161012 quimica ii
DESCRIPTION
161012 Quimica IITRANSCRIPT
-
2012Inhumas - GO
Qumica IILeonardo Lopes da Costa
INSTITUTO FEDERAL DEEDUCAO, CINCIA E TECNOLOGIA
Campus InhumasGOIS
-
Presidncia da Repblica Federativa do Brasil
Ministrio da Educao
Secretaria de Educao Profissional e Tecnolgica
Equipe de Elaborao Instituto Federal deEducao, Cincia e Tecnologia de Gois/IFG-Inhumas
ReitorPaulo Csar Pereira/IFG-Inhumas
Diretor GeralCleiton Jos da Silva/IFG-Inhumas
Coordenao InstitucionalDaniel Aldo Soares/IFG-Inhumas
Professor-autorLeonardo Lopes da Costa/IFG-Inhumas
Equipe TcnicaRenata Luiza da Costa/IFG-Inhumas Rodrigo Cndido Borges/IFG-InhumasShirley Carmem da Silva/IFG-InhumasViviane Margarida Gomes/IFG-Inhumas
Comisso de Acompanhamento e ValidaoColgio Tcnico Industrial de Santa Maria/CTISM
Coordenador InstitucionalPaulo Roberto Colusso/CTISM
Coordenao TcnicaIza Neuza Teixeira Bohrer/CTISM
Coordenao de DesignErika Goellner/CTISM
Reviso PedaggicaAndressa Rosemrie de Menezes Costa/CTISMFrancine Netto Martins Tadielo/CTISMMarcia Migliore Freo/CTISM
Reviso TextualLourdes Maria Grotto de Moura/CTISMVera Maria Oliveira/CTISM
Reviso TcnicaViviane Sebalhos Dalmolin/CTISM
IlustraoMara Rodrigues/CTISM
Diagramao Gustavo Schwendler/CTISMLeandro Felipe Aguilar Freitas/CTISMMuren Fernandes Massia/CTISM
Instituto Federal de Educao, Cincia e Tecnologia de GoisEste caderno foi elaborado em parceria entre o Instituto Federal de Educao, Cincia e Tecnologia de Gois/IFG-Inhumas e a Universidade Federal de Santa Maria para o Sistema Escola Tcnica Aberta do Brasil Rede e-Tec Brasil.
Costa, Leonardo Lopes daC837q Qumica II / Leonardo Lopes da Costa. Inhumas: IFG; Santa
Maria: Universidade Federal de Santa Maria, 2012.78 p. : il.Bibliografia.
Caderno elaborado em parceria entre o Instituto Federal deEducao, Cincia e Tecnologia de Gois/IFG-Inhumas e aUniversidade Federal de Santa Maria para o Sistema Escola Tcnica Aberta do Brasil Rede e-Tec Brasil.
1. Qumica. 2. Laboratrio Qumico. 3. Produo de Acar.4. Produo de lcool . I. Ttulo.
CDD 543.2
Ficha catalogrfica elaborada por Maria Aparecida Rodrigues de SouzaCRB 1/1497 bibliotecria IFG Campus Inhumas
-
e-Tec Brasil33
Apresentao e-Tec Brasil
Prezado estudante,
Bem-vindo ao e-Tec Brasil!
Voc faz parte de uma rede nacional pblica de ensino, a Escola Tcnica
Aberta do Brasil, instituda pelo Decreto n 6.301, de 12 de dezembro
2007, com o objetivo de democratizar o acesso ao ensino tcnico pblico,
na modalidade a distncia. O programa resultado de uma parceria entre
o Ministrio da Educao, por meio das Secretarias de Educao a Distncia
(SEED) e de Educao Profissional e Tecnolgica (SETEC), as universidades e
escolas tcnicas estaduais e federais.
A educao a distncia no nosso pas, de dimenses continentais e grande
diversidade regional e cultural, longe de distanciar, aproxima as pessoas ao
garantir acesso educao de qualidade e ao promover o fortalecimento
da formao de jovens moradores de regies distantes dos grandes centros
geograficamente ou economicamente.
O e-Tec Brasil leva os cursos tcnicos a locais distantes das instituies de
ensino e para a periferia das grandes cidades, incentivando os jovens a con-
cluir o ensino mdio. Os cursos so ofertados pelas instituies pblicas de
ensino, e o atendimento ao estudante realizado em escolas-polo integran-
tes das redes pblicas municipais e estaduais.
O Ministrio da Educao, as instituies pblicas de ensino tcnico, seus
servidores tcnicos e professores acreditam que uma educao profissional
qualificada integradora do ensino mdio e educao tcnica, capaz
de promover o cidado com capacidades para produzir, mas tambm com
autonomia diante das diferentes dimenses da realidade: cultural, social,
familiar, esportiva, poltica e tica.
Ns acreditamos em voc!
Desejamos sucesso na sua formao profissional!
Ministrio da Educao
Janeiro de 2010
Nosso contato
-
e-Tec Brasil5
Indicao de cones
Os cones so elementos grficos utilizados para ampliar as formas de
linguagem e facilitar a organizao e a leitura hipertextual.
Ateno: indica pontos de maior relevncia no texto.
Saiba mais: oferece novas informaes que enriquecem o assunto ou curiosidades e notcias recentes relacionadas ao
tema estudado.
Glossrio: indica a definio de um termo, palavra ou expresso utilizada no texto.
Mdias integradas: sempre que se desejar que os estudantes desenvolvam atividades empregando diferentes mdias: vdeos,
filmes, jornais, ambiente AVEA e outras.
Atividades de aprendizagem: apresenta atividades em diferentes nveis de aprendizagem para que o estudante possa
realiz-las e conferir o seu domnio do tema estudado.
-
Tecnologia da Informticae-Tec Brasil 6
-
e-Tec Brasil7
Sumrio
Palavra do professor-autor 9
Apresentao da disciplina 11
Projeto instrucional 13
Aula 1 Segurana em laboratrios qumicos 151.1 Importncia do trabalho no laboratrio 15
1.2 Riscos qumicos 16
1.3 Normas gerais de segurana 17
1.4 Descarte de rejeitos (resduos) 19
Aula 2 Alguns materiais utilizados no laboratrio qumico 232.1 Relao dos principais materiais utilizados no laboratrio de qumica 23
Aula 3 Tcnicas bsicas de laboratrio 373.1 Tcnicas de laboratrio 37
3.2 Aquecimento 37
3.3 Tcnicas de transferncia de lquidos e slidos e tcnicas de pesagem 39
3.4 Tcnicas de volumetria 41
3.5 Densidade 46
3.6 Alguns mtodos de separao de misturas 47
Aula 4 Solues 534.1 As solues no cotidiano 53
4.2 Preparando uma soluo 56
Aula 5 pH 595.1 cidos e bases 59
5.2 Medidor de pH 60
-
e-Tec Brasil 8
Aula 6 Titulao 636.1 O que uma titulao? 63
6.2 Titulao cido-base 63
Aula 7 lcool e acar 697.1 Acar 69
7.2 lcool 71
Referncias 77
Currculo do professor-autor 78
-
e-Tec Brasil9
Palavra do professor-autor
Este material de estudo foi elaborado com o intuito de levar a voc, aluno,
conhecimentos bsicos sobre a disciplina de Qumica. Nele so apresentados
contedos que sero utilizados ao longo do curso e em atividades relacio-
nadas produo de acar e de lcool. Conceitos de segurana em labo-
ratrio, materiais utilizados em laboratrio, tcnicas laboratoriais, medidas
de pH e preparo de solues so explicitados ao longo do material. de
fundamental importncia que voc, aluno, se dedique aos estudos para for-
mar uma base slida de grande importncia no desenrolar do Curso Tcnico
de Acar e lcool e na vida profissional. Caro estudante, desejo-lhe sucesso
em sua caminhada ao longo dos prximos anos.
Um abrao,
Leonardo Lopes da Costa.
-
e-Tec Brasil11
Apresentao da disciplina
Qumica a cincia que estuda a composio, as propriedades das diferentes
formas de matrias, suas transformaes e variaes de energia.
A Qumica uma cincia que se relaciona com outras reas da cincia como
a Biologia, a Fsica, a Medicina e as Cincias Agrrias, estas podem ser utili-
zadas, por exemplo, para melhorar a acidez do solo.
Levando em conta o quanto a Qumica til pode-se afirmar que sem os
seus conhecimentos e suas mltiplas aplicaes seria impossvel a vida que
se tem hoje.
A disciplina de Qumica II tem por finalidade preparar alunos do Curso
Tcnico de Acar e lcool para adquirirem conhecimentos que sero de
fundamental importncia para o desenvolvimento do curso e para sua vida
profissional.
A disciplina dividida em uma parte terica desenvolvida tanto em ambiente
virtual, presencial e uma parte prtica em laboratrios.
No decorrer da disciplina estudaremos sobre segurana em laboratrio, tc-
nicas laboratoriais, preparo de solues, medidas de pH, titulaes e por fim
ser visto caractersticas gerais relacionadas ao lcool e ao acar.
Desejo a todos bons estudos.
-
Palavra do professor-autor
e-Tec Brasil13
Disciplina: Qumica II (carga horria: 60h).
Ementa: Segurana em laboratrios qumicos. Alguns materiais utilizados no laboratrio qumico. Tcnicas bsicas de laboratrio. Solues. pH. Titulao.
lcool e acar.
AULA OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM MATERIAISCARGA
HORRIA(horas)
1. Segurana em laboratrios qumicos
Apresentar regras bsicas para se trabalhar com segurana dentro de um laboratrio qumico.
Ambiente virtual:plataforma moodle.Apostila didtica.Recursos de apoio: links, exerccios.
10
2. Alguns materiais utilizados no laboratrio qumico
Apresentar os principais equipamentos e vidrarias utilizados em um laboratrio de qumica.
Ambiente virtual:plataforma moodle.Apostila didtica.Recursos de apoio: links, exerccios.
10
3. Tcnicas bsicas de laboratrio
Executar com preciso algumas tcnicas usadas nos laboratrios de qumica.
Ambiente virtual:plataforma moodle.Apostila didtica.Recursos de apoio: links, exerccios.
10
4. SoluesDefinir soluo, prepar-la e desenvolver alguns clculos envolvendo solues.
Ambiente virtual:plataforma moodle.Apostila didtica.Recursos de apoio: links, exerccios.
10
5. pHCalcular o pH de uma soluo e suas caractersticas para ser utilizado em laboratrio.
Ambiente virtual:plataforma moodle.Apostila didtica.Recursos de apoio: links, exerccios.
10
6. Titulao
Entender o que vem a ser uma titulao e seus princpios tericos, apresentado os diversos tipos de titulao e os diversos materiais utilizados para realizao da mesma.
Ambiente virtual:plataforma moodle.Apostila didtica.Recursos de apoio: links, exerccios.
05
7. lcool e acarMostrar o que lcool e o que acar, tendo como foco principal suas propriedades fsico-qumicas.
Ambiente virtual:plataforma moodle.Apostila didtica.Recursos de apoio: links, exerccios.
