Atividade em articulação com as turmas do 7º ano: preparação de uma solução aquosa

No desenvolvimento de química, a preparação de soluções de concentração conhecida é uma atividade muito importante e necessária para diversas áreas. 

Nós, os alunos do 12º ano, por sugestão da professora decidimos colaborar nesta atividade, que teve como objetivo dar a conhecer as técnicas relacionadas com a preparação de soluções, a aplicação correta do material necessário à sua realização, a identificação dos cuidados a ter no manuseamento das substâncias e o cálculo correto da concentração mássica (Cm) de uma solução aquosa.

A início a turma foi dividida em vários grupos, em que cada um ficou encarregue de preparar uma solução com diferentes solutos, sendo esses: o sulfato de cobre (II) (CuSO₄), o permanganato de potássio (KMnO4), o acetato de cobre (II) mono-hidratado (C₄H₆CuO₄ * H₂O) e o hexacianoferrato (III) de potássio (K₃[Fe(CN)₆]).

A primeira tarefa realizada pelos alunos foi identificar o nome dos materiais e selecionar os necessários para a realização da experiência, indicados abaixo:

Materiais/reagentes utilizados:

• Balão volumétrico de 100 mL
• Garrafa de esguicho com água destilada
• Funil
• Etiquetas
• Frasco para guardar a solução
• Gobelé de 100 mL
• Espátula
• Vareta
• Balança
• Soluto

A segunda tarefa foi a observação por parte dos alunos do rótulo dos solutos a utilizar, com a finalidade de identificar os símbolos de perigo, para, assim, proceder ao seu correto manuseamento a partir da identificação dos cuidados a ter.

O sulfato de cobre (II) apresentava 2 símbolos de perigo:

Produto perigoso para o ambiente

Produto irritante/nocivo

O permanganato de potássio apresentava 3 símbolos de perigo:

Produto irritante/nocivo

Produto comburente

Produto perigoso para o ambiente

 O acetato de cobre (II) mono-hidratado apresentava também 3 símbolos de perigo:

Produto irritante/nocivo

Produto corrosivo

Produto perigoso para o ambiente

Por fim, o hexacianoferrato (III) de potássio não exibia nenhum símbolo de perigo.

Depois de identificarem os símbolos de perigo tiveram de relacionar a eles quais os cuidados a ter no manuseamento do produto, quando estes apareciam.

(Na imagem é possível ver os símbolos de perigo novos e quais são os antigos que lhes correspondem e os cuidados a ter com cada um deles.)

Finalmente a terceira tarefa... onde começa a ação!!! Seguindo o seguinte o procedimento:

Procedimento:

1. Pesa, dentro do gobelé, cerca de 2 g de soluto sólido e anota o valor indicado na balança.
2. Adiciona ao sólido um pouco de água destilada e agita com uma vareta para o dissolveres.
3. Transfere a solução através do funil, com a ajuda da vareta, para o balão volumétrico.
4. Lava o gobelé e a vareta com um pouco de água destilada e transfere também a água da lavagem para o balão volumétrico, através do funil.
5. Tapa o balão volumétrico e inverte-o várias vezes para homogeneizares a solução.
6. Complete o volume com a água destilada até ao traço de referência do balão e repete o procedimento indicado em 5.

Procedimento 2

Procedimento 3

Procedimento 6

 A quarta tarefa consistiu no cálculo da concentração mássica (Cm) da solução preparada expressa em g/dm³, utilizando a seguinte fórmula: 

 Para descobrirem o volume da solução tiveram que fazer a conversão de mL para dm³, regendo-se pelas equivalências apresentadas:

   - L = dm³                    - mL = cm³

Já na última tarefa, a quinta, tiveram de guardar a solução que preparam:

1. Transferiram a solução, através do funil e com a ajuda da vareta, para o frasco.
2. Preparam um rótulo, onde indicaram: o nome da solução, a concentração mássica da mesma, a data da preparação, o nome do analista, neste caso, do grupo, e os símbolos de perigo associados. 
3. Por fim, colaram o rótulo no frasco.

    O resultado final das diferentes soluções dos vários grupos:

    Os participantes ...

ligação para o protocolo experimental

Fontes:
http://atomizandoifam.wixsite.com/atomizando/simbolos-de-riscos?lightbox=dataItem-jcush1h4
http://descobrirafisico-quimica.blogspot.pt/2018/01/simbolos-de-perigo-regras-de-seguranca.html

Trabalho realizado por:
Cátia Costa nº7
Melissa Almeida nº20
Sara Silva nº26

Preparação de soluções – REVELADOR e FIXADOR

O desafio lançado pela Professora Dilar Neves, responsável pelo Clube de Artes, para preparar as soluções necessária para revelar fotografias, foi realizado. Aqui ficam os procedimentos:

REVELADOR PARODINAL – UNIVERSAL PARA MATERIAIS PRETO E BRANCO

Preparação de 250 ml de Parodinal concentrado

Reagentes

 - Paracetamol (C₈H₉NO₂);

- Sulfito de sódio (Na₂SO₃);

- Hidróxido de sódio (NaOH);

- Água destilada (H₂O).

