulio(uma substnciavoltil com uma alta presso de vapor), ele destilarprimeiro e pode ser coletado primeiro.Oscompostosdepontodeebuliomaisaltos(substnciascombaixapressode vapor)permanecemnofrascodedestilao.Estescompostosspoderoserdestiladossea temperatura do sistema for aumentada. Quandoadestilaorealizadapressoatmosfrica,emsistemaaberto,olquido destilanoseupontodeebulio"normal".Entretanto,quandoaebulioocorreemum sistema fechado, possvel mudar o ponto de ebulio do liquido pela reduo da presso no sistema; se a presso reduzida, utilizando-se uma bomba "vcuo", o ponto de ebulio do liquido reduzido.Assim, lquidos sensveis ao calor, que se decompem quando atingem o ponto de ebulio, presso atmosfrica, destilam com mnima ou nenhuma decomposio 35 pressoreduzida.Porexemplo,anilina,lquidoorgnico,defrmulaC6H5NH2podeser destilada a 184oC (760mmHg) ou a 68oC (10 mmHg). B) Sublimao, Filtrao e Evaporao B1)SublimaoProcessoqueenvolveoaquecimentodeumslidoatqueelepasse diretamente da fase slida para fase gasosa. O processo inverso, o vapor passando para a fase slida, sem passar pela fase lquida, chamado de condensao. Exemplos de alguns slidos que sublimam: iodo, cafena, naftaleno (naftalina), p-diclorobenzeno, etc. B2) Filtrao Processo de separao entre um slido e um lquido, pela utilizao de filtros -materialporosoquepodeserpapel,carvo,areia,etc;essesmateriaispermitemqueo lquido passe atravs deles separando-o do slido. (FIGURA 2). B3)Evaporao-Processoatravsdoqual,umamisturaaquecidaeocomponentemais voltil deixa a mistura, permanecendo no recipiente, o componente menos voltil. FIGURA 2: Tcnica de filtrao 3. Procedimento A- Sublimao do Iodo presente em uma mistura Coloqueacpsuladeporcelanacomamisturaparaaquecer.Tampeacpsulade porcelanacomumfunildevidrotendoasuaextremidadefechadaporalgodo.Inicieo 36 aquecimentoeobserveporaproximadamente2minutos.Virecomcuidadoofunile acrescente um pouco de lcool no seu interior, anote as observaes. B- Retirar o pigmento escuro da coca-cola Coloque em um bquer 20 mL de coca-cola e uma esptula de carvo ativado. Aquea moderadamente e faa uma filtrao comum. Verifique a cor do filtrado. C- Comprovao do CO2 da coca-cola Emumsistemafechadocomdoistubosdeensaioeumtuborecurvado,coloqueem umdostubosumaamostradecoca-colaenooutro,soluodeBa(OH)2.Aquea brandamente o tubo de ensaio que contm a coca-cola e observe o que ocorre no outro tubo. D- Dissoluo Fracionada Vocreceberumamisturade2slidos(NaCleI2),tendoasuadisposioalguns materiais na bancada que so utilizados em um processo que capaz de separar esta mistura. Oseugrupodeveroptarpelomtodomaisconvenientepossvel.Faaoexperimentoe justifique a escolha do mtodo. E) Destilao fracionada (demostrativo) Coloque80mLdevinhoemuma provetaetransfiraparaumbalodefindo chato,colocandoalgumasbolinhasde destilao.Monteodestilador(FIGURA ao lado). Acenda o bico de Bunsen e anote atemperaturaacadaintervalo,tomandoo cuidadoparaanotaratemperaturaeo tempo para a obteno da primeira gota do destilado. Continueanotandoatemperaturaatatemperaturade80C,desligueogs,espere gotejar e leia o volume do destilado obtido. Pesquisa 1-Qual o destilado obtido? 2-Qual a % de lcool do vinho analisado? 37 EXPERIMENTO 6: Clculo da densidade e do teor de lcool em gasolina 1. Objetivo: Calcular a densidade de soluo e verificar possvel irregularidade em amostras de gasolina comercial 2. Introduo terica: A gasolina um lquido voltil, inflamvel, constitudo por uma mistura extremamente complexa de hidrocarbonetos. Podeser obtida atravs da destilao do petrleo, entretanto a crescentedemandamundialdocombustvel,devidoaosurgimentodomotoraexploso, promoveuodesenvolvimentoeaperfeioamentodetcnicasparaseobterummaior rendimento na produo.Afraodopetrleoquecorrespondegasolinaapresentafaixadeebulioentre 40oC e 200oC, e formada por hidrocarbonetos de composio variada (de 17 a 38 tomos por molcula), mas seu principal constituinte so os octanos (C8). Ageometriamolecularinfluidiretamentenapolaridadedasmolculas:seuma molculatemdoistomosque"puxam"oseltronscomamesmaforaessamolcula apolar,poisnohformaodecentrosqueconcentramcargapositivaenegativa.Se molculacompostaportomosquepuxamoseltronscomforasdiferentes,ocorrea formao de plos e ento se diz que a molcula polar. Dessa forma podemos atribuir que se o n de nuvens em volta do tomo central for igual ao n de tomos centrais que a cercam, a molcula apolar, caso contrrio polar. Arelaoentrepolaridadeesolubilidadeocorredaseguintemaneira:substncias polares tendem a serem solveis em substncias polares e substncias apolares em substncias apolares.Issoocorreporqueumamolculapolarpossuioplopositivoeoplonegativoe esses plos atraem os plos opostos de outra molcula, dessa forma solubilizando com maior facilidade.Asolubilidadeentresubstnciasapolaresocorrepelasforasdedipoloinduzido. Isso explica a experincia da polaridade nas substncias.