05
Projeto instrucional
-
e-Tec Brasil
Aula 1 Segurana em laboratrios qumicos
Objetivos
Apresentar regras bsicas para se trabalhar com segurana dentro
de um laboratrio qumico.
1.1 Importncia do trabalho no laboratrioO trabalho em laboratrio de qumica tem como principais objetivos a aquisio
de conhecimentos fundamentais sobre as operaes prticas e a relao das
experincias com os conceitos tericos. As experincias de laboratrio, alm
de estimularem a curiosidade e desenvolverem as habilidades de observao,
registro e interpretao de dados, oferecem a oportunidade de um bom trei-
namento na manipulao de diversos materiais e aparelhagens.
O sucesso de uma experincia est diretamente relacionado com o interesse,
organizao e cuidado na sua execuo. Assim, o respeito s normas de
segurana fundamental para se evitarem acidentes que se devem aos riscos
inerentes aos trabalhos desenvolvidos.
1.1.1 Riscos mais comuns Uso de substncias txicas, corrosivas, inflamveis, explosivas, volteis, etc.
Manuseio de material de vidro.
Trabalho a temperaturas elevadas.
Trabalho a diferentes presses atmosfricas.
Uso de fogo.
Uso de eletricidade.
e-Tec BrasilAula 1 - Segurana em laboratrios qumicos 15
-
1.2 Riscos qumicosOs agentes qumicos podem ser introduzidos no organismo humano por trs
vias: inalao, absoro cutnea e ingesto. Dentre elas, a inalao constitui
a principal via de intoxicao pela facilidade de disseminao da substncia
dos pulmes para o sangue e da para as diversas partes do corpo.
O dano causado por uma substncia especfica depende do tempo de expo-
sio, da concentrao, das caractersticas fsico-qumicas do composto e da
suscetibilidade pessoal.
1.2.1 Utilizao de substncias corrosivasEntre os principais agentes corrosivos encontrados nos laboratrios qumicos
destacamos os cidos, as bases e os halognios. Muitos deles provocam srias
queimaduras e devem ser manipulados cuidadosamente, evitando-se seu
contato com a pele e com mucosas.
No caso de acidentes com esses produtos, deve-se conhecer a natureza qumica
das substncias para executar corretamente os primeiros socorros.
Como proceder no caso de acidentes com:
a) cidos (H2SO4, HCl, HNO3, etc.) deve-se lavar imediatamente com muita gua, depois neutralizar com soluo alcalina diluda (geralmente
soluo aquosa de bicarbonato de sdio a 1%) e novamente com gua.
b) Bases (NaOH, KOH, NH4OH, etc.) deve-se lavar imediatamente com bastante gua, neutralizar com soluo cida diluda (geralmente solu-
o aquosa de cido actico a 1%) e novamente com gua.
c) Sdio (Na) deve-se remover qualquer resduo de sdio e depois proce-der como se o acidente fosse provocado por base.
d) Bromo (Br2) o bromo um lquido castanho-avermelhado muito voltil que produz vapores bastante txicos. No caso de acidente, deve-se lavar
imediatamente com muita gua, secar e aplicar glicerina.
ObservaoNos casos de queimaduras leves, aps os procedimentos descritos, se necess-
rio, aplicar pomada para queimadura. Em casos graves, procurar auxlio mdico.
Qumica IIe-Tec Brasil 16
-
1.2.2 Utilizao de substncias inflamveisUma das principais causas de incndios nos laboratrios relaciona-se mani-
pulao incorreta de lquidos inflamveis.
Os lquidos inflamveis mais comuns em laboratrios de qumica so: acetato
de etila, acetona, benzeno, ciclo-hexano, dissulfeto de carbono, etanol, ter
de petrleo, ter etlico, hexano e metanol.
Esses reagentes devem ser manipulados e transferidos longe das chamas,
devendo-se evitar que seus vapores sejam liberados para o ambiente do
laboratrio. Quando possvel realizar essa operao dentro de uma capela.
Aps retirar a quantidade necessria de solvente, fechar bem a garrafa de
reserva e guard-la em lugar adequado, fora da bancada de trabalho.
O aquecimento de solventes inflamveis (em operaes de refluxo, destilao,
extrao, evaporao, etc.) deve ser efetuado com dispositivos adequados,
tais como banho de gua ou banho de leo, evitando o uso de fogo aberto
ou chapa eltrica direta.
No caso de incndios, a extino pode ser feita colocando-se um pano molhado
sobre a chama. Em casos mais graves, usar areia seca ou extintores de incndio.
gua no recomendvel para apagar incndios com solventes. Dispositi-
vos eltricos devem ser desligados acionando a chave do interruptor geral e
fechando a torneira de abastecimento de gs. Se a roupa de alguma pessoa
pegar fogo, deite-a no cho e apague as chamas cobrindo-a com um cobertor.
Em caso de queimaduras, busque imediatamente atendimento mdico. No
tente tratar queimaduras sem auxlio mdico.
1.3 Normas gerais de seguranaO laboratrio um lugar de trabalho srio. Portanto, trabalhe com ateno,
mtodo e calma.
Prepare-se para realizar cada experincia, lendo antes o roteiro e os conceitos
referentes ao respectivo experimento. Veja tambm as precaues a serem
tomadas principalmente as referentes ao manuseio de produtos qumicos.
Respeite rigorosamente as recomendaes e consulte o seu professor cada
vez que notar qualquer anormalidade ou imprevisto.
e-Tec BrasilAula 1 - Segurana em laboratrios qumicos 17
-
1.3.1 Regras geraisa) No permitido fumar, comer ou beber no laboratrio.
b) Usar jaleco (avental) abotoado, sapatos fechados, cabelos presos e cu-los de proteo.
c) No usar lentes de contato.
d) Manter a bancada de trabalho limpa e organizada.
e) No provar nem cheirar produtos qumicos.
f) No levar as mos boca ou aos olhos quando estiver manuseando pro-dutos qumicos.
g) No usar reagentes sem rtulos.
h) Ao manipular produtos qumicos evite sua contaminao, utilizando ma-terial limpo e seco para retir-lo dos recipientes.
i) Antes de iniciar experimentos que envolvam produtos qumicos verificar sua toxicidade e inflamabilidade, pois lquidos volteis txicos ou corrosi-
vos devem ser manipulados em capela.
j) No preparo de solues aquosas de cidos e bases fortes, adicionar o cido ou a base sobre a gua lentamente, com agitao e resfriamento
externos, por causa da liberao de calor.
k) Evitar chama direta para aquecer lquidos inflamveis, mas se no for possvel, ao utiliz-la verificar se no h lquidos inflamveis por perto.
l) No trabalhar com vidro trincado ou quebrado.
m) Ao introduzir tubos de vidro ou termmetro em rolhas, lubrifique-os com vaselina, protegendo a mo com luvas grossas ou toalhas.
n) Quando aquecer substncias em tubo de ensaio nunca deixar sua boca voltada para si ou para os colegas.
o) Evitar brincadeiras que possam comprometer a segurana dos colegas.
Qumica IIe-Tec Brasil 18
-
p) No executar experimentos por conta prpria, pois a reaes desconhe-cidas podem produzir resultados desagradveis.
q) Utilizar com cuidado os equipamentos eltricos: verificar a voltagem an-tes de conect-los, familiarizando-se com os mecanismos de controle.
r) Ao terminar um trabalho, verificar se a gua e o gs esto fechados e a bancada limpa. Lavar bem as mos e os braos aps as aulas.
s) Nunca jogar na pia papis, palitos de fsforo ou outros materiais que possam causar entupimento.
t) Intoxicaes: procurar local com ar puro para respirar. Nas intoxicaes com cidos, beber leite de magnsia ou soluo de bicarbonato de sdio.
u) Se os olhos forem atingidos por qualquer substncia, lav-los com bas-tante gua. Se derramar cido ou base na roupa, lavar imediatamente no
chuveiro de emergncia a parte afetada.
1.4 Descarte de rejeitos (resduos)H pouco tempo, os laboratrios de qumica descartavam seus resduos sem
nenhum tipo de cuidado especial: solventes volteis eram evaporados (lana-
dos para a atmosfera), slidos eram descartados em lixo comum, lquidos e
solues descartados na pia do laboratrio. Essas atitudes no so recomen-
dadas e, atualmente, h uma preocupao maior para que isso no ocorra.
Atualmente existem diversas regras estabelecidas para o descarte de rejeitos,
especialmente os perigosos; no entanto, muitas vezes so difceis e dispendio-
sas para serem implementadas. Na prtica, procura-se, sempre que possvel,
minimizar a quantidade de resduos perigosos gerados nos laboratrios de
ensino de qumica.
Alguns procedimentos adotados nesse sentido:
a) Reduo da quantidade de sustncias qumicas usadas nos experimentos.
b) Substituio de reagentes perigosos por outros menos perigosos.
c) Converso dos resduos para uma forma menos perigosa atravs de rea-o qumica, antes do descarte.
e-Tec BrasilAula 1 - Segurana em laboratrios qumicos 19
-
d) Reduo dos volumes a serem descartados (concentrando as solues ou separando os componentes perigosos por precipitao).
e) Recuperao dos reagentes para serem reutilizados.
Antes de cada experimento interessante fornecer instrues em relao ao
descarte dos resduos. Quando os resduos gerados na experincia no forem
perigosos os mesmos podero ser descartados na pia seguindo as seguintes
instrues:
a) Solues que podem ser descartadas na pia devem ser antes diludas com gua.
b) Sais solveis podem ser descartados como no item anterior.
c) Pequenas quantidades de solventes orgnicos solveis em gua (ex.: me-tanol ou acetona) podem ser diludas antes de serem jogados na pia.
Grandes quantidades desses solventes ou outros que sejam volteis, no
devem ser descartadas dessa maneira. O ideal seria a sua recuperao.
d) Solues cidas e bsicas devem ser ajustadas para que seu pH fique na faixa de 2 a 11 antes de descart-las. Para pequenos volumes dessas
solues (por exemplo, 15 ml ou pouco mais), elas podem ser diludas e
descartadas.
e) Resduos insolveis no perigosos, como papel, cortia, areia, podem ser descartados em cesto de lixo comum do laboratrio. Alumina, slica gel,
sulfato de potssio, sulfato de magnsio e outros devem ser embalados
para evitar a disperso do p e descartados em lixo comum. No caso
destes, estarem contaminados com resduos perigosos, devero ser ma-
nuseados de outra maneira.
f) Slidos solveis no perigosos, como alguns compostos orgnicos (ex.: cido benzico) podem ser dissolvidos com bastante gua e descarrega-
dos no esgoto. Podem tambm ser descartados com resduos insolveis
no perigosos. Caso estejam contaminados com materiais mais perigo-
sos devero ser manuseados de outra forma.
g) Lquidos orgnicos solveis no perigosos, podem ser solveis em gua e descartados no esgoto. Por exemplo, etanol pode ser descartado na pia
Qumica IIe-Tec Brasil 20
-
do laboratrio; 1-butanol, ter etlico e a maioria dos solventes e com-
postos que no so miscveis em gua, no podem ser descartados dessa
maneira. Lquidos no miscveis com a gua devero ser colocados em re-
cipientes apropriados para lquidos orgnicos, para posterior tratamento.
h) Substncias como hexano, tolueno, aminas (anilina, trietilamina), ami-das, steres, cido clordrico e outros. Deve-se ter especial ateno com
as incompatibilidades, ou seja, algumas substncias no podem ser colo-
cadas juntas no mesmo recipiente devido reao entre elas. Por exem-
plo, cloreto de acetila e dietilamina reagem vigorosamente; ambos so
reagentes perigosos e seus rejeitos devem ser mantidos em recipientes
separados. Compostos halogenados como 1-bromobutano, cloreto de
t-butila e outros, tambm devem ser guardados em recipientes separa-
dos dos demais compostos.
i) cidos e bases inorgnicas fortes devem ser neutralizados, diludos e en-to descartados.
j) Agentes oxidantes e redutores devem ser oxidados e reduzidos respecti-vamente antes de serem descartados.