Procedimento

Reduzir completamente a pó 30 comprimidos de paracetamol e depois dissolver em 150 ml de água. (Algum resíduo pode-se depositar no fundo do frasco, mas isso não afeta a eficiência do revelador.)

Adicionar 50 g de sulfito de sódio e agitar até a completa diluição.

Adicionar à solução 20 g de hidróxido de sódio e misturar tudo com uma vareta de vidro.

Completar com mais 50 ml de água fria e deixe repousar durante 48 horas.

Guardar a solução num frasco ambar ao abrigo da luz.

Fixador para Papéis Fotográficos

Reagentes

- Tiossulfato de sódio pentahidratado (Na₂O₃S₂.5 H₂O)

- Sulfito de sódio (Na₂SO₃);

- Metabissulfito de sódio (Na₂S₂O₅)

Procedimento

Dissolver em 500 ml de água morna, 240 gramas de tiossulfato de sódio pentahidratado (na forma anidra, 152 gramas).

Adicionar 10 g de sulfito de sódio e agitar até a completa dissolução.

Juntar 22 g de metabissulfito de sódio e completar com água até o volume de 1 l.

Esse fixador pode ser guardado sem uso por, aproximadamente, 3 meses.

Agora aguardamos pelas fotografias!

Atividade Laboratorial 2.1

Destilação fracionada de uma mistura de 3 componentes

Como se dá a obtenção dos diferentes componentes do crude na indústria petroquímica? Como fazer uma separação  desse género em laboratório? 

 No âmbito da disciplina de Química, no passado dia 16 de março, realizamos esta atividade laboratorial para conseguirmos perceber o mecanismo de destilação do crude.

        

 O crude, ou petróleo bruto, é um hidrocarboneto composto que é extraído da crusta a quilómetros de profundidade.

É por destilação fracionada que se obtêm os seus derivados, como a nafta o querosene e a gasolina.

 A destilação fracionada é um processo de separação de misturas homogéneas que apresentem componentes  com pontos de ebulição muito próximos.

 Com o objetivo de simular esse processo a nossa turma fez esta atividade laboratorial de separação de 3 álcoois distintos.

Material:

• Solução  previamente preparada pela professora com 3 dos seguintes compostos

o Metanol

o Etanol

o Propan-1-ol

o Butan-1-ol

• Balão  de fundo redondo

• Alguns fragmentos de porcelana porosa

• 2 suportes universais

• Manta de aquecimento

• Alonga

• Termómetro 

• Condensador de Liebig

• Coluna de fracionamento

• 3 provetas (50ml, 40ml e 25ml)

• Elevador

Procedimento:

1. Colocar no balão de fundo plano a solução-problema e adicionar alguns fragmentos de porcelana porosa;

 

2. Colocar o balão  na manta de aquecimento e liga-lo à coluna de fracionamento;

3. Fixar a coluna nessa posição com o suporte universal;

4. Unir a alonga e o condensador e juntá-los à coluna afixando-as com outro suporte;

5. Colocar o termómetro no topo da coluna de fracionamento;

6. Pôr a pipeta de 50ml em cima do elevador e colocá-la por baixo da alonga;

7. Ligar dois tubos ao condensador de modo a permitir a circulação de água  dentro deste, em sentido contrário  à circulação do destilado;

8. Averiguar se a montagem tem o seguinte aspeto:

             

 A mossa montagem ...

              

9. Ligar a manta de aquecimento e aquecer a solução moderadamente (de modo a que o destilado seja recolhido a, aproximadamente, 1 gota por segundo);

10. Abrir a água e regular o caudal de modo a haver arrefecimento do condensador;

11. Anotar as temperaturas do vapor depois da 1° gota de destilado e depois a cada 5ml atingidos;

12. Recolher separadamente as frações de destilado quando a temperatura estabilizar e quando sofrer alterações aceleradas em provetas distintas. 

Registo de dados:

Resultados e conclusões:

 A partir das temperaturas registadas na tabela, por comparação com os pontos de ebulição registados na tabela da figura 1, podemos concluir que os 3 compostos presentes na solução-problema eram metanol (recolhido em primeiro na proveta de 50 ml), etanol (recolhido em segundo na proveta de 25 ml) e propan-1-ol (recolhido em último lugar na proveta de 40 ml).

Figura 1

 Para além disso, após a realização desta atividade procedemos á elaboração de um gráfico da variação da temperatura em função do aumento do volume.