3. Procedimento Pesar uma proveta vazia de 100,00 mL em balana semi-analtica. Coloque 50 mL de umamisturadelcoolegasolinaemumaprovetade100mL,acrescente50mLdeuma 38 soluo de gua e NaCl. Pesar a proveta cheia. Observe o que ocorre, anote o resultado e faa a separao utilizando um funil de separao.Calcular a densidade da gasolina. Determine a % de lcool na gasolina usando o seguinte raciocnio: 50 mL-----100% XmL----- P Verifique se o valor obtido est dentro do permitido por nossa legislao. 39 EXPERIMENTO 7: O uso de indicadores cido-base 1. Objetivo: reconhecimento de cidos e bases com indicadores 2. Introduo terica 2.1 Indicadores de pH

Inmerosprocessosqumicos,dependemdiretamentedo controleda concentraode ons H+ (pH) no meio reativo, este controle pode ser feito por potencimetros.Paraprocessosondeestamedidanosejaadequada(umareaocomreagentes txicos,porexemplo)substnciasqumicasqueforneamindicaovisualsodeextrema utilidade, substncias estas chamadas indicadores.A primeira teoria sobre os indicadores, dita teoria inica dos indicadores, creditada aW.Ostwald(1894),tendocomobaseateoriadadissociaoeletrolticainicados indicadores. Segundo esta, os indicadores so bases ou cidos fracos cuja cor das molculas no-dissociadas difere da cor dos respectivos ons. Clculo do pH do indicador PelateoriadeOstwaldoindicadornaformacidanodissociada(HIn)oubsica (InOH)teriaumacordiversadaquelaqueteriamseusons.Ocomportamentodestas molculas pode ser resumido como: a)Indicadorescidos:possuemhidrognio(s)ionizvel(eis)naestrutura,quandoo meioestcido(pH7),oshidrogniosdoindicadorsofortemente atradospelosgruposOH-(hidroxila)paraformaremgua,enesteprocessoso liberadososnionsdoindicador(quepossuemcoloraodiferentedacoloraoda molcula). b)IndicadoresBsicos:possuemogrupoionizvelOH-(hidroxila),portanto,emmeio alcalino(pH>7)asmolculasdoindicador"somantidas"no-ionizadas,eemmeio cido(pH 7,8) Azul de timolVermelho (pH < 1,2)Amarelo (pH > 2,8) FenolftalenaIncolor (pH < 8,0)Vermelho (pH > 9,8) Verde de bromocresolAmarelo (pH < 3,8)Azul (pH > 5,4) Vermelho de cresolVermelho (pH < 0,2)Amarelo (pH > 1,8) 3. Procedimento para padronizao Preenchatodoovolumedabureta(50mL)comasoluopreviamentepreparadade0,2mol.L-1deNaOH,observandocorretamenteomenisco,poisaprecisonovolume fundamental.Pesecuidadosamenteumamassaentre0,78000,8600gdopadroprimrio (ftalatoacidodepotssio,massamolar:204,21g/mol).Anoteovalordestamassa.Usandoum frascodeErlenmeyerdissolvaessamassaem20,0mLdeguadestilada.Comousadoo mtodoindiretoparapadronizarabase,notequenonecessrioconhecerovolumedesta soluo de ftalato acido de potssio, somente a massa do sal. Adicione soluo de ftalado acido de potssio 3 gotas do indicador fenolftaleina. Antes de iniciar a titulao, anote o valor na escala de volume da bureta correspondente posio do menisco (V0). Agitando-se a soluo no de Erlenmeyer com um movimento circular constante (o professor lhe mostrar como fazer isto), goteje lentamente a soluo de base sobre a soluo de ftalato, at que o indicador mude de cor. To logo o indicador mude de cor, cesse a adio da base e anote o novo valor correspondente nova posio do menisco (Vf). A diferena entreV0eVfcorrespondeaovolumedasoluodebasegastoparareagircomasoluode ftalato acido de potssio. Neste ponto o numero de mols do ftalato acido de potssio ser igual a numerodemolsdeNaOH.Comisto,calculeaconcentraoexatadasoluodeNaOH. Determine o fator f. 50 