Esses so alguns exemplos de procedimentos de descarte de rejeitos produzidos
no laboratrio qumico. prtica comum, antes de iniciar um experimento,
buscar na literatura especializada informaes sobre os efeitos txicos das
substncias que sero utilizadas e os cuidados necessrios para manuseio e
descarte das mesmas.
ResumoNesta aula foram apresentadas as regras bsicas de segurana que devem ser
seguidas dentro de um laboratrio, para que os trabalhos realizados ocorram
na maior segurana possvel.
Dentre essas regras, estudamos as maneiras corretas de manuseio de subs-
tncias corrosivas e inflamveis e o modo de fazer o descarte de diferentes
resduos qumicos.
Alm disso, foram demonstrados os riscos que so causados por um agente
qumico que pode ser introduzido no organismo humano por trs vias: inalao,
absoro cutnea e ingesto.
e-Tec BrasilAula 1 - Segurana em laboratrios qumicos 21
-
Atividades de aprendizagem1. Cite os riscos que comumente ocorrem em um laboratrio.
2. Quais os procedimentos bsicos que se deve adotar, ao final de uma ati-vidade em laboratrio?
3. Quais so os principais riscos do descarte incorreto de resduos qumicos?
4. No preparo de solues aquosas de cidos e bases fortes, deve-se adicio-nar o cido ou a base sobre a gua. O que pode acontecer se for adicio-
nada gua sobre o cido ou a base?
5. Durante o descarte de resduos lquidos orgnicos considerados no pe-rigosos, assinale as alternativas corretas.
a) Eles devem ser diludos, no descartados.
b) Se deve ter ateno quanto incompatibilidade desses resduos, toman-do cuidado para no colocar no mesmo local substncias que podem
reagir entre si.
c) As substncias solveis em gua podem ser descartadas no esgoto, en-quanto as no solveis devem ser colocadas em recipientes apropriados.
d) Substncias como o papel, a cortia e a gasolina podem ser descartadas no lixo normalmente.
Qumica IIe-Tec Brasil 22
-
e-Tec Brasil
Aula 2 Alguns materiais utilizados no laboratrio qumico
Objetivos
Apresentar os principais equipamentos e vidrarias utilizados em
um laboratrio de qumica.
2.1 Relao dos principais materiais utilizados no laboratrio de qumicaPara realizao dos trabalhos num laboratrio qumico so utilizados vrios
instrumentos que possibilitam execuo e repetio de inmeros experimen-
tos. So materiais que facilitam o trabalho dentro do laboratrio, uma vez
que sem eles seria praticamente impossvel chegar no patamar experimental
da qumica atual.
A seguir sero apresentados alguns desses materiais bsicos que se encontram
em todos os laboratrios de qumica:
1. Suporte universal utilizado para sustentar peas de fixao, como a bureta.
Figura 2.1: Suporte universalFonte: http://www.deboni.he.com.br/materiais.pdf
e-Tec BrasilAula 2 - Alguns materiais utilizados no laboratrio qumico 23
-
2. Trip de ferro utilizado como suporte durante aquecimento feito com a tela metlica de amianto ou tringulo de porcelana. Usado no aqueci-
mento com o auxlio do bico de Bunsen.
Figura 2.2: Trip de ferroFonte: http://www.deboni.he.com.br/materiais.pdf
3. Bico de Bunsen queimador de gs utilizado como fonte de aqueci-mento de materiais no inflamveis no laboratrio. Sua utilizao requer
cuidados especficos pela grande temperatura que pode atingir.
Figura 2.3: Bico de BunsenFonte: http://www.deboni.he.com.br/materiais.pdf
Qumica IIe-Tec Brasil 24
-
4. Argola metlica utilizada para sustentar funil durante a filtrao.
Figura 2.4: Argola metlicaFonte: http://www.mundodoquimico.hpg.ig.com.br/vidrarias.htm
5. Tringulo suporte para cadinho de porcelana, quando utilizado dire-tamente na chama.
Figura 2.5: TringuloFonte: http://www.deboni.he.com.br/materiais.pdf
6. Bquer um dos materiais mais utilizados em um laboratrio. Serve para dissolver substncias, aquecer lquidos e outras coisas.
Figura 2.6: BquerFonte: http://www.fcf.usp.br/Departamentos/FBF/Disciplinas/Farmacotecnica/instrumentos/BEQUER1.HTM
e-Tec BrasilAula 2 - Alguns materiais utilizados no laboratrio qumico 25
-
7. Erlenmeyer muito utilizado em laboratrio. Serve para aquecer lqui-dos, em titulaes e reaes qumicas.
Figura 2.7: ErlenmeyerFonte: http://omarlopez-23.blogspot.com/2009/03/el-matraz-de-erlenmeyer-frasco-de.html
8. Kitassato serve para fazer filtrao a vcuo e nas reaes para a ob-teno de gases.
Figura 2.8: KitassatoFonte: http://www.cdcc.sc.usp.br/quimica/equipamentos/grupo1/kitassato.htm
Qumica IIe-Tec Brasil 26
-
9. Funil de separao, funil de bromo ou funil de decantao utiliza-do na separao de lquidos no miscveis.
Figura 2.9: Funil de separaoFonte: http://www.deboni.he.com.br/materiais.pdf
10. Funil de vidro utilizado na filtragem para a reteno de partculas s-lidas de sistemas heterogneos.
Figura 2.10: Funil de vidroFonte: http://www.fcf.usp.br/Departamentos/FBF/Disciplinas/Farmacotecnica/instrumentos/FUNIL1.HTM
e-Tec BrasilAula 2 - Alguns materiais utilizados no laboratrio qumico 27
-
11. Funil de Buchner utilizado em filtrao a vcuo.
Figura 2.11: Funil de BuchnerFonte: http://www.ra.didaxis.pt/nfq/lab/Material/funil_bu.htm
12. Proveta utilizada para medir e transferir lquidos.
Figura 2.12: ProvetaFonte: http://www.imaculadanet.com.br/images/lab_eq/Cilindro%20Graduado.jpg
Qumica IIe-Tec Brasil 28
-
13. Balo de destilao com haste lateral empregado na ebulio de lquidos no processo de destilao simples. O brao lateral ligado ao
condensador.
Figura 2.13: Balo de destilaoFonte: http://www.likehouse.com.br/1590-balao-para-destilacao.html
14. Bureta muito utilizada no processo de titulao. Mede volumes vari-veis e precisos de lquidos.
Figura 2.14: BuretaFonte: http://www.casaamericana.com.br/products_new.php?page=59&osCsid=et1teom7k3s5aa61ekv114ni77
e-Tec BrasilAula 2 - Alguns materiais utilizados no laboratrio qumico 29
-
15. Condensador serve para condensar os vapores do lquido no processo de destilao.
Figura 2.15: CondensadorFonte: http://www.quiprocura.net/laboratorio/laboratorio 2.htm
16. Pipeta serve para transferir pequenos volumes de lquidos. Suas medi-das de volume so bastante precisas.
Figura 2.16: PipetaFonte: http://www.ra.didaxis.pt/nfq/lab/Material/pipetas.htm
Qumica IIe-Tec Brasil 30
-
17. Vareta de vidro, basto ou baqueta serve para agitar e facilitar a dissoluo de substncias.
Figura 2.17: Vareta de vidroFonte: http://www.deboni.he.com.br/materiais.pdf
18. Tubo de ensaio serve para efetuar testes de reaes.
Figura 2.18: Tubo de ensaioFonte: CTISM
19. Pina de ferro serve para prender objetos aquecidos.
Figura 2.19: Pina de ferroFonte: http://www.mundodoquimico.hpg.ig.com.br/vidrarias.htm
e-Tec BrasilAula 2 - Alguns materiais utilizados no laboratrio qumico 31
-
20. Balana serve para pesar quantidades definidas de reagentes. Atual-mente existem balanas muito precisas nos laboratrios de qumica.
Figura 2.20: BalanaFonte: http://www.agracadaquimica.com.br/quimica/arealegal/outros/12.pdf
21. Almofariz e pistilo servem para triturar e pulverizar slidos.
Figura 2.21: Almofariz e pistiloFonte: http://deliranaquimica.blogspot.com/2008/11/elementos-laboratoriais.html
Qumica IIe-Tec Brasil 32
-
22. Cpsula de porcelana serve para cristalizar minerais presentes numa soluo pelo processo de evaporao rpida.
Figura 2.22: Cpsula de porcelanaFonte: http://www.deboni.he.com.br/materiais.pdf
23. Tela metlica com amianto serve para sustentar peas de vidro quan-do aquecidas. A funo do amianto a de distribuir o calor recebido, de
maneira uniforme, sem danificar a vidraria.
Figura 2.23: Tela metlica com amiantoFonte: http://www.labotienda.com/es/catalogo/instrumental_labware_otros_Tela-metalica-c-fibre-12x12-cm.aspx
e-Tec BrasilAula 2 - Alguns materiais utilizados no laboratrio qumico 33
-
24. Trompa dgua serve para provocar a suco do ar e produzir o v-cuo durante o processo de filtrao a vcuo com o funil de Buchner e o
Kitassato.
Figura 2.24: Trompa dguaFonte: http://www.deboni.he.com.br/materiais.pdf
25. Vidro de relgio serve para evaporar lentamente lquidos das solues.
Figura 2.25: Vidro de relgioFonte: http://portuguese.alibaba.com/product-free-img/quartz-watch-glass-labwares-281183213.html
Qumica IIe-Tec Brasil 34
-
26. Pisseta ou frasco lavador usada para lavagens de materiais ou reci-pientes atravs de jatos de gua, lcool ou outros solventes.
Figura 2.26: PissetaFonte: http://www.cienciamao.usp.br/dados/azed/_pissetadeplastico.zoom.jpg
27. Esptulas empregadas para retirar substncias slidas dos frascos.
Figura 2.27: EsptulasFonte: http://www.cap-lab.com.br/index.php?pg=detproduto&mn=2&dis=1&cd=1&pro=656
e-Tec BrasilAula 2 - Alguns materiais utilizados no laboratrio qumico 35
-
ResumoNesta aula foram apresentados os principais materiais e vidrarias encontrados
dentro de um laboratrio qumico e suas respectivas funes.
