QUÍMICA I AULA 03: MATÉRIA E MEDIDAS TÓPICO 01: MEDIDAS EM QUÍMICA: MASSA E VOLUME 1.1 MEDIDAS EM QUÍMICA: MASSA E VOLUME OBJETIVOS: 1. Identificar os principais equipamentos e recipientes volumétricos; 2. Manipular corretamente a vidraria disponível para determinação de volume; 3. Analisar a exatidão dos recipientes volumétricos; 4. Sequenciar um dado procedimento e verificar precisão de medidas. EQUIPAMENTOS BÁSICOS DE LABORATÓRIO: Para medir volumes aproximados de líquidos, podemos utilizar um equipamento volumétrico não muito preciso embora prático, que é a proveta ou CILINDRO GRADUADO, enquanto que, para medidas precisas, utilizamos equipamentos, tais como BALÕES VOLUMÉTRICOS, BURETA e PIPETAS. Estes equipamentos são calibrados pelo fabricante a uma temperatura padrão de 20 ºC, devendo-se utilizá-los de preferência nesta temperatura, para evitar desvios, em virtude de anomalias ocasionadas pelas alterações de temperatura. Segue a descrição das vidrarias mais utilizada no laboratório de Química: TUBO DE ENSAIO 1) Tubo de ensaio: Utilizado principalmente para efetuar reações com pequena quantidade de reagentes de cada vez. BÉQUER Fonte [1] 2) Béquer: Recipiente com ou sem graduação utilizado para dissolver substâncias, aquecer líquidos, recristalizar e realizar reações entre soluções, etc. ERLENMEYER 3) Erlenmeyer: frasco utilizado para aquecer líquidos ou efetuar titulações. BALÃO VOLUMÉTRICO
4) Balão Volumétrico: Recipiente calibrado de precisão, utilizado no preparo de soluções de concentrações definidas. PROVETA OU CILINDRO GRADUADO 5) Proveta ou Cilindro Graduado: Frasco com graduações destinado a medidas aproximadas de volume de líquidos. BURETA 6) Bureta: Equipamento calibrado para medida precisa de líquidos. Permite o escoamento do líquido de forma controlada e é utilizado em titulações. PIPETAS 7) Pipetas: Equipamento calibrado para medidas precisa de volume de líquidos. Existem dois tipos de pipeta: pipeta graduada e pipeta volumétrica. A primeira (a) é utilizada em trabalhos que requerem a medida de vários volumes e a segunda (b) para ecoar volumes fixos. TÉCNICAS DE USO DOS RECIPIENTES Técnicas de Uso dos Recipientes:
PRECISÃO E EXATIDÃO Todas as generalizações e leis científicas são baseadas na regularidade derivada de observações experimentais. Portanto é necessário para qualquer cientista levar em consideração as limitações e confiabilidade dos dados a partir dos quais são tiradas as conclusões. Um erro de medida ocorre quando há uma diferença entre o valor real e o valor experimental. Vários fatores introduzem erros sistemáticos ou determinados (erros no sistema que podem ser detectados e eliminados). Por exemplo: equipamentos não calibrados, reagentes impuros e erros no procedimento. A medida é também afetada por erros indeterminados ou aleatórios (erros que estão além do controle do operador). Estes incluem o efeito de fatores como: pequenas variações de temperaturas durante uma experiência, absorção de água por substâncias enquanto estão sendo pesadas, diferenças em julgamento sobre a mudança de cor do indicador ou perda de pequenas quantidades de material ao transferir, filtrar ou em outras manipulações. OBSERVAÇÃO Erros aleatórios podem afetar uma medida tanto numa direção positiva quanto negativa. Assim um resultado poderá ser ligeiramente maior ou menor do que o valor real. Duas ou mais determinações de cada medida são efetuadas na esperança de que erros positivos e negativos se cancelem. A precisão de uma medida se refere à concordância entre diferentes determinações de uma mesma medida. Você pode encontrar que uma mesa tenha 1,0 m, 1,2 m ou 0,9 m para cada uma das operações de medida que realizar. Como erros aleatórios não podem nunca ser completamente eliminados a perfeita precisão ou reprodutibilidade nunca é esperada. Exatidão é a concordância entre o valor medido e o real. Para calcular o erro em uma medida deve-se saber o valor real. Isto raramente é possível, pois normalmente não se sabe o valor real. O melhor a fazer é projetar instrumentos de medida e realizar medidas de forma a tornar o desvio tão pequeno quanto possível. Uma medida altamente precisa pode ser inexata devido ao instrumento utilizado que pode não estar calibrado corretamente. A precisão depende mais do operador e a exatidão depende tanto do operador quanto do instrumento de medida. PARADA OBRIGATÓRIA ATENÇÃO NOTAS DE SEGURANÇA As soluções A e B são respectivamente um ÁCIDO e uma base apesar de diluídos ácidos e bases são substancias corrosivas. Evite contato com os olhos, pele ou roupa