EXPERIMENTO 10: Preparao e padronizao de HCl 0,2 mol.L-1 1. Objetivo: Preparar e padronizar uma soluo de cido forte, HCl 0,2 mol.L-1 utilizando um padro secundrio 2. Procedimento para padronizao Utilizando como padro secundrio a soluo de NaOH padronizada anteriormente, faa apadronizaodasoluodeacido.Paraisto,transfira20,0mLdasoluodoacidoparao frascoeErlenmeyer,utilizandoumapipetavolumtrica.Completeovolumedaburetacoma soluo padro de NaOH. Adicione 3 gotas de fenolftaleina no Erlenmeyer e proceda titulao do mesmo modo que na titulao com ftalato acido de potssio anterior. 51 EXPERIMENTO 11: Preparao de um precipitado e filtrao a vcuo 1. Objetivo: preparar corretamente um precipitado cristalino. 2. Introduo Quando a adio de uma soluo outra provoca uma reao qumica, o estado final ter propriedadesdiferentesdaquelasdassoluesquereagiram.Istopodeserobservadono laboratrio,pelaformaodeumslidoinsolvel,pelaevoluodegs,pelamudanade colorao, pelo odor, etc. Quandodaformaodeumslidoinsolvel,tambmchamadodeprecipitado,deve-se darespecialatenosfasesslidaelquida,podendo-sesepara-lasatravsdafiltrao.A soluo que passa atravs do papel de filtro recolhida num recipiente e chamada de filtrado, a fase retida no papel o precipitado. Osprecipitadospodemserclassificadosemcristalinos,gelatinososegrumosos,cujas caractersticasfsicasdependemnosomentedanaturezadasubstncia,mastambmdas condies em que se processa a precipitao, do tempo decorrido desde a adio do precipitante e do tratamento dado ao precipitado aps a sua formao. 3. Procedimento A)preparao de um precipitado cristalino Pipetar 10 mL de Pb(NO3)2 e transporte para um bquer de 50 mL, acrescente vagarosamente 12mldeKIparanohavermaiorconcentraodereagentesemcertospontosdasoluo, abaixandoassimorendimentodoexperimento.Estaetapadeveserrealizadalentamentee sobconstanteagitao.Paraquehajaformaodeumprecipitadodecristaismaiores,em menortempo,aquece-sebrandamenteasoluopor3a4minutos,semdeixarentrarem ebulio. B)Filtrao a vcuo Inicialmente pesa-se o papel de filtro, monta-se o sistema de filtrao e inicia-se a filtrao. Emseguida,lava-seoprecipitado3vezescomguadestilada(regradelavagem:sempre lavar 3 vezes com pouca gua, em torno de 5 mL; isto garante uma lavagem eficiente) para 52 retirarasimpurezascontidasnomesmo.Comoauxliodeumapinacoloca-seopapelde filtroemumacpsuladeporcelanaelevaraestufaparasecar,depoisdesecoleva-oao dissecador e em seguida pesa-se o papel de filtro com o precipitado. Questes: Qual a melhor tcnica para se obter um precipitado cristalino? Quais os cuidados necessrios que se deve ter para obter um precipitado? Por que nesse caso foi necessrio aquecimento? E quando no necessrio? Por que necessrio lavar o precipitado? Em que facilita a filtrao vcuo? Fornea a equao das eventuais reaes ocorridas? 4. Recristalizao 5. Objetivo: purificar um sal atravs do processo de recristalizao 6. Introduo Quandousamosotermodissolver,queremosdizeroprocessodeproduzirumasoluo. Geralmente o componente da soluo presente em grandes quantidades chamado de solvente, e assubstnciasdissolvidassoossolutos.Arecristalizaoocorrequandoosolutoseseparada soluocomocristais,muitasvezesporevaporaodosolvente.Naprecipitao,osolutose separamuitorapidamentedasoluo,quenohtempoparaformarumnicocristal. Diminuindoatemperaturafacilitamosestaseparaopoisdiminumos,muitasvezes,a solubilidade. Este considerado um processo de purificao de substncias. 