Atividades de aprendizagem1. Durante um processo de filtrao em vcuo, qual a melhor vidraria a ser
utilizada?
2. A proveta , sem dvida, uma das vidrarias mais conhecidas e mais co-muns de se encontrar num laboratrio. Pode-se dizer que todo labora-
trio possui uma proveta. Qual a funo dessa vidraria num laboratrio
qumico?
3. Numa titulao direta entre um cido e uma base, quais os principais materiais utilizados?
4. Quando o objetivo encontrar um volume preciso, correto utilizar um bquer para se fazer essa medida? Por qu?
5. Assinale a alternativa que apresenta a vidraria a ser utilizada para a sepa-rao de gua e leo.
a) Funil de decantao.
b) Condensador.
c) Tubos de ensaio.
d) Balo volumtrico.
Qumica IIe-Tec Brasil 36
-
e-Tec Brasil
Aula 3 Tcnicas bsicas de laboratrio
Objetivos
Executar com preciso algumas tcnicas usadas nos laboratrios
de qumica.
3.1 Tcnicas de laboratrioEm um laboratrio, realizam-se inmeros procedimentos como a centrifugao,
a filtrao, etc. Para que isso se efetue com sucesso e preciso, necessita-se
de metodologias especficas para cada tcnica. Nessa aula iremos apresentar
algumas dessas tcnicas e suas metodologias.
3.2 AquecimentoEm laboratrio de qumica, antes do aquecimento de qualquer tipo de subs-
tncia, necessrio conhecer suas principais caractersticas. Diversos acidentes
graves ocorrem e podem at mesmo provocar cegueira, deformaes da pele,
etc., simplesmente por no observar essa regra bsica.
gua e ter, por exemplo, so substncias lquidas com propriedades diferentes
e, por isso, elas devem ser aquecidas utilizando-se de metodologias diferentes.
No laboratrio qumico, o aquecimento pode ser feito com aquecedores el-
tricos (chapas, fornos, mantas eltricas), bico de gs, vapor dgua ou banho
(de leo, de gua, de areia, etc.), lmpadas incandescentes que emitem raios
infravermelhos ou outros tipos.
O bico de gs um dos aparelhos mais usados em laboratrios para aque-
cimento. Permite que se alcancem temperaturas da ordem de 1500C. Seu
uso restringe-se apenas ao aquecimento de slidos e lquidos no inflamveis
em condies extremas de segurana. proibido, por medidas de segurana,
aquecer lquidos inflamveis sobre bico de gs.
e-Tec BrasilAula 3 - Tcnicas bsicas de laboratrio 37
-
3.2.1 Bico de gsO bico de gs usado somente para aquecimento de porcelana, materiais
resistentes e para evaporao de solues aquosas. Quando se vai aquecer
um lquido ebulio, recomenda-se a colocao de algumas esferas de vidro,
pedaos de algum material poroso (cermica, porcelana, carborundum, etc.),
a fim de se evitar uma ebulio violenta, provocada pelo superaquecimento.
Deve-se fazer isso antes de iniciar o aquecimento.
3.2.2 Banho-mariaUtilizado para aquecimento de substncias inflamveis e de baixo ponto de
ebulio (inferior a 100C). Os mais sofisticados banhos-maria so aquecidos
eletricamente e permitem a estabilizao de temperaturas atravs de termos-
tatos. A forma mais simples de um banho-maria (banho de gua) consiste
num bquer com gua aquecido atravs de uma chama. Esse processo pode
ser usado somente para lquidos no inflamveis. Para lquidos inflamveis,
deve-se usar um banho de gua eletricamente aquecido, juntamente com
um dispositivo para manter o nvel de gua.
3.2.3 Banhos lquidos de alta temperaturaSo usados para aquecer substncias de ponto de ebulio superior ao da gua.
Os lquidos mais comumente empregados so a glicerina (ponto de ebulio de
220C) e os leos minerais (ponto de ebulio variando entre 250 e 300C). Os
banhos de leo so usados quando o aquecimento feito at cerca de 220C.
A mxima temperatura alcanada para tais banhos ir depender do tipo de
leo usado. A parafina medicinal pode ser empregada para temperaturas de at
220C. Para temperaturas at cerca de 250C recomenda-se o leo de semente
de algodo que claro e no viscoso. Os fluidos de silicone so provavelmente
os melhores lquidos para banhos de leo, pois podem ser aquecidos at 250C
sem perda e escurecimento apreciveis; so, no entanto, atualmente, muito
caros para o uso geral. Os banhos de leo devem, sempre que possvel, ser
realizados em capela. Deve-se colocar sempre um termmetro no banho para
evitar aquecimento excessivo. Os banhos de leo so aquecidos geralmente
por um bico de gs ou uma resistncia eltrica.
importante salientar mais uma vez que o aquecimento de qualquer lquido
acima de seu ponto de ebulio pode provocar superaquecimento e at
exploso. Isso pode ser evitado adicionando-se ao lquido, prolas de vidro
(carboneto de silcio ou carborundum), pedaos de porcelana ou de vidro
poroso. Sob aquecimento, esses materiais perdem uma pequena quantidade
de ar na forma de bolhas assegurando uma ebulio uniforme. Devem-se ser
colocados em lquido ainda frio.
Qumica IIe-Tec Brasil 38
-
3.3 Tcnicas de transferncia de lquidos e slidos e tcnicas de pesagem3.3.1 Retirada de lquidos de frascosA Figura 3.1 exemplifica a maneira correta de se fazer a retirada de lquidos
dos fracos. importante relembrar que essa retirada deve sempre respeitar
as normas de segurana do laboratrio.
Figura 3.1: Mtodos de transferncia de lquidosFonte: CTISM
3.3.2 Retirada de slidos de frascosPara se fazer uma retirada segura de slidos dos frascos em que esto guar-
dados, deve-se sempre respeitar as normas de segurana do laboratrio, a
fim de evitar acidentes que comprometam a segurana. A seguir, a Figura 3.2
ilustra como se faz a retirada.
Figura 3.2: Maneiras corretas de retirar slidos dos seus frascosFonte: CTISM
3.3.3 PesagemA pesagem uma das tcnicas mais importantes e comuns que se pode rea-
lizar num laboratrio de qumica. Serve para determinar de maneira precisa
a massa das substncias que se vai trabalhar. Para isso utilizam-se balan-
as que, em geral, possuem grande preciso. A cada dia, as balanas esto
e-Tec BrasilAula 3 - Tcnicas bsicas de laboratrio 39
-
se modernizando, tornando-se mais exatas e de manejo mais simplificado.
Atualmente, as balanas eletrnicas tm escala digital, fornecendo o peso
instantaneamente, sem necessidade de se manipularem botes.
Figura 3.3: Balana digitalFonte: http://store-moriem.locasite.com.br/loja/imagem.php/pID/121
3.3.3.1 Cuidados gerais com balanas de laboratriosO manejo de qualquer balana requer cuidados especiais por ser um instru-
mento de alto custo e de grande sensibilidade.
a) No remova os pratos, nem os troque com os de outra balana. No mova a balana. Mantenha-a no seu lugar.
b) No coloque na balana nenhuma substncia que no esteja tempera-tura ambiente.
c) Mantenha a balana em local onde a vibrao, mudanas bruscas de temperatura ou de umidade e movimento do ar sejam mnimos.
d) Conserve a balana sempre limpa, retirando qualquer respingo, partcula ou poeira de seus pratos com uma escova especial.
e) No coloque nada diretamente sobre a balana. Lquidos e slidos em p ou granulados devem ser mantidos em algum recipiente seco, pre-
viamente pesado (tarado) e temperatura ambiente. Se, durante a pe-
sagem, o material for passvel de interagir com a atmosfera (evaporao,
Qumica IIe-Tec Brasil 40
-
oxidao, absoro de umidade), o frasco deve ser fechado. Para slidos
que no requerem proteo da atmosfera e que sejam inertes, a pesa-
gem feita colocando-se sobre os pratos, uma folha de papel adequado.
f) Faa toda transferncia de substncia e/ou de pesos somente quando os pratos estivem travados.
g) Execute todas as operaes com movimentos suaves e cuidadosos.
h) Use pinas e esptulas. Nunca use os dedos para manusear os objetos e substncias que esto sendo pesados.
i) Ao terminar o trabalho, remova todos os pesos e objetos da balana. Mantenha-a coberta ou fechada. No caso de balanas eltricas, tenha a
certeza de que ela esteja desligada.
3.4 Tcnicas de volumetria3.4.1 Introduo volumetriaAparelhos como o bquer, proveta ou cilindros so usados para medidas de
volume que sejam aproximadas da medida desejada. Porm, alguns experimentos
exigem que se obtenha um volume muito preciso, ou seja, que haja a mnima dife-
rena entre o volume terico e o volume emprico. Para isso utilizam-se algumas
vidrarias de maior preciso e alguns mtodos para a aferio do volume. Essas
vidrarias so calibradas a 20C e a 1 atm no laboratrio onde so produzidas.
Figura 3.4: Aparelhos que realizam medidas aproximadas de volumeFonte: CTISM
e-Tec BrasilAula 3 - Tcnicas bsicas de laboratrio 41
-
Figura 3.5: Aparelhos que realizam medidas precisas de volumeFonte: CTISM
A prtica de anlise volumtrica requer a medida de volumes lquidos com
elevada preciso. Para efetuar tais medidas so empregados vrios tipos de
aparelhos que podem ser classificados em duas categorias:
A medida de volumes lquidos com qualquer dos referidos aparelhos est
sujeita a uma srie de erros pelas seguintes causas:
A leitura de volume de lquidos claros deve ser feita pela parte inferior e a
de lquidos escuros pela parte superior, para que sejam evitados os erros de
paralaxe.
a) Aparelhos calibrados para dar escoamento a determinados volumes (pi-petas e buretas).
b) Aparelhos calibrados para conter um volume lquido (bales volumtricos).
a) Ao da tenso superficial sobre as superfcies lquidas.
b) Dilataes e contraes provocadas pelas variaes de temperatura.
c) Imperfeita calibrao dos aparelhos volumtricos.
d) Erros de paralaxe.
Qumica IIe-Tec Brasil 42
-
Figura 3.6: Maneira correta de se ler o menisco para evitar o erro de paralaxeFonte: CTISM
3.4.2 Utilizao de aparelhos volumtricos de preciso3.4.2.1 Balo volumtricoO balo volumtrico uma vidraria de grande preciso para volumes maiores
que no podem ser medidos na pipeta ou na bureta. Possui a forma de uma
pera, porm com fundo ach atado. Possui um trao de referncia que indica
a calibrao padronizada feito na fbrica. O uso de um balo volumtrico
quase sempre envolve a medio de uma determinada quantidade de lquido,
ou diluio de solues com volumes precisos. Os bales volumtricos so
feitas em diversos tamanhos, com volumes variados, de 5 ml a 10 L, porm os
volumes mais comuns, especialmente em laboratrios so de 50, 100, 250,
500 e 1000 ml. So produzidos em vidro borossilicato e em polipropileno,
estes mais utilizados em laboratrios.
