Atividade: Materiais básicos de laboratório – parte 3

Público-alvo: 9º ano do Ensino Fundamental / 1º ano do Ensino Médio

Objetivo Apresentar aos alunos os principais materiais utilizados nos laboratórios de Química, comentando a finalidade de cada um. Introdução Os equipamentos de um laboratório de Química são, em sua maior parte, de vidro ou de porcelana; sendo ambos materiais resistentes a ataques de substâncias corrosivas. Mas, dependendo das necessidades de formato, transparência, espessura, temperatura e pressão a serem suportados, etc. ora se prefere o vidro, ora, a porcelana. Nessa parte, vamos conhecer mais alguns equipamentos de vidro importantes, comuns à maioria dos laboratórios de Química. Procedimento 1. Ler o presente roteiro item por item; e, ao mesmo tempo, observar e manusear o equipamento correspondente. 2. Associar o formato e as diversas características de cada equipamento (como a presença ou ausência de referências de volume, as recomendações de temperatura gravadas no equipamento, etc.) com a sua função. 3. As observações relativas às técnicas de utilização, escritas ao lado das ilustrações, devem ser demonstradas pelo professor e, depois, repetidas pelos alunos. 4. As recomendações de segurança, como uso do avental ou guarda-pó devem ser observadas. 5. Não se deve cheirar nenhum reagente químico.

Primeira parte (continuação): materiais de vidro

M) “Funil de separação”, “funil de decantação” ou “funil de bromo” (vidro comum) Equipamento para separar líquidos não miscíveis.

O funil de separação é adequado para separar misturas heterogêneas líquido-líquido, do tipo água e óleo, no

processo chamado “decantação”.

Disponíveis (acesso: 17.9.2014): http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Separatory_funnel-tag.svg, http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Water_and_oil.jpg e http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Separating_funnel-round.jpg

N) Condensador (vidro pirex) Equipamento destinado à condensação de vapores, em destilações ou aquecimento sob refluxo.

O condensador utiliza circulação de água de torneira em um tubo

externo para resfriar o tubo interno, fazendo os

vapores voltarem ao estado líquido.

Disponível (acesso: 17.9.2014):

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Destilacao-flash.gif

Alguns tipos de condensadores

Na ilustração da esquerda, dois condensadores

“de cano reto” (A e B) e um condensador “de bolha”

(C).

Nas fotos, ao lado, temos: acima, um condensador de “cano reto”; e, abaixo, um

condensador em “serpentina” ou “espiral”.

Disponíveis (acesso: 17.9.2014): http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Chlodnice_przeplywowe_1_ubt.svg,

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Condenser.jpg e http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Condenser2.jpg.

O) Coluna de fracionamento (vidro pirex)

A coluna de fracionamento funciona como um obstáculo, diminuindo a chegada de vapores indesejáveis ao condensador, promovendo a condensação prévia dos vapores e retorno dessas substâncias ao balão de destilação (refluxo). Disponível (acesso: 19.9.2014): http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Vigreux_column.jpg http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fractional_distillation_lab_apparatus.png

P) Funil (vidro comum) É utilizado na transferência de líquidos de um frasco para outro ou para efetuar filtrações simples. Os funis podem ser de haste longa ou curta, de preferência de vidro, por serem material resistente à corrosão. Mas existem funis de plástico e de porcelana.

Funis de diferentes tamanhos e materiais

O funil de porcelana, acima, tem uma plataforma interna com furos, semelhante a uma peneira.

Disponíveis (acesso: 17.09.2014):

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Funnel_Types_V.1.svg, http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Entonnoir_plastique.JPG,

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Entonnoirs_verre.JPG, http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Filtertrichter.jpg

Q) Pesa-filtro (vidro comum) Recipiente destinado à pesagem de sólidos.

Frascos pesa-filtro com amostras de óxidos de urânio, sendo um hidratado (esquerda) e o outro anidro (direita). Disponível (acesso: 17.9.2014): http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Uranium_Trioxides.jpg

R) Bureta (vidro comum) Equipamento calibrado para medida precisa de volume de líquidos. Permite o escoamento do líquido e é muito utilizado em titulações.