7. Procedimento 1-pesar em torno de 6 gramas do sal (indicado pelo professor) em um bquer de 100 mL 2-com o auxlio de uma proveta transferir 50 mL de gua destilada 3-aquecersobreumateladeamiantoatopontodeebulio(todoslidodevedissolvere volume deve ser reduzido para cerca de 40 mL). 4-Resfriarumpoucoasoluoeretirarobquerdateladeamianto(utilizarumatesoura metlica). Filtrar a soluo em seguida, desprezar o papel de filtro que contm as impurezas. 53 5-Colocarobquerondefoirecolhidaasoluoemumbanhodegelo,agitando ocasionalmente com um basto de vidro. 6-AdaptarumpapeldefiltronofunildeBuchnerefiltraroscristais,lavando-oscomgua gelada. 7-Pesar em um vidro de relgio limpo e seco. 8-Comumaesptulatransferiroscristaisparaovidroderelgioedeixarsecaraoar.Em seguida, pesar e calcular o rendimento. 8. Resultados e discusso Massa inicial da amostra Massa do vidro de relgio vazio Massadovidroderelgiomaisosal recristalizado Massa do sal recristalizado Rendimento 54 EXPERIMENTO 12: Obteno do NaCl 1. Objetivo: Preparar o cloreto de sdio 2. Introduo:O cloreto de sdio, popularmente conhecido como sal ou sal de cozinha, uma substncia largamenteutilizada formadanaproporodeumtomodecloroparacada tomodesdio.A suafrmulaqumicaNaCl.Osalessencialparaavidaanimaletambmumimportante conservante de alimentos e um popular tempero (FIGURA 1). O sal produzido em diversas formas: sal no refinado (como o sal marinho), sal refinado (sal de cozinha), e sal iodado. um slido cristalino e branco nas condies normais. Cloreto de sdio e ons so os dois principais componentes do sal, so necessrias para a sobrevivnciadetodososseresvivos,incluindoossereshumanos.Osalestenvolvidona regulaodaquantidadedeguadoorganismo.Oaumentoexcessivodesalcausariscode problemas de sade como presso alta. FIGURA 1: Estrutura cristalina do NaCl Atualmenteaguadomar,lagos,rioserochasquepodemcontersal.Seuprocessode fabricaofsicoenoqumico,dando-sepordissoluodesalgemacomguaquente injetadanasjazidasparaaproduodesalmoura.Aps,procede-seaconcentrao,etapaque tambm realizada com a gua do mar e de lagos salgados, a cristalizao do cloreto de sdio e acolheitaesualavagem,eseadequado,refinoeadiodecompostoscontendoiodoparao consumo humano. 55 Cloreto de sdio para uso industrial obtido por processos mais complexos e cuidadosos que incluem etapas como as seguintes: EvaporaoeconcentraodasalmouraporevaporaodasalmouradeNaClem instalaes de duplo e simples efeito. Nas plantas deste processo, que incluem a produo conjunta de carbonato de sdio a fonte do vapor necessrio , na quase totalidade, obtido porumrecuperadordevapor,doslquidosquentesprovenientesdafabricaode carbonato de sdio.Decantao e centrifugao dos cristais obtidos de cloreto de sdio, quando a suspenso de cristais obtida decantada e separa-se a fase lquida ("guas mes"). A fase mais densa centrifugada,sendoseparadasasrestantesguasmeseobtem-seocloretodesdio mido, com teor de gua de 2 a 3%.Secagemepeneiraodosalquandoasecagememleitofluidizadoeaobtenode granulaoadequadaporpeneiraoalimentamoprocessodeembalagemeo carregamento a granel do produto acabado.Emboraamaioriadaspessoasestejafamiliarizadacomosvriosusosdosalnaculinria, desconhece que a substncia utilizada em vrias outras aplicaes, como a manufatura de papel e a produo de sabo e detergentes. NonortedosEstadosUnidosdaAmricaenaEuropa,grandesquantidadesdesalso utilizadas para limpar as rodovias do gelo durante o Inverno. utilizadoemlargaescalanaproduodehidrxidodesdio,cloro,hidrognioe indiretamente cido clordrico por eletrlise de sua soluo aquosa (processo cloro-lcali). Osaltambmutilizadoparaaproduodegscloroedesdiometlico,atravsda eletrliseignea.Almdisso,estemineralodemaiorutilidadeaplicadaentretodos,sendo utilizado em mais de 16 mil formas diferentes. [ 3. Procedimento: 1. Pese, em balana semi-analtica, uma cpsula de porcelana e um vidro de relgio (juntos). 