Para se preparar uma soluo em balo volumtrico, transfere-se a ele o
soluto ou a soluo a ser diluda. Adiciona-se, a seguir, solvente at cerca de
3/4 da capacidade total do balo. Misturam-se os componentes e deixa-se
em repouso at atingir a temperatura ambiente, tendo-se o cuidado de no
segurar o balo pelo bulbo. Adiciona-se solvente at acertar o menisco,
isto , at o nvel do lquido coincidir com a marca no gargalo. As ltimas
pores do solvente devem ser adicionadas com um conta-gotas, lentamente.
No devem ficar gotas presas no gargalo. O ajustamento do menisco ao trao
de referncia dever ser feito com a maior preciso possvel. Fecha-se bem o
balo e vira-se o mesmo de cabea para baixo vrias vezes, agitando-o para
homogeneizar o seu contedo.
e-Tec BrasilAula 3 - Tcnicas bsicas de laboratrio 43
-
Figura 3.7: Diferentes bales volumtricosFonte: http://www.infoescola.com/materiais-de-laboratorio/balao-volumetrico/
3.4.2.2 PipetaA pipeta um material muito utilizado em laboratrio, para a medio pre-
cisa de volumes. Porm possui uma limitao, pois pode transferir pequenas
quantidades de volume.
Existem diferentes tipos de pipetas. As mais comuns so:
a) Pipeta graduada consiste em um tubo de vidro estreito, geralmente graduado em 0,1ml. usada para medir pequenos volumes lquidos. Pos-
sui limitaes para medir volumes lquidos com elevada preciso. Tem a
vantagem de poder medir volumes variveis.
Figura 3.8: Pipetas graduadasFonte: http://catalogohospitalar.com.br/pipetas-sorologicas.html
Qumica IIe-Tec Brasil 44
-
b) Pipeta volumtrica constituda por um tubo de vidro com um bulbo na parte central. O trao de referncia gravado na parte do tubo acima
do bulbo. A extremidade inferior afilada e o orifcio deve ser ajustado
de modo que o escoamento no se processe muito rapidamente, o que
faria com que pequenas diferenas de tempo de escoamento ocasionas-
sem erros apreciveis.
Figura 3.9: Pipeta volumtricaFonte: http://www.infoescola.com/materiais-de-laboratorio/pipeta/
Para se encher uma pipeta, deve-se inserir sua ponta dentro da soluo e, em
seguida, usando uma pera de suco, fazer o bombeamento da soluo para
dentro da vidraria. A suco deve ser feita at ultrapassar a linha de referncia.
Assim, ainda usando a pera, libera-se o excesso de soluo a fim de obter
uma quantidade bastante precisa, evitando o erro de paralaxe.
3.4.2.3 BuretasA bureta outra vidraria de grande preciso na medio de volumes. Trata-se
de um aparelho cilndrico que possui uma escala graduada com os volumes
calibrados. colocada verticalmente com a ajuda de um suporte.
Para sua utilizao, primeiramente deve-se colocar uma pequena quantidade
de soluo, a fim de zerar (retirar todo o ar aprisionado no interior do tubo)
a bureta. Depois introduz-se a soluo numa quantidade superior desejada
e, pacientemente, abre-se seu registro para liberar quantidade em excesso,
obtendo um valor bastante preciso do volume da soluo, evitando erros de
medida, e erro de paralaxe.
e-Tec BrasilAula 3 - Tcnicas bsicas de laboratrio 45
-
Figura 3.10: Bureta suspensa pelo suporte universalFonte: http://www.tecnomec.com.br/?page_id=316
3.5 DensidadeA densidade indica o grau de compactao da matria. Tudo o que tem
massa e ocupa um lugar no espao possui densidade. uma grandeza a ser
considerada em alguns clculos feitos em laboratrio, podendo ser medida
a partir da seguinte relao:
onde: d = densidade da substncia
m = massa da substncia
v = volume que a substncia ocupa
Veja a seguir a Figura 3.11 contendo a densidade de alguns materiais.
Qumica IIe-Tec Brasil 46
-
Tabela 3.11: Densidade de alguns elementos qumicosFonte: http://www.metalmundi.com/si/site/0203/idioma=portugues
3.6 Alguns mtodos de separao de misturasNa prtica laboratorial uma das medidas mais importantes no manuseio das
misturas o conhecimento prvio sobre como separ-las e sobre os mtodos
necessrios para fazer essa separao. Dentre essas tcnicas, as mais utilizadas
so: destilao, sublimao, filtrao e evaporao.
e-Tec BrasilAula 3 - Tcnicas bsicas de laboratrio 47
-
3.6.1 DestilaoDestilao o processo de vaporizar o lquido para depois condens-lo e
recolhe-lo em outro recipiente. Os lquidos, ao serem aquecidos, tm a ener-
gia cintica de suas molculas gradativamente aumentada, fazendo com que
algumas alcancem energia suficiente para escapar da fase lquida e passar
para a fase vapor. Veja na Figura 3.12.
Figura 3.12: Processo de destilao simplesFonte: CTISM, adaptado de http://www.prof2000.pt/users/anitsirc/corpomisturashomogeneas.htm
Existem diferentes processos de destilao: destilao simples, fracionada,
por arraste a vapor, dentre outros.
3.6.2 SublimaoA sublimao um mtodo no qual ocorre a passagem direta do estado slido
de uma substncia para o estado gasoso. No cotidiano podemos perceber
esse processo pela sublimao do naftaleno (bolinhas de naftalina) usado para
matar insetos. Nos processos laboratoriais, usa-se um processo de sublimao
diferente onde ocorre o aquecimento, em geral com altas temperaturas de
algum slido. Na Figura 3.13, observamos a sublimao do iodo.
Qumica IIe-Tec Brasil 48
-
Figura 3.13: Processo de sublimao do iodoFonte: CTISM, adaptado de http://www.prof2000.pt/users/anitsirc/Corpomisturas%20heterog%C3%A9neas.htm
3.6.3 FiltraoProcesso de separao entre um slido e um lquido no qual so utilizados
filtros (material poroso que pode ser papel, carvo, areia, etc.) que permitem
que o lquido os atravessem separando os slidos.
e-Tec BrasilAula 3 - Tcnicas bsicas de laboratrio 49
-
Figura 3.14: Processo de filtraoFonte: CTISM
3.6.4 EvaporaoProcesso pelo qual, uma mistura aquecida e o componente mais voltil deixa
a mistura e o componente menos voltil permanece no recipiente.
Figura 3.15: Ilustrao de evaporaoFonte: CTISM
Qumica IIe-Tec Brasil 50
-
ResumoEsta aula teve como objetivo apresentar as tcnicas bsicas a serem realizadas
num laboratrio.
Dentre essas tcnicas podemos destacar o manuseio das vidrarias, o aqueci-
mento e as tcnicas de transferncia de slidos e lquidos de um frasco para
outros e a pesagem.
Apresentaram-se tambm tcnicas de volumetria, ou seja, medidas de volume
e as principais vidrarias usadas para essas medidas serem precisas: balo
volumtrico, pipeta e bureta.
Demonstraram-se finalmente os mtodos de separao de misturas mais
realizados num laboratrio: destilao, filtrao, sublimao e evaporao.
Atividades de aprendizagem1. Antes de se fazer um aquecimento em laboratrio, quais so os princi-
pais cuidados que se deve ter?
2. Como se deve fazer a retirada de uma substncia slida do frasco em que ela estiver guardada?
3. O que se deve fazer para se evitar o erro de paralaxe?
4. Descreva a maneira correta de se manusearem as seguintes vidrarias: pipeta, bureta e balo volumtrico.
5. Por que importante saber separar diferentes substncias qumicas den-tro de um laboratrio?
e-Tec BrasilAula 3 - Tcnicas bsicas de laboratrio 51
-
e-Tec Brasil
Aula 4 Solues
Objetivos
Definir soluo, prepar-la e desenvolver alguns clculos envolven-
do solues.
4.1 As solues no cotidianoFrequentemente as pessoas preparam solues sem perceber. Uma domstica,
por exemplo, ao fazer um simples caf com leite est preparando uma soluo.
O prprio soro caseiro outro exemplo clssico de soluo.
Ao misturar substncias devemos ter cuidado para no exagerar em nenhum
dos componentes, a fim de no alterar alguma propriedade, como o sabor. Se
colocarmos muita gua, o caf ficar aguado; se colocarmos muito acar no
doce ficar enjoativo. Para no errar, usamos critrios subjetivos e aproximados
que dependem de experincias anteriores ou que nos foram transmitidos por
outras pessoas.
Num laboratrio qumico, o preparo de solues feito de maneira anloga,
porm no de forma emprica, mas sim de forma previamente estudada e
calculada onde as quantidades das substncias adicionadas de forma correta
resultam no sucesso do experimento.
4.1.1 O que uma soluo?A definio mais simples possvel de soluo :
Soluo uma mistura homognea de duas ou mais substncias dispostas
sob a forma lquida.
importante enfatizar que essas misturas no podem ser separadas por filtro
e no podem sedimentar se deixadas em repouso. Assim, pode-se concluir
que, numa soluo, as propriedades qumicas e fsicas so iguais em qualquer
parte de sua extenso, ou seja, se for analisada uma amostra de qualquer
ponto da soluo, sero encontradas as mesmas caractersticas.
e-Tec BrasilAula 4 - Solues 53
-
Uma soluo pode ser preparada adicionando-se solvente a uma outra soluo
inicialmente mais concentrada. Esse processo denominado diluio.
Adio de mais solvente provoca aumento no volume da soluo; a quantidade
de soluto, porm, permanece constante. Temos ento que a quantidade inicial
de soluto igual quantidade final de soluto: C1V1 = C2V2.
4.1.1.1 Componentes de uma soluoOs componentes de uma soluo so chamados soluto e solvente:
Soluto a substncia dissolvida no solvente. Em geral, est em menor quantidade na soluo.
Solvente a substncia que dissolve o soluto.
4.1.1.2 Classificao das soluesDe acordo com a quantidade de soluto dissolvido, podemos classificar as
solues em:
Saturadas contm uma quantidade de soluto dissolvido igual sua so-lubilidade naquela temperatura, isto , excesso de soluto, em relao ao
valor do coeficiente de solubilidade (Cs), no se dissolve, e constituir
o corpo de fundo.
Insaturadas contm uma quantidade de soluto dissolvido menor que a sua solubilidade naquela temperatura.
Supersaturadas (instveis) contm uma quantidade de soluto dissolvi-do maior que a sua solubilidade naquela temperatura.
4.1.1.3 Unidades de concentraoPodemos estabelecer diferentes relaes entre a quantidade de soluto, de solvente
e de soluo. Tais relaes so denominadas genericamente de concentraes.
Usaremos o ndice 1 para indicar soluto e o ndice 2 para indicar solvente. As
informaes da soluo no tm ndice.
a) Concentrao comum (C)Tambm chamada concentrao em g/L (grama por litro), relaciona a massa
do soluto em gramas com o volume da soluo em litros.