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL PARTE A MEDIDAS DE VOLUME 1. Identificar três vidrarias diferentes, existentes na sua bancada que podem medir um volume de 5 ml de água. Justifique a escolha das vidrarias utilizadas. Repita o procedimento agora para um volume de 40 ml. 2. Encha uma bureta com água destilada. Depois de tê-la zerado, abra a torneira e deixe escoar uma porção qualquer do líquido. Feche a torneira e verifique o volume escoado. Confira com o instrutor se sua leitura é correta. É possível retirar-se uma porção maior que 50 ml de uma só vez dessa bureta? Justifique. 3. Prepare novamente a bureta de 50 ml completando seu volume até a indicação zero. Despeje sobre um erlenmeyer graduado de 125 ml, um volume de 50 ml de água. Verifique se os volumes coincidem. Jogue fora esta amostra do erlenmeyer e meça novamente 50 ml de água no mesmo. Transfira para a bureta este volume e compare novamente os resultados. PARTE B MEDIDAS DE MASSA E VOLUME 1. Peça ao seu tutor instruções sobre o uso das balanças antes de pesar os seguintes recipientes secos: Proveta de 50 ml; balão volumétrico de 50 ml, béquer de 100 ml. 2.Coloque cuidadosamente 50 ml de água destilada (aferindo na marcação de cada equipamento) em cada recipiente referido no item anterior e pese-os novamente. Anote os resultados na tabela a seguir. Clique na setinha abaixo para visualizar a tabela. PARTE C - VERIFICAÇÃO DA PRECISÃO/EXATIDÃO 1. Meça 5 ml da substância A com pipeta volumétrica e transfira esta amostra para um balão volumétrico de 50 ml 2. Acrescente água destilada ao balão volumétrico até completar os 50 ml tendo o cuidado de misturar bem a solução. 3. Transfira 3 amostras de 10 ml desta solução para 3 diferentes erlenmeyers. 4. A cada um dos erlenmeyers acrescente 2 gotas da substância C.
5. Prepare sua bureta com solução B completando seu volume até o zero. 6.Deixe escoar lentamente a solução B sobre a solução A contida em um dos erlenmeyers agitando sempre este último até que verifique uma mudança de coloração permanente da solução. Anote o volume escoado. 7. Repita o procedimento com o conteúdo dos outros dois erlenmeyers tendo o cuidado de anotar o volume utilizado ao término de cada uma das determinações. 8. Faça uma comparação dos três resultados obtidos por você nos dois últimos itens. Apresente-os ao tutor. 9. Compare os resultados obtidos por você com os dos colegas. Todos os resultados deverão ser apresentados no quadro do laboratório. LEITURA COMPLEMENTAR Leia o artigo que trata de uma discussão sobre a segurança na execução de trabalhos experimentais. http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc27/09-eeq-5006.pdf [2] (Visite a aula online para realizar download deste arquivo.) ATIVIDADE DE PORTFÓLIO Responda às questões sobre Medidas em Química: Massa e Volume (Visite a aula online para realizar download deste arquivo.), salve o arquivo com o nome aula03_top1 e em seguida coloque a atividade no portfólio AULA 03 MATÉRIA E MEDIDAS. REFERÊNCIAS GIESBRETCHT E. et all. Experiências de Química, Técnicas e Conceitos Básicos. Editora Moderna Ltda, São Paulo, 1979. MITCHELL R. S. Journal of Chemical Education, 1991, 68(11), 941. FONTES DAS IMAGENS 1. http://www.assis.unesp.br/egalhard/imagens5/prat_lab_01_04 2. http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc27/09-eeq-5006.pdf Responsável: Eduardo H. Silva de Sousa Universidade Federal do Ceará - Instituto UFC Virtual