2. Pese, na cpsula, aproximadamente 1,00 g de bicarbonato de sdio; anote o peso. 3.AdicioneaoNaHCO310mLdeguadestilada,medidacomumaprovetaecubraacpsula com o vidro de relgio. 56 4.Levantandoligeiramenteovidroderelgio,adicione,pormeiodeumconta-gotas,cido cIordrico6M,gotaagota,3gotasporvez,atqueumanovaadionomaisprovoque efervescncia.. 5. Lave cuidadosamente a face inferior do vidro de relgio, com gua destilada, usando para tal uma pisseta. A gua de lavagem deve ser recolhida na cpsula. 6.Retireovidroderelgioeaqueaacpsulasuavemente,combicodeBunsenetelade amianto,afimdeevaporaragua.Quandoosalestivercomeandoacristalizar,recoloqueo vidroderelgiosobreacpsula,poisapartirdestemomentohumatendnciadegotasda soluo saltarem (fenmeno da crepitao) para fora da cpsula.. 7. Continue o aquecimento at no haver mais gua na cpsula e no vidro de relgio. 8. Deixe esfriar e pese o conjunto cpsula + vidro de relgio + sal. 9. Calcule o rendimento da preparao. 10.Realizetestesanalticoscomoprodutoobtido:testedechama(paraNa+)ereaocom nitrato de prata (para Cl-). Para ambas as experincias dissolva uma ponta de esptula do cloreto de sdio em cerca de 2ml de gua destilada.. Leve uma gota desta soluo chama azul do bico de Bunsen por meio de um fio de nquel-cromo e observe a colorao que a chama assume. Em seguidaadicionesoluoalgumasgotasdeumasoluodenitratodeprata.Observeo precipitado. Depois, exponha o tubo luz e o observe novamente. Interprete os resultados. 57 EXPERIMENTO 13: Estudo das reaes qumicas 1. Objetivos: Observando reaes qumicas em solues aquosas entre compostos inorgnicos 2. Introduo terica: Asreaesqumicassotransformaesdesubstnciasemoutras,atravsdeuma redisposiodostomos.Asreaesqumicassorepresentadasporigualdadeschamadasde EQUAES QUMICAS, que so formas abreviadas de descrever as transformaes qumicas e as condies em que ocorrem. A equao qumica possui dois membros: no primeiro membro da equaosocolocadasasfrmulasdassubstnciasouelementos(reagentes)enosegundo membrodaequaoasfrmulasdassubstnciasouelementosproduzidospelareaoentreos reagentes (produtos). Uma seta, colocada entre os dois membros da equao, ndica que a reao irreversvel () e duas setas opostas indica que a reao reversvel (); essa seta dupla indica, tambm, que o sistema encontra-se em um estado de equilbrio, ou seja, as concentraes dereagenteseprodutospermanecemconstantessobdeterminadacondiodetemperaturae/ou presso.Asequaesqumicasrepresentamasreaesqumicasdamaneiramaisprxima possveldarealidadee,dessemodo,devemcontermuitasinformaestaiscomo:variaesde energia, meio em que se realizam, catalisadores etc. 2.1 TIPOS DE REAES QUMICAS EM SOLUES AQUOSAS Muitas reaes que voc vai encontrar no Laboratrio de Qumica se passam em soluo aquosa.Osqumicosestointeressadosnessasreaes,noapenasporseremocaminhode chegada a produtos teis, mas tambm porque so as reaes que ocorrem nos vegetais e animais daTerra.Vamosexaminaralgunspadrescomunsdasreaesparaverquaispodemseras respectivas"forasmotrizes";emoutraspalavras,comosepodesaberque,aosemisturarem duassubstnciasqumicas,haverreaoentreelaseaformaodeumoumaiscompostos novos? 