Qumica IIe-Tec Brasil 54
-
b) Concentrao em quantidade de matria (Cn)Cientificamente, mais usual esta concentrao, que relaciona a quantidade
de soluto (mol) com o volume da soluo, geralmente em litros. Sua unidade
mol/L:
Existe uma frmula que relaciona concentrao comum com concentrao
em quantidade de matria.
Veja:
Logo:
Como:
Temos
Podemos usar essa frmula para transformar concentrao em quantidade
de matria em concentrao comum, ou vice-versa.
c) Ttulo (T)Pode relacionar a massa de soluto com a massa da soluo ou o volume do
soluto com o volume da soluo.
O ttulo em massa no tem unidade, pois uma diviso de dois valores de
massa (massa do soluto pela massa da soluo), e as unidades se cancelam.
Como a massa e o volume de soluto nunca podero ser maiores que os da
prpria soluo, o valor do ttulo nunca ser maior que 1.
Multiplicando o ttulo por 100, teremos a porcentagem em massa ou em volume de soluto na soluo (P):
e-Tec BrasilAula 4 - Solues 55
-
d) Densidade da soluo (d)Relaciona a massa e o volume da soluo:
Geralmente, as unidades usadas so g/ml ou g/cm3.
Cuidado para no confundir densidade com concentrao comum, pois as duas
relacionam massa com volume. Lembre-se de que na concentrao comum
se relaciona a massa de soluto com o volume da soluo e, na densidade, a
massa de soluo com o volume da soluo.
As diversas formas de expressar a concentrao podem ser relacionadas:
4.2 Preparando uma soluoA preparao de solues exige alguns cuidados, especialmente os que se
ligam (a) solubilidade das substncias ser, em geral, limitada a certos valores;
(b) com mudana de volume que se produz quando se efetua a mistura e
(c) com alterao de temperatura que pode ocorrer.
a) Quando se prepara uma soluo deve-se atender aos limites de solubili-dade do soluto no solvente que se est utilizando para evitar a obteno
de misturas com turvao ou com fases diferentes que, de fato, no so
solues verdadeiras.
b) Quando se juntam duas substncias para se obter uma soluo, pode ocor-rer variao do volume de tal modo que o volume final no a soma dos
volumes parciais. Por exemplo, se juntarmos 50 ml de etanol com 100 ml
de gua, verifica-se que o volume da mistura inferior aos esperados 150
ml. A fim de evitar problemas como esse, em que a concentrao obtida
para a soluo pode no ser igual desejada, deve se evitar medir separa-
damente o solvente e o soluto. O melhor mtodo de proceder comear
pela medio do soluto e juntar-lhe uma poro do solvente passando em
seguida para dentro de um balo volumtrico onde se completa at o tra-
o o volume com o solvente. Depois s agitar para homogeneizar.
c) Quando se misturam substncias para obter solues frequente produ-zir-se uma variao da temperatura, na maioria das vezes, um aumento.
Qumica IIe-Tec Brasil 56
-
Ao se preparar uma soluo, o soluto (slido, lquido ou sua soluo concentrada)
deve ser inicialmente dissolvido em um bquer, utilizando-se um volume de sol-
vente inferior ao volume final de soluo a ser preparado. Em seguida, essa soluo
deve ser transferida para um balo volumtrico de volume de soluo igual ao
que se deseja preparar ento, adiciona-se solvente at que o volume de soluo
atinja a marca indicativa no gargalo do balo. Preparada a soluo, ela deve ser
homogeneizada, invertendo-se o balo volumtrico (bem tapado) diversas vezes.
Figura 4.1: Representao de preparo de uma soluoFonte: CTISM
O procedimento de, inicialmente, diluir o cido (ou dissolver a base) em um
bquer, ao invs de diretamente no balo volumtrico, tem uma forte justificativa:
a diluio de solues concentradas de cidos ou bases (ou a dissoluo de bases)
, em geral, acompanhada por um grande desprendimento de calor (reao
exotrmica), o que eleva a temperatura da soluo. Como o volume nominal dos
bales volumtricos geralmente calibrado a 20C, no recomendado colocar
solues aquecidas em bales, nem expor bales volumtricos a temperaturas
elevadas (por isso, eles no devem ser secos em estufas). O desprendimento
de calor ocasionado pela dissoluo de solues concentradas de cidos to
grande que somente se deve dissolv-los em gua, isto , no se deve dissolver
gua neles, pois, nesse caso, a soluo pode chegar a ferver no ponto em que
Em alguns casos, como quando se pretende fazer uma soluo de cido
sulfrico ou de hidrxido de sdio o aquecimento tal, que chega a
haver perigo de quebrar o recipiente ou dar origem a salpicos. Nessas
condies o melhor procedimento consiste em adicionar vagarosamente,
com agitao contnua o soluto sobre parte do solvente que vai ser uti-
lizado e, depois de arrefecer, introduzir a mistura no balo volumtrico
para se perfazer adequadamente o volume.
e-Tec BrasilAula 4 - Solues 57
-
a gua adicionada, podendo espirrar. Portanto, jamais adicione gua a uma
soluo concentrada de um cido; sempre adicione o cido concentrado em gua.
Solues podem ser preparadas, mais comumente, a partir de soluto slido
ou a partir de uma soluo concentrada em estoque do soluto. Quando se
prepara uma soluo, sabe-se que se quer obter certo volume da soluo a
uma dada concentrao. Assim, para preparar uma soluo a partir de um
soluto slido, h necessidade de se saber o valor de massa do soluto que deve
ser tomado; analogamente, no caso de soluto em soluo estoque, h que
se saber o volume da soluo estoque que deve ser tomado.
ResumoEsta aula forneceu basicamente, informaes sobre solues e como prepar-
las dando um enfoque a algumas regras que se devem seguir, para que o
experimento seja o mais seguro possvel.
Atividades de aprendizagem1. Defina soluo e explique suas caractersticas bsicas.
2. Quais os cuidados bsicos que se deve ter ao se preparar uma soluo?
3. Descreva o processo de diluio.
4. Explique a afirmativa: Em uma soluo as propriedades qumicas e fsi-cas so iguais em qualquer parte de sua extenso.
5. A uma amostra de 100 ml de NaOH de concentrao 20 g/L foi adiciona-da gua suficiente para completar 500 ml. A concentrao, em g/L, dessa
soluo igual a:
a) Dois (2)
b) Trs (3)
c) Quatro (4)
d) Cinco (5)
e) Oito (8)
Qumica IIe-Tec Brasil 58
-
e-Tec Brasil
Aula 5 pH
Objetivos
Calcular o pH de uma soluo e suas caractersticas para ser
utilizado em laboratrio.
5.1 cidos e basesOs cidos e bases esto presentes na vida diria na forma de frutas, sucos,
agentes domsticos de limpeza, etc. cidos so compostos que podem doar
prtons (H+), e bases so compostos que podem aceitar prtons. Essa classifi-
cao foi proposta simultaneamente por Johannes Brnsted e Thomas Lowry
em 1923 e conhecida como a Teoria de Brnsted-Lowry.
Na teoria de Brnsted-Lowry toda reao cido-base d origem ao par cido-
base conjugado. Na reao abaixo, HCl um cido e aps perder H+, torna-se
a base conjugada Cl-. Similarmente, H2O uma base e aps aceitar H+, torna-se
o cido conjugado, H3O+.
Para medir a fora de um cido em soluo aquosa cida ou bsica, P. L.
Sorensen introduziu a escala pH.
Na gua pura, pH = -log 1 x 10-7, pH = 7,0. Como a gua composto anftero,
pH = 7,0 significa soluo neutra. Para soluo de HCI 0,01 M, [H3O+] = 1 x
10-2, portanto pH = 2. A escala de pH mostra que:
e-Tec BrasilAula 5 - pH 59
-
Considerando o equilbrio inico da gua:
Sua constante de ionizao corresponde ao Kw e expressa por:
Da mesma maneira que calculamos o pH, podemos calcular o pOH (potencial
hidroxilinico) de uma soluo:
Na gua e nas solues neutras, a 25C temos que:
Ento:
5.2 Medidor de pHO pH de uma soluo pode ser convenientemente medido por aparelhos
chamados pHmetros, bastando introduzir os eletrodos do pHmetro na soluo
a ser analisada e fazer a leitura do pH.
Qumica IIe-Tec Brasil 60
-
Figura 5.1: Medidor de pHFonte: http://www.phmetro.net.br/wp-content/uploads/2010/01/pHmetro.jpg
O pH de uma soluo tambm pode ser obtido de maneira menos precisa,
usando-se papel indicador de pH. O papel indicador impregnado de com-
postos orgnicos que mudam sua cor conforme o pH. A cor mostrada pelo
papel indicador , ento, comparada com uma escala de cores fornecida pelo
fabricante (vide cartela existente no laboratrio). Reconhecem-se os cidos
e as bases por algumas propriedades simples. Os cidos tm gosto azedo.
As solues das bases, por outro lado, tm gosto amargo e proporcionam
sensao untuosa ao tato.
evidente que no se deve jamais provar nenhum reagente de laboratrio de
qumica. Alguns exemplos de cidos so o cido actico, presente no vinagre,
o cido ctrico, constituinte do suco de limo, o cido clordrico, encontrado
no suco digestivo do estmago, dentre outros. So exemplos de base: a
soluo aquosa de amnia encontrada em produtos de limpeza domstica,
o hidrxido de potssio presente na cinza, o hidrxido de magnsio presente
em pastas de dente, leite de magnsia, dentre outros.
ResumoNesta aula caracterizaram-se os cidos e as bases segundo a teoria de Brnsted-
Lowry. Demonstrou-se que uma reao cido-base d origem ao par cido-
base conjugado.
Para medir a fora de um cido numa soluo aquosa cida ou bsica utilizamos
a escala de pH. O pH de uma soluo pode ser medido por aparelhos que
chamamos de pHmetros.
e-Tec BrasilAula 5 - pH 61
-
Atividades de aprendizagem 1. Explique a afirmao: Na teoria de Brnsted-Lowry toda reao ci-
do-base d origem ao par cido-base conjugado.
2. Calcule o pH, [H+] e [OH-] de uma soluo aquosa de pOH = 6.
3. Analise os itens abaixo e marque a alternativa correta:
I - Uma coca-cola tem pH igual a 3.
II - Um tablete de amonaco dissolvido num copo de gua tem [OH-] = 10-5 M.
III - Uma xcara de caf tem [H+] = 10-5 M.
IV - Uma soluo em que [H+] = [OH-].
4. Quais as maneiras para se medir o pH em uma soluo?
5. Dada a afirmao: A urina uma soluo que apresenta pH = 5. Podemos concluir que
a) I bsico, II bsico, III cido, IV neutro.
b) I cido, II bsico, III neutro, IV neutro.
c) I neutro, II cido, III bsico, IV cido.
d) I cido, II neutro, III bsico, IV bsico.
e) I cido, II bsico, III cido, IV neutro.
a) a soluo tem carter bsico.
b) a concentrao hidrogeninica 10-5 mol/L.
c) a concentrao hidroxilinica de 10-7 mol/L.
d) a urina uma soluo no eletroltica.