Existem vários tipos de buretas, desde as manuais comuns, até as automáticas e as digitais (embaixo). Na ilustração do alto, o laboratorista acrescenta o reagente volátil com os braços por dentro de uma “capela”, que contém um exaustor para a retirada dos vapores tóxicos, evitando a inalação destes por parte do operador. Disponível (acesso: 18.9.2014): http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Acid_Titration.PNG, http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Winkler_Titration_Prior_Titration.jpg, http://commons.wikimedia.org/wiki/File:BuretteFumeHood.JPG e

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Digital_burette.jpg

S) Dessecador (vidro comum) É utilizado no armazenamento de substâncias, quando se necessita de uma atmosfera com baixo teor de umidade. Também pode ser utilizado para manter as substâncias sob pressão reduzida.

Os dessecadores possuem, na parte inferior, um espaço para algum material higroscópico (que absorve umidade) com a “sílica gel”. Disponível (acesso: 17.9.2014): http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Exsiccator_hg.jpg

T) Termômetros

Para medir temperaturas em torno do zero grau.

Comparação entre um termômetro de laboratório (esquerda) e um termômetro para febre (direita).

Termômetro digital com sensor e cabo flexível, capaz de fazer leituras

em várias faixas de temperatura.

Esquema de uma destilação fracionada

O termômetro (8), em vermelho, está inserido em uma rolha furada no alto da

coluna de fracionamento, que, por sua vez, está acoplada ao

balão de destilação.

Disponíveis (acesso: 18.9.2014): http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ртутний_лабораторний_термометр.

jpg http://commons.wikimedia.org/wiki/File

:Thermometer,_max.JPG http://commons.wikimedia.org/wiki/File

:Thermoelement-Thermometer_Omega_(1).jpg e

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Simple_distillation_apparatus_(bn).sv

g.

U) Outros frascos de vidro

Balões de destilação São utilizados no aquecimento de misturas líquidas para evaporação de um ou mais componentes. Disponíveis (acesso: 17.9.2014): http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Round_bottom_flask_500ml.jpg e http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Verrerie-p1030896.jpg

Balões de reação Muito utilizados para reações orgânicas diversas. Disponíveis (acesso: 17.9.2014): http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Triple-neck_round_bottom_flask.jpg e http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rundkolben.svg

Dois frascos para “lavagem” de gases O gás, vindo de outro recipiente, entra pelo tubo da esquerda e borbulha no líquido, dissolvendo ou reagindo com esse líquido para, depois, sair pelo tubo da direita. Disponíveis (acesso: 17.9.2014): http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Wash_bottle_hg.jpg e

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gas_Washing_Bottle.jpg

V) Tampas de vidro esmerilhado A maioria dos frascos de vidro necessita de tampas para se evitar contaminação com poeira e outras impurezas, ou perda de material por evaporação. Mas encaixes de vidro só podem ser feitos a partir de superfícies esmerilhadas, tanto na tampa quanto na boca do frasco.

Tampas de vidro “esmerilhado”, para diferentes frascos

Quando o equipamento de vidro precisa de uma tampa, esta pode ser de cortiça, de plástico ou de vidro. Nesse último caso, o vidro é “esmerilhado”, ou seja, áspero, como também a parte interna da boca do frasco. Usa-se uma pasta de

silicone ou vaselina para que a tampa possa vedar o frasco sem o risco de ficar presa. Disponível (acesso: 17.9.2014): http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ground_glass_stopper.jpg

Observações e questões

1. Separe uma bureta e uma pipeta volumétrica para observação, colocando ambas na vertical com o bico para baixo, que é a posição em que são usadas. Observe a escala de cada uma. Quais as diferenças entre as posições iniciais (zeros das escalas) e finais das marcações de volume de uma e de outra? Por que existem essas diferenças?

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2. Considere a ilustração e responda.

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Enrasar-1.png

Uma pessoa que tenta fazer a leitura de volume da proveta, posicionando-se de cima para baixo, como na ilustração B, faz uma leitura de volume errada. A leitura será maior ou menor que o volume real? Explique.

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3. Considerando a mesma ilustração acima, responda: qual é o erro que o laboratorista que tenta fazer a leitura da proveta “A” está cometendo? O volume lido será maior ou menor que o volume real? Explique.

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4. Explique o funcionamento de um condensador usado para separar uma mistura de água com sal de cozinha (cloreto de sódio, NaCl), que está sendo aquecida no balão de destilação. Qual material é obtido do outro lado do condensador?

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5. Considerando os condensadores “de serpentina” e o “de cano reto”, qual deve ser o mais eficiente, ou seja, qual deve conseguir condensar mais vapor, nas mesmas condições?

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