58 A- Classificao das reaes qumicas quanto as foras motrizes Quatro tipos importantes de processos provocam a ocorrncia de reaes, quando os reagentes se misturam em soluo aquosa. 1o. TIPO: REAES DE PRECIPITAO Asreaesdeprecipitaosoaquelasemqueosonssecombinamemsoluopara formar um produto de reao insolvel. Exemplo: Equao geral: Pb(NO3)2 (aq) +2 KI (aq) Pbl2 (s) + 2 KNO3 (aq) Equao Inica Lquida: Pb2+ (aq) + 2 l- (aq) Pbl2 (s) (slido amarelo) 2o. TIPO: REAES CIDO BASE As reaes cido-base, so aquelas em que os ons H+ e OH- combinam-se para formar gua. Exemplo: Equao geral: HNO3 (aq) + KOH (aq) KNO3 (aq) + HOH (l) Equao inica lquida: H+ (aq) + OH- (aq) H2O (Esta a equao inica lquida de todas as reaes entre cidos fortes e bases) 3o. TIPO: REAES COM DESPRENDIMENTO DE GS Asreaescomdesprendimentodegssoaquelasemqueosreagentessecombinam emsoluoparaformarumprodutodereaoquesedesprendenaformadegs.Como exemplosmaiscomunstem-seasreaesenvolvendo,principalmente,carbonatosdemetaise cidos, com formao do cido carbnico, H2CO3, como produto o qual, na maioria das vezes, se decompe emH2O eCO2.Odixidode carbonoogsque sevborbulhardurante areao. Exemplo: 59 Equao geral: NiCO3 (s) + 2 HNO3 (aq) Ni(NO3)2 (aq) + H2CO3 (aq) H2CO3 (aq) CO2 (g) + H2O Equao inica lquida: NiCO3 (s) + 2H+ (aq) Ni2+ (aq) + CO2 (g) + H2O (l) 4o. TIPO: REAES DE OXIDAOREDUO (OXIREDUO) Asreaesdeoxidaoreduosoaquelasemqueoprocessoimportantea transferncia de eltrons de uma substncia para outra. Exemplo: Equao geral: Cu(s) + AgNO3 (aq) CuNO3 (aq) + 2Ag(s) Equao inica lquida: Cu(s) + 2Ag+ (aq) Cu2+(aq) + 2Ag(s) ForasMotrizesResponsveispelasReaesemSoluesAquosaTipodeReao Fora Motriz: Precipitao Formao de composto insolvel cido base :Neutralizao Formao de um sal e gua Desprendimento de gs Evoluo de gs, insolvel em gua, como o CO2 Oxidao reduo (redox) Transferncia de eltrons Estes tipos de reaes so, em geral, fceis de serem reconhecidos; uma reao pode ter mais de uma fora motriz. B- Classificao das reaes qumicas quanto aos seguintes itens: I ) LIBERAO OU ABSORO DE CALOR Asreaespodemserclassificadasquanto`aabsoroouliberaodecalorem: ENDOTRMICAS,quandoocorremcomaabsorodecalordomeioambiente,e EXOTRMICAS, quando liberam calor para o meio ambiente. 60 II) QUANTO VELOCIDADE AsreaespodemserclassificadasemRPIDASouINSTANTNEASeLENTAS quando levam horas, meses ou anos para ocorrer. III) QUANTO REVERSIBILIDADE AsreaespodemserREVERSIVEIS,quandonosecompletamepodemocorrerno sentidoinversopelavariaodaconcentraodereagenteseprodutos,temperatura,etc.e IRREVERSIVEIS, quando ocorrem completamente. 3. Procedimento Todasasreaesdevemserfeitasemtubosdeensaio.Quandohouveranecessidadede aquecimentoutilizetubosdeensaiopirex.Observetodasassoluesdosreagentesdesse experimento,contidasemfrascosconta-gotascolocadassobreabancadadolaboratrio.Leia comatenoortulodecadasoluo,antesdemisturarosreagentes.Procureseguiras instruesabaixoanotandoasmudanasdetalhadamenteemseucadernodelaboratrio.Para cada reao use 10 gotas de soluo, exceto quando houver outra especificao. Observe o que ocorre nas reaes: precipitao, desprendimento de gs, mudana de colorao, aquecimentoou resfriamento do tubo, etc. 1.Coloqueemumtubodeensaio,cidoclordricodiludo(0,1mol/L)+soluodenitratode prata (0,1 mol/L). Observe. 