Qumica IIe-Tec Brasil 62
-
e-Tec Brasil
Aula 6 Titulao
Objetivos
Entender o que vem a ser uma titulao e seus princpios tericos,
apresentado os diversos tipos de titulao e os diversos materiais
utilizados para realizao da mesma.
6.1 O que uma titulao?Titulao o processo empregado em qumica para se determinar a quantidade
de substncia de uma soluo pelo confronto com outra espcie qumica, de
concentrao e de natureza conhecidas. A substncia de interesse em qualquer
determinao recebe o nome de analito. A espcie qumica com concentrao
definida recebe o nome de titulante, que , em geral, uma soluo obtida a
partir de um padro primrio, podendo ser um sal ou uma substncia gerada
na soluo que se deseja valorar. A soluo cuja concentrao ser determi-
nada recebe o nome de titulado.
Existem vrios tipos de titulao, destacando-se a titulao cido-base, titu-
lao de oxidao-reduo e titulao de complexao.
6.2 Titulao cido-baseNeste processo faz-se reagir um cido com uma base para que se atinja o
ponto de equivalncia. medida que adicionado o titulante ao titulado,
o pH da soluo (titulante+titulado) vai variar, sendo possvel construir um
grfico dessa variao ao qual se d o nome de curva de titulao. O ponto
de equivalncia pode variar dependendo da concentrao inicial do titulante
e do titulado.
Normalmente, para se fazer uma titulao, utiliza-se um frasco de Erlenmeyer
(so postos o titulado, gua e um indicador cido/base) e uma bureta onde
est contido o titulante.
e-Tec BrasilAula 6 - Titulao 63
-
Figura 6.1: Grfico obtido pela titulao de um cido por uma baseFonte: CTISM
6.2.1 Titulao cido forte/base forteNesse tipo de titulao, o ponto de equivalncia se d aproximadamente em
pH 7, pois o cido ioniza-se praticamente na totalidade, e a base se dissocia
praticamente na totalidade. Quando os ons H3O+ e OH- reagem, formam
gua. Um exemplo desse tipo de titulao a titulao de uma soluo de
HCl com NaOH:
Na titulao de uma base forte com um cido forte ocorre o mesmo tipo de
reaes, e o ponto de equivalncia o mesmo, tendo como diferena a forma
da curva de titulao que, em vez de ser crescente decrescente.
O Na+ e Cl- resultantes da reao entre o cido forte HCl (cido clordrico) e
a base forte (hidrxido de sdio) so considerados ons neutros em soluo,
pois no sofrem hidrlise cida ou bsica.
Qumica IIe-Tec Brasil 64
-
Figura 6.2: Curva de titulao: cido forte/base forteFonte: http://quimicapiracuruca.blogspot.com/2010_07_01_archive.html
6.2.2 Titulao cido fraco/base forteNeste tipo de titulao, o ponto de equivalncia se d em um pH superior a
7, devido hidrlise do nion do cido fraco, que uma hidrlise que origina
ons OH.
Ex.: Titulao do cido actico com o hidrxido de sdio:
Como o Na+ uma partcula neutra do ponto de vista cido-base (ction de
uma base forte no hidrolisa), apenas o CH3COO- (nion de um cido fraco)
sofrer hidrlise, como se demostra a seguir:
e-Tec BrasilAula 6 - Titulao 65
-
Os ons OH aumentaro o pH da soluo, pois iro reagir com H3O+ pela
equao:
Figura 6.3: Curva de titulao: cido fraco/base forteFonte: http://quimicapiracuruca.blogspot.com/2010_07_01_archive.html
6.2.3 Titulao base fraca/cido forteNesse tipo de titulao, o ponto de equivalncia se d em um pH inferior a
7, porque a hidrlise do ction resultante cida.
Como a base fraca, o seu cido conjugado ser forte e facilmente reagir
com a gua, formando ons H3O+.
Um exemplo desse tipo de titulao a titulao do amonaco com o cido
clordrico:
Qumica IIe-Tec Brasil 66
-
Figura 6.4: Curva de titulao: base fraca/cido forteFonte: http://quimicapiracuruca.blogspot.com/2010_07_01_archive.html
6.2.4 Titulao base fraca/cido fracoEste caso exemplificado pela titulao de 100 ml de cido actico 0,1 M
(Ka = 1,8 x 10-5) com amnia aquosa 0,1 M (Kb = 1,8 x 10-5). O pH no ponto
de equivalncia dado por:
Ex.: A curva de neutralizao de 100 ml de CH3COOH 0,1 M com NH3 0,1 M.
A curva de neutralizao at o ponto de equivalncia quase idntica do caso
em que se usa hidrxido de sdio 0,1 M (0,1 N) como base; alm do ponto
de equivalncia, a titulao consiste virtualmente na adio de uma soluo
aquosa de amnia 0,1 M (0,1 N) a uma soluo 0,1 M de acetato de amnio.
Como nenhuma mudana brusca de pH observada, no se pode obter um
ponto final ntido com nenhum indicador simples. Pode-se algumas vezes
encontrar um indicador misto que exiba uma mudana de cor ntida num
intervalo de pH muito pequeno. Assim, nas titulaes de cido actico-amnia,
pode-se usar o indicador misto de vermelho neutro com azul de metileno;
mas, de um modo geral melhor se evitar o uso de indicadores nas titulaes
que envolvam tanto cido fraco como base fraca.
e-Tec BrasilAula 6 - Titulao 67
-
ResumoNesta aula vimos o que uma titulao e os diversos tipos existentes: cido
forte/base forte, cido fraco/base forte, base fraca/cido forte e base fraca/
cido fraco. Um outro aspecto abordado foi a importncia da escolha do
indicador para realizao da titulao.
Atividades de aprendizagem1. Defina ponto de equivalncia, titulante e titulado.
2. Explique por que na titulao cido forte/base forte o ponto de equiva-lncia se d aproximadamente em pH = 7.
3. Em uma titulao de uma base forte com um cido forte ocorre o mesmo tipo de reao, o que ocorre com o ponto de equivalncia. Diferencie-os.
4. Devemos usar indicadores nas titulaes que envolvam cido fraco e base fraca? Explique.
5. Em uma titulao do cido actico com o hidrxido de sdio, o que acon-tece com o pH da soluo?
Qumica IIe-Tec Brasil 68
-
e-Tec Brasil
Aula 7 lcool e acar
Objetivos
Mostrar o que lcool e o que acar, tendo como foco principal
suas propriedades fsico-qumicas.
7.1 AcarO acar se destina, principalmente, a adoar bebidas e alimentos, sendo
obtido a partir do beneficiamento de mis cristalizveis da cana e da beterraba
e, em escala menor, de outros vegetais.
O acar extrado da cana conhecido desde tempos remotos. Entretanto,
ele s foi introduzido na Europa por volta do sculo X, por intermdio dos
rabes. Inicialmente, o cultivo da cana e a produo de acar restringiu-se
bacia do Mediterrneo e, somente mais tarde, foi introduzido na Amrica.
A safra da cana-de-acar sazonal, iniciando-se em maio e terminando em
novembro. Nesse perodo ocorre o amadurecimento da cana, que se deve
a fatores climticos, como falta de umidade, luminosidade e frio. Com base
na maturao, a cana passa a ser cortada de forma planejada, de modo que
se tenham reas com cana plantada que vo estar prprias para corte em
momentos diferentes.
Pode-se dizer que uma usina de acar e lcool autossustentvel, ou seja,
seus prprios subprodutos so reutilizados para manuteno das condies
de beneficiamento da cana.
O bagao, por exemplo, transportado para as caldeiras onde queimado
para gerar vapor, que o responsvel pelo acionamento das mquinas pesa-
das e pela gerao de energia eltrica, ou seja, o combustvel para todo o
processo produtivo.
Atualmente, o Brasil o maior produtor mundial de acar, com uma produo
que, em 1998, superou a marca de 15 milhes de toneladas. Desse montante,
mais da metade, cerca de 54%, o que corresponde a aproximadamente 8
milhes de toneladas, destinou-se ao comrcio exterior. O principal mercado
e-Tec BrasilAula 7 - lcool e acar 69
-
consumidor do acar brasileiro exportado a Europa. O restante da produo
foi absorvido pelo mercado interno.
A princpio, o acar era empregado, quase exclusivamente na Medicina. Mais
tarde comprovaram-se suas qualidades de alimento fundamental, inteiramente
digestvel pelo organismo humano, proporcionador de calor e energia, cons-
tituindo ingrediente bsico na formao de gordura.
O acar contribui para nutrir as plantas que o armazenam em determina-
dos tecidos, que o consomem durante seu crescimento para formar fibras,
sementes, etc.
Entretanto, a diversidade de posicionamentos sobre a extenso dos efeitos no
organismo humano em relao ao consumo de acar grande. Cientistas
americanos o consideram como um dos produtos responsveis pelo aumento
do colesterol e de doenas cardiovasculares. Mdicos brasileiros, porm, no
concordam totalmente com essa teoria e afirmam que o consumo de gordura
mais prejudicial que o de acar.
Segundo os especialistas, o acar estimula a produo de insulina, um hor-
mnio liberado pelo pncreas e que faz as clulas usarem a glicose como
fonte de energia para as suas atividades. A grande quantidade de insulina
impede o emagrecimento, independente do rigor da dieta e da frequncia
dos exerccios fsicos.
O acar uma forma possvel dos carboidratos (as outras formas so amido,
celulose e alguns outros compostos encontrados nos seres vivos). A forma
mais comum de acar consiste em sacarose no estado slido e cristalino.
usado para alterar (adoar) o gosto de bebidas e alimentos. produzido
comercialmente a partir de cana-de-acar ou de beterraba.
A sacarose (C12H22O11), tambm conhecida como acar de mesa, um tipo
de glcido formado por uma molcula de glicose e uma de frutose produzida
pela planta ao realizar o processo de fotossntese. O amido, ao ser digerido,
nunca passa a ser sacarose ele passa sempre a ser maltose.
formada pela unio de uma molcula de glicose e uma de frutose. Encontra-se
em abundncia na cana-de-acar, nas frutas e na beterraba.
Qumica IIe-Tec Brasil 70
-
A sacarose, o acar comum comercial, amplamente distribudo entre as
plantas superiores. Encontra-se na cana de acar (Sacharum officinarum) e na beterraba (Beta vulgaris). O suco da primeira, a garapa, contm de 15-20%; o da segunda de 14-18% de sacarose. doce e sua fermentao por leveduras
muito utilizada comercialmente.
hidrolisada com grande facilidade por cidos diludos, resultando da reao
o acar invertido``, isto , a mistura equimolar de D-glicose e D-frutose,
que levogira, porque a frutose possui rotao especfica negativa (-92,4)
mais alta do que a rotao especfica positiva da glicose (+52,7). A reao
chamada de inverso e estritamente monomolecular, isto , a frao
da sacarose presente, cindida por unidade de tempo, constante. Assim,
a velocidade da reao depende exclusivamente da concentrao de saca-
rose. A inverso da sacarose pode ser efetuada tambm enzimaticamente. A
invertase, que cinde os b-frutosdeos, e as a-glicosidases so as enzimas que
catalisam a sua hidrlise.
base disso, a sacarose considerada um a-glicosdeo e um b-frutosdeo. A
sacarose no um acar redutor. Isso significa que os dois grupos redutores
dos monossacardeos que a formam esto envolvidos na ligao glicosdica,
ou seja, o tomo de carbono C1 da glicose e C2 da frutose devem partici-
par da ligao. A hidrlise cida da sacarose octometilada fornece 2, 3, 4,
6-tetra-O-metil-D-glicose e 1, 3, 4, 6-tetra-O-metil-D-frutose.