 O gráfico que era espectado  obtermos era o seguinte:

 Enquanto aquele que obtivemos tinha o seguinte aspeto (o rascunho realizado no nosso caderno diário...😅):

 Com o gráfico podemos concluir que a cada substância presente na mistura corresponde um patamar diferente verificando-se que durante a ebulição de cada substância a temperatura mantém-se quase inalterável. 

 Para além disso, o composto orgânico mais volátil, o de menor ponto de ebulição, ou seja, o metanol, é obtido em primeiro lugar e apresenta uma cadeia com menor número de carbonos.

Gheorghe Marijineanu

Hugo Canteiro

Luana Placa

Medina Fistican

12°N1/N2

Atividade Laboratorial 1.5:

Actividade Laboratorial 1.5: A cor e a composição quantitativa de soluções com iões metálicos

Como determinar a concentração de uma solução corada pela intensidade da sua cor?

Como se podem determinar concentrações de ferro numa amostra de água?

No âmbito da disciplina de química, na passada semana, realizamos uma experiência com o objetivo de determinar as concentrações de ferro de amostras de águas de dois furos do concelho.

Então vamos lá começar! Primeiro que tudo, usamos este material:

Procedimento:

Parte A - Preparação das soluções

Preparar as soluções-padrão de cloreto de hidroxilamina, de acetato de sódio, de ortofenantrolina 1:10 e de ferro (sal de Mohr), de acordo com os dados da tabela seguinte:

O nosso grupo ficou responsável pela preparação da solução de cloreto de hidroxilamina.

·        Pesamos 5.0 g de hidroxilamina: 

·         Preparamos o resto da solução:

·         Preparação das outras soluções:

Parte B - Preparação das soluções-padrão e da solução-problema

Preparar soluções de Bo a B5 em balões de 50 ml de acordo com as informações da tabela seguinte:

① Colocar a solução-padrão em cada balão de B₁ a B₅ e a amostra de água férrea (solução-problema) num gobelé de 20 mL.

Nos balões de B₁ a B₅: 

② Adicionar, em seguida, em cada balão, a solução de ácido sulfúrico- (antes das restantes soluções);

 

③ Adicionar, por exemplo, peça ordem da tabela (parte B), os restantes componentes em cada balão:

④ Agitar e deixar repousar, aproximadamente, 15 min.

Soluções de B0 a B5

No gobelé de 20 mL:

⑤ Adicionar, em seguida, as soluções de ácido sulfúrico e de cloreto de hidroxilamina;

⑥ Aquecer em banho-maria, aproximadamente, 20 min;

⑦ Adicionar as soluções de acetato de sódio e de ortofenantrolina 1:10;

⑧ Deixar reagir cerca de 10 min:

⑨ Depois de arrefecer, transferir cuidadosamente o conteúdo do gobelé para o balão volumétrico e adicionar a água destilada.

⑩ Repetir os passos 2 a 4 para um só balão de 50 ml (B7). Dissolver mais 2,0 g de sal de Mohr e adicionar a solução-padrão até à marca (cerca de 22 ml).

Amostra das duas águas

Soluções das duas águas

Parte C - Preparação do espetrofotómetro

① Selecionar no espetrofotómetro o comprimento de onda de 510 nm.

② Deve usar-se sempre o mesmo espetrofotómetro em todas as medições e a mesma cuvete (entre uma leitura e outra deve lavar-se com água destilada secar com papel absorvente).

③ Medir os valores das absorvências (A) para cada uma das soluções preparadas recolhidas nos balões na sequência de Bo a B6 (da mais diluída para a mais concentrada).   

 Resultados

Soluções nos balões	B0	B1	B2	B3	B4	B5	B6 (x)	B6 (y)
C (mg dm-3)	0	1,10	2.20	3,30	4,40	5,50	?	?
Absorvância (A)	0,019	0,284	0,529	0,765	0,802	1,233	0,037	0,120

Cálculos:

Inserimos os valores na calculadora gráfica e desenhamos o gráfico. Obtivemos a seguinte equação do gráfico:

A= 0,0439047619C

Para o balão B6 (X):

0,037= 0,0439047619C → C= 0,0843 mg/dm³

Para o balão B6 (y):

0,120= 0,0439047619C → C= 0,2733 mg/dm³

Segundo a legislação: DL/2007 de 27 de Agosto uma determina amostra de água é adequada para consumo em níveis de ferro se possuir no máximo 0,2 mg/L de concentração do mesmo. Então, concluímos que a amostra da água do furo B6 (X) está dentro dos níveis legais de consumo de ferro. Enquanto a amostra da água do furo B6 (Y) não, uma vez que ultrapassou os níveis estabelecidos pela Lei.

  Ana Tomesco, Inês Agostinho, Marta Faustino