2. Filtre a mistura obtida no item 1 pela utilizao de um pequeno funil de vidro contendo papel defiltrodobrado,sobreotubodeensaioN2;apsafiltraodeixeosistemamontadono mesmo local, de modo que o resduo obtido no papel de filtro (Cloreto de Prata) fique exposto luz; depois de algum tempo observe a mudana de sua colorao. 3. Coloque em um tubo de ensaio, soluo de sulfato de cobre + soluo de hidrxido de sdio. Observe. 61 4. Coloque em um tubo de ensaio, soluo de nitrato de chumbo + soluo de sulfato de sdio. Observe. 5. Coloque em um tubo de ensaio, soluo de nitrato de chumbo + soluo de iodeto de potssio. Se nada for observado frio, aquea com cuidado e observe. 6.Coloqueemumtubodeensaio,soluodenitratodechumbo+soluodecidoclordrico diludo. Se nada for observado, acrescente 2 gotas de HCl concentrado, que est na CAPELA. 7. Coloque em um tubo de ensaio, 2 mL (40 gotas) de cido clordrico 4 M + 2 mL (40 gotas) de hidrxido de sdio 4 M. Observe. 8. Coloque em um tubo de ensaio, aproximadamente 1 grama (uma ponta de esptula) de xido declcio(calviva)eadicionegua.Agiteeesperedecantar.Transfiraolquidosobrenadante para outro tubo de ensaio. Adicione duas gotas de fenolftalena. 9. Com o auxilio de uma pina metlica, queime um pedao de magnsio metlico CUIDADO: AOQUEIMAROMgVOCDEVEEVITAROLHARDIRETAMENTEPARAACHAMA BRILHANTE.Coloqueometal+opbrancoformadonumtubodeensaioeadicionealgumas gotas de gua e, em seguida, duas gotas de fenolftalena. Observe 10.Coloqueemumtubodeensaio,umpedaodezincometlicoeadicioneaproximadamente 10 gotas de acido clordrico diludo (0,1 mol/L). Se nada for observado, acrescente 2 gotas de H Cl concentrado, que est na CAPELA 11.Coloqueemumtubodeensaioaproximadamente40gotasdesoluodenitratodepratae mergulhe um fio de cobre bem fino enrolado ou em espiral. Observe. 12. Coloque em um tubo de ensaio, um pouco de bicarbonato de sdio (ponta da esptula) slido e adicione gotas de acido clordrico diludo. Observe. 62 13. Coloque em um tubo de ensaio, aproximadamente 10 gotas de soluo de iodato de potssio + 10 gotas de soluo de iodeto de potssio e uma gota de acido clordrico diludo. Observe. Para o relatrio Escreva a equao qumica balanceada correspondente a cada reao. Escreva a equao inica quando for caso. 63 EXPERIMENTO 14: Reaes redox Bafmetro 1.Objetivo:Estudar,experimentalmente,atendnciaqueapresentamassubstnciasaos fenmenos de oxidao e reduo, bem como aos produtos destas reaes. 2. Introduo terica:Reaesqueocorremcomtransfernciadeeltrons,sochamadasdereaesderedox. As substncias que perdem eltrons so chamadas agentes redutores, as quais sofrem oxidao e assubstnciasquerecebemeltronssochamadasagentesoxidantes,asquaissofremreduo. Paraentenderofenmenodeoxirreduotambmnecessrioentenderoconceitodende oxidao. O nmero de oxidao de um tomo em uma molcula ou on, se define como a carga eltricaqueo tomotem,oupareceter,determinadaporalgumasregrasdeatribuiodende oxidao. Dois pontos importantes devem ser acentuados: -Nocasodeonsmonoatmicos,onmerodeoxidaocorrespondecargaeltrica real da espcie em estudo; - No caso de ons poliatmicos o nmero de oxidao de cada tomo no corresponde cargarealdotomo,tudosepassacomoseoelementomaiseletronegativoficassecarregado negativamente e o outro elemento, carregado positivamente. Noquadrodadoaseguir,encontram-serelacionadososoxidanteseredutoresmais usadosnaqumicainorgnica.importantetentarentenderasreaesqueelesparticipame como agem, para que se possa conseguir escrever reaes de oxidao-reduo. 64 Quadro 1: Agentes oxidantes e redutores comuns Agente oxidanteProduto da reaoAgente redutorProduto da reao Oxignio, O2on xido, O2-Hidrognio, H2