7.2 lcoolO lcool (do rabe al-kohul) uma classe de compostos orgnicos que possui na sua estrutura um ou mais grupos de hidroxilas -OH ligados a carbonos
saturados.
e-Tec BrasilAula 7 - lcool e acar 71
-
ExemplosO etanol ou lcool etlico o tipo de lcool mais comum. Est contido nas
bebidas alcolicas, usado para limpeza domstica e tambm combustvel
para automveis. A frmula do lcool etlico CH3CH2OH.
O metanol ou lcool metlico um lcool que no deve ser ingerido, pois
extremamente txico para o fgado. A frmula do metanol CH3OH.
Os dois exemplos anteriores so casos particulares de lcoois do tipo R-OH,
em que R- um radical alquila.
No fenol, de frmula qumica C6H6O, a hidroxila est ligada a um anel ben-
znico. Na maioria dos textos cientficos esse composto no considerado
um lcool.
lcool anidro um lcool com at 1% de gua (j que difcil a obteno
de lcool totalmente puro) que pode ser adicionado gasolina para aumento
da octanagem, atuando como antidetonante, para que a gasolina possa ser
comprimida no pisto do motor carburante e no entre em combusto antes
de ser acionada a vela do motor.
7.2.1 Classificaoa) lcoois primrios os lcoois primrios tm o grupo hidroxila ou oxi-
drila ligado a um carbono primrio. Um exemplo o etanol. A frmula
geral dos lcoois primrios :
(Na frmula, R representa um radical hidrocarboneto qualquer)
b) lcoois secundrios os lcoois secundrios tm o grupo hidroxila liga-do a um carbono secundrio, por exemplo: propano-2-ol. Sendo assim,
a frmula geral :
(Na frmula, R representa um radical hidrocarboneto qualquer)
Qumica IIe-Tec Brasil 72
-
c) lcoois tercirios os lcoois tercirios tm o grupo hidroxila ligado a um carbono tercirio; por exemplo: 2-metil-2-propanol (trimetilcarbinol).
A frmula geral :
(Na frmula, R representa um radical hidrocarboneto qualquer)
7.2.2 NomenclaturaA nomenclatura dos lcoois baseada na dos hidrocarbonetos de que derivam:
basta substituir a letra o do final por ol. Se essa nomenclatura for ambgua
quanto posio da hidroxila, o sufixo ol deve ser por ela precedido. Por
exemplo, propan-2-ol indica um grupo hidroxila ligado ao carbono 2 do
propano. Tambm pode ser escrito 2-propanol.
Em certos casos pode ser necessrio usar a nomenclatura na forma prefixal,
com o prefixo hidrxi. Por exemplo, se tivermos um grupo hidroxila ligado a
um anel benznico, podemos usar o nome hidrxibenzeno (essa substncia
usualmente conhecida como fenol).
Em certos casos, o lcool possui outros sufixos, dependendo da quantidade
de grupos hidroxila.
ol quando a cadeia possui apenas um grupo hidroxila.
Ex.: etanol (CH3-CH2-OH)
diol quando existem dois grupos hidroxila na cadeia carbnica.
Ex.: pentano-1, 2-diol
triol quando a cadeia possui trs grupos hidroxila.
Ex.: hexano-1, 2, 3-triol
e-Tec BrasilAula 7 - lcool e acar 73
-
7.2.3 ConsumoNo Brasil, o lcool, tanto de consumo humano, diludo em bebidas ou
agente de esterilizao em farmcias, quanto utilizado como combustvel
de automvel e, desde 2005, para a aviao, seja isoladamente ou misturado
gasolina em uma proporo de at 25%. Tem a vantagem de ser uma fonte
de energia renovvel e causar menor poluio que os combustveis fsseis.
Atualmente, h correntes que questionam o impacto ambiental do lcool
combustvel pelos severos danos causados pelo desmatamento necessrio
para abrir espao monocultura de cana-de-acar e pelo efeito nocivo da
queima da palhada. Esses danos hoje j se fazem sentir, apesar da utilizao
do lcool ser nfima se comparada aos derivados de petrleo. Para o uso em
motores de combusto interna, o lcool tem uma proporo estequiomtrica
de 8,4 partes de ar para uma de lcool, enquanto a gasolina tem 13,5 de
ar para uma de gasolina. Portanto no motor convertido para lcool ou se
reduz a entrada de ar ou se aumenta a quantidade de combustvel injetado.
Em dias atuais uma converso de gasolina para lcool basicamente feito o
aumento da taxa de compresso para 2 pontos acima da taxa de compresso
para gasolina e abrir os bicos injetores ou gicls de carburao em 20%. O
sistema de arrefecimento reforado em 10% em toda a tubulao. O lcool
corrosivo. Assim, tanques de combustvel devem receber tratamento ou ser
feitos de plstico; bombas devem ser mais resistentes, e carburadores recebem
banho de nquel. A parte interna do motor no necessita de um tratamento
anticorrosivo, pois, quando o combustvel chega ao motor, j est acima do
seu ponto de ebulio e no estado de gs, que no corrosivo.
O lcool etlico uma droga depressora do sistema nervoso central e causa
desinibio e euforia quando ingerido em pequenas doses e estupor e coma
em doses maiores.
7.2.4 Propriedades fsico-qumicasO etanol (lcool etlico) o mais comum dos lcoois e caracteriza-se por ser
um composto orgnico de frmula estrutural CH3CH2OH, obtido por meio
da fermentao do amido e outros acares como a sacarose existente na
cana-de-acar.
Analogamente gua, os lcoois apresentam carter polar, mais acentuado
nos compostos de menor peso molecular. No caso dos lcoois, esse carter se
deve presena do grupamento hidroxila, no qual o tomo de oxignio, por
ser mais eletronegativo que o de hidrognio. Atrai os eltrons compartilhados
Qumica IIe-Tec Brasil 74
-
na ligao O-H, levando-os a assumir uma distribuio espacial assimtrica.
Alm disso, o ponto de ebulio desses compostos relativamente alto,
graas presena da ligao tipo pontes de hidrognio entre as molculas.
Os lcoois so solveis em gua, embora a solubilidade diminua medida
que seu peso molecular aumenta. Alguns lcoois como o etanol so bons
solventes de outros compostos orgnicos no solveis em gua.
Quanto ao carter cido-bsico desses compostos, os lcoois podem atuar
como bases fracas, em presena de cidos fortes, tais como o ntrico e o
sulfrico, ou como cidos, reagindo com metais mais reativos para formar
alcoxidos. O carter bsico dos lcoois se deve presena de dois pares de
eltrons que no participam da ligao entre os tomos de oxignio e hidro-
gnio do grupamento hidroxila.
A viscosidade dos lcoois aumenta medida que seu peso molecular cresce.
Assim, enquanto o metanol lquido temperatura ambiente, o n-icosanol,
com vinte tomos de carbono na cadeia, slido. Os lcoois so inflamveis
quando em presena de uma chama, em atmosfera de ar ou oxignio, transfor-
mando-se totalmente em gua e gs carbnico, com grande desprendimento
de energia. Algumas caractersticas especficas do lcool etlico (etanol) so:
Estado fsico lquido
Forma lmpido
Cor incolor
Odor caracterstico
pH neutro
Temperaturas especficas:
Ponto de ebulio 78,4C
Faixa de destilao 76,0 79,0C (760 mmHg)
Ponto de fuso -114,5C
e-Tec BrasilAula 7 - lcool e acar 75
-
Ponto de fulgor 13,0C
Presso de vapor 0,060 kgf/cm2 (20C)
Densidade de vapor 1,59 (ar=1)
Densidade 0,806 0,810 g/cm
Solubilidade gua solvel
ResumoNesta aula discorremos sobre as caractersticas gerais do acar e do lcool.
Em relao ao acar vimos suas principais caractersticas: mtodo de extra-
o, estrutura qumica e utilizao. Em relao ao lcool abordamos as suas
caractersticas fsico-qumicas como a solubilidade, densidade, ponto de fuso,
ebulio entre outros.
Atividades de aprendizagem1. Qual a principal utilizao para o acar?
2. Os lcoois podem ser classificados de que maneira?
3. Quais so as principais caractersticas fsico-qumicas relacionadas ao l-cool e ao acar?
4. De que maneira o lcool pode ser consumido?
Qumica IIe-Tec Brasil 76
-
Referncias
ATKINS, P. W.; JONES, Loretta. Princpios de qumica: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 3. ed. Porto Alegre: Bookman, 2006. 965 p.
BIANCHI, J. C. A.; ALBRECHT, C. H.; MAIA, D. J. Universo da qumica. So Paulo: FTD, 2005. 688 p. (Coleo Delta)
BRADY, J. E. & HUMISTON, G. E. Qumica geral. Rio de Janeiro: Livros Tcnicos e Cientficos S.A., 1994. 1 e 2 v.
BRADY, Joel W.; RUSSELL, John W.; HOLUM, John R. Qumica: a matria e suas transformaes. 3. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006. 1 v.
BROWN, Theodore; LEMAY, H. Eugene; BURSTEN, Bruce E. Qumica: a cincia central. 9. ed. Prentice-Hall, 2005.
FELTRE, Ricardo. Fundamentos de qumica. 4. ed. So Paulo: Moderna, 2005. 700 p.
FONSECA, M. R. M. Qumica qumica geral. FTD, 2007. 1 e 2 v.
KOTZ, John C.; TREICHEL JUNIOR, Paul M. Qumica geral e reaes qumicas. 5. ed. So Paulo: Pioneira Thomson, 2005. 671 p. 1 e 2 v.
RUSSEL, J. D. Qumica geral. 2. ed. So Paulo: Makron Books, 1994. 1 e 2 v.
USBERCO, Joo; SALVADOR, Edgard. Qumica geral. 12. ed. So Paulo: Saraiva, 2006. 480 p.
e-Tec Brasil77
-
Currculo do professor-autor
Leonardo Lopes da Costa Bacharel em Qumica e Mestre em Qumica pela Universidade Federal de Gois (UFG), tem Doutorado em Qumica pela
Universidade de Braslia (UNB). Atualmente professor do Instituto Federal de
Educao, Cincia e Tecnologia de Gois IFGois (Campus Inhumas), atuando
na rea de Qumica e como coordenador de rea do Programa Institucional
de Bolsa de Iniciao Docncia (PIBID). Tem experincia na rea de Qumica,
com nfase em Qumica de Materiais e Catlise.
Qumica IIe-Tec Brasil 78