onhidrognio,H+ou H combinado na H2OHalognios, F2, Cl2, Br2 ou I2

onhaleto,F-,Cl-,Br- ou I- Metal M, como K, Fe, Al onsdemetal,Mn+ como Na+, K+, Fe2+, ou Fe3+ e Al3+

cido ntrico, HNO3

xidosdenitrognio, como NO e NO2 Carbono, C (usando CO e CO2 para reduzir xidos metlicos)on dicromado, Cr2O72- oncromo(III),Cr3+ (em soluo cida) onpermanganato, MnO4 onmangans(II), Mn2+(emsoluo cida) Nosprocessosdeoxidao-reduo,oaumentooudiminuiodondeoxidao proveniente de uma transferncia de eltrons de uma tomo a outro. Quadro 2: Reconhecimento as reaes redox OxidaoReduo Em termos de n de oxidao Aumentodondeoxidao de um tomo Diminuiodonde oxidao de um tomo Em termos de eltronsPerdadeeltronsporum tomoGanho de eltrons por umEm termos de oxignio Ganho de oxignio Perda de oxignio

3. Procedimento experimental: A) Identificar 2 tubos de ensaio T-1 e T-2. No T1, coloque 5,0 ml de soluo de CuSO4 0,50M, acrescenteumpequenopedaodepalhadeao.Observedurante15minutos.NoT-2,coloque 0,20g de MnO2 e acrescente lentamente 5,0 ml de soluo de HCl concentrado. Deixe reagir por 65 3a5minutos.PegueumatiradepapeldefiltromolhadacomsoluodeKI0,50M,segure-a com uma pina e coloque-a na boca do tubo de ensaio. Observe o que ocorre com o papel. 1. Quais as evidncias de que est ocorrendo reao qumica nos tubos T-1, T-2 e papel de filtro? 2. Fornea as equaes das reaes. 3. Indique, em cada uma, quem o agente oxidante e o agente redutor. B) Reaes de oxidao de materiais orgnicos: B.1) Coloque em um bquer, 30,0 mL de leo de soja e adicione 2,50 mL da soluo de KMnO4. Agite bem e observe durante 15 minutos. Obs:Oleodesojaconstitudoporumamisturadecompostosorgnicosqueso steres do glicerol com cidos orgnicos de cadeia longa (cidos graxos) e que contm ligaes duplasC=Cemsuasestruturas.Assim,oleodesojatambmdevereagircomooKMnO4 conforme reao genrica B.2) Em um bquer pequeno, coloque 2,5 mL de lcool e adicione 5,5 mL da soluo de KMnO4 0,50 M, vagarosamente e sob agitao. Observe a mistura por 5 minutos. Repita o procedimento utilizando 2,5 ml de formol, no lugar de 2,5 mL lcool. Obs: A reao do KMnO4 com lcoois e com aldedos, ocorre segundo as equaes indicadas: 66 Nosexperimentosutilizou-seoetanol(CH3CH2OH)eumasoluodeformaldedo (H2CO) em gua, conhecida como formol. B.3) Projeto - "O Bafmetro" Objetivo:Mostrasareaodefuncionamentodeumbafmetro,queumaredox.A equao no balanceada : K2Cr2O7 + H2SO4 + CH3CH2OH K2SO4 +Cr2(SO4)3 + CH3CHO + H2O Laranja incolor verdeincolor Faa o balanceamento da equao e mostre quem o agente oxidante e quem o agente redutor. Procedimentoexperimenta:Emumsuporteparatubosdeensaio,coloque6tubosensaio, identificados como T1T6. Com o auxlio de uma pipeta, coloque 2 mL da soluo de K2Cr2O7 em cada tubo. No T1, adicione 1 gota de H2SO4 concentrado, no T2 adicione 2 gotas de H2SO4 concentradoeassimsucessivamenteat6gotasnoT6.Anoteacorapresentadaemcadatubo. Acrescente1gotadeetanolemcadatuboemarqueotempoemqueocorreumamudanana colorao da soluo para esverdeado. Laveostubosdeensaioerepitaoexperimento,utilizandoagora,6gotasdecido sulfrico no TI e 11 gotas no T6. Anote o tempo para mudana na colorao. Organize os dados em uma tabela. Na equao apresentada, indique o nome de todas as substncias.