Download - Relatório Química Experimento 3
UNIVERSIDADE DA INTEGRAÇÃO INTERNACIONAL DA LUSOFONIA AFRO-BRASILEIRA (UNILAB)
INSTITUTO DE ENGENHARIAS E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL
ENGENHARIA DE ENERGIAS
DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE QUÍMICA I
RELATÓRIO DA AULA DE LABORATÓRIO DE QUÍMICA I
EXPERIMENTO 3: IDENTIFICAÇÃO DE SUBSTÂNCIAS
ACARAPE
RELATÓRIO DA AULA DE LABORATÓRIO DE QUÍMICA I
EXPERIMENTO 3: IDENTIFICAÇÃO DE SUBSTÂNCIAS
Relatório apresentado ao curso de
graduação em Engenharia de Energias do
Instituto de Engenharia e Desenvolvimento
Sustentável da UNILAB, como requisito
parcial para qualificação e aprovação na
disciplina de Laboratório de Química I.
Orientador:
ACARAPE
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ÍNDICE
Resumo ..................................................................... 4
Introdução Teórica .................................................... 5
Objetivos ................................................................... 7
Materiais e Métodos .................................................. 7
Resultados e Discussões .......................................... 10
Conclusão ................................................................. 13
Referências Bibliográficas ........................................ 14
Anexos ...................................................................... 15
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RESUMO
O presente relatório refere-se à segunda aula de Laboratório de Química I,
ministrada no Campus do Pici da Universidade Federal do Ceará (UFC) pela Profª.
Drª. Karolinny Chaves no dia 19 de Outubro de 2013 e tem por objetivo descrever a
mesma. O intuito dessa aula de laboratório foi, em geral, a identificação de
substâncias. Para tal identificação, foram realizados alguns procedimentos como:
determinação da densidade de sólidos por leituras indireta e direta de seus volumes,
teste da chama e verificação de propriedades magnéticas. Os resultados obtidos nas
medições são apresentados e discutidos ao final deste relatório.
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INTRODUÇÃO TEÓRICA
Essa aula de laboratório teve o objetivo de identificar substâncias, e para isso
devemos observar algumas propriedades que são características de tais
substâncias. Essas propriedades podem ser classificadas em físicas ou químicas.
Para tal classificação, são observadas algumas características que diferem uma
propriedade da outra. Propriedades físicas não mudam a composição da substância,
portanto podem ser medidas sem modificar sua identidade. Algumas propriedades
físicas são: Ponto de fusão, ponto de ebulição, densidade, capacidade de conduzir
eletricidade, cor da chama em um teste de chama, dentre outras. Já as propriedades
químicas são constatadas a partir de experiências químicas realizadas. Quando uma
substância é transformada em outra substância, é possível observar algumas de
suas propriedades e compará-las com valores teóricos existentes na literatura.
Algumas propriedades químicas são: Eletroafinidade, eletronegatividade, dentro
outras. No laboratório trabalhamos com tais propriedades:
Densidade: A densidade é uma grandeza que expressa a razão entre a
massa de um material e o volume por ele ocupado. Matematicamente, a
expressão usada para calcular a densidade é dada por: D=m /V . Conforme
se observa na expressão matemática, ela é inversamente proporcional ao
volume, isto significa dizer que quanto menor o volume ocupado por
determinada substâncias, maior será a sua densidade. A densidade
determina a quantidade de matéria que está presente em uma unidade de
volume, por exemplo, dizer que uma substância “A”, numa mesma quantidade
de volume, possui densidade maior que uma substância “B”, significa dizer
que a substância “A” tem mais matéria que a substância “B”.
Teste da chama: Cada elemento químico tem uma distribuição característica
dos elétrons em níveis de energia. E, ao serem expostos a altas temperaturas
os elétrons dos átomos podem ser excitados, ocorrendo uma absorção de
energia. Quando os elétrons regressam ao seu estado fundamental ocorre a
liberação dessa energia. Se essa radiação de energia ocorre de uma forma
visível, a chama que deu inicio ao processo obtém uma forma colorida.
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Propriedades Magnéticas: As propriedades magnéticas estão interligadas à
capacidade de uma substância de se orientar, por diferentes maneiras, em
um campo magnético. Um exemplo muito prático de um campo magnético é
um ímã, que é capaz de atrair as substâncias com mais, ou menos
intensidade. Independente do estado físico das substâncias, elas possuem
propriedades magnéticas, que podem ser classificadas em:
1. Ferromagnéticas: as substâncias ferromagnéticas, quando colocadas
em um campo magnético, como o ímã, por exemplo, tem uma forte
atração e se direcionam na direção do campo, ficando fortemente
magnetizadas. Somente quatro substâncias tem essa capacidade:
ferro, níquel, cobalto e gadolínio.
2. Paramagnéticas: esse tipo de substância se magnetiza fracamente
em um campo magnético e se orienta paralelamente em relação ao
mesmo, por isso são chamadas de paramagnéticas. Essa
característica observada em substâncias que contém elementos da
família dos metais de transição.
3. Diamagnéticas: as substâncias diamagnéticas se orientam normais ao
campo e apresentam uma repulsão por um dos polos do ímã. Tal
característica está presente em todos os materiais, mas é tão fraca que
geralmente não pode ser observada, pois o material possui uma das
outras duas propriedades.
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OBJETIVOS
A segunda aula referente à disciplina de Laboratório de Química I teve os seguintes
objetivos:
1. Determinar densidade de amostras sólidas, por meio de métodos de leitura
direta e indireta de volume;
2. Identificar cátions metálicos através do teste de chama;
3. Verificar propriedades magnéticas de metais, com o auxílio de um ímã;
4. Determinar a viscosidade de óleos lubrificantes.
MATERIAIS E MÉTODOS
Materiais utilizados:
1. Erlenmeyer de 125 mL;
2. Balança de Precisão;
3. Amostras de Alumínio
(Al);
4. Amostras de Ferro (Fe);
5. Proveta;
6. Alça de Metal
7. Bico de Bunsen;
8. Ímã;
9. Amostras de Cobre;
10.Moeda (Aço).
Reagentes utilizados:
1. Água Destilada (H₂O);
2. Ácido Clorídrico (HCl);
3. Potássio (K);
4. Cobre (Cu);
5. Bário (Ba);
6. Cálcio (Ca);
7. Sódio (Na);
8. Lítio (Li).
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Procedimento Experimental:
O procedimento experimental dessa aula de Laboratório de Química I foi dividido em
cinco partes: A, B, C, D e E. A parte E dessa prática não foi executada, portanto
nesse item só estão expostas das partes A a D.
PARTE A: Determinação de densidade de sólidos (alguns metais) por leitura indireta de volume.
1. Pesar um erlenmeyer de 125 ml com tampa, limpo e seco.
2. Encher o mesmo com água destilada de forma que ao tampá-lo a água
transborde para garantir que não ficam bolhas de ar entre a tampa e a
superfície da água.
3. Enxugar bem a parte externa do erlenmeyer.
4. Pesar o erlenmeyer que deve estar seco na parte externa e cheio com água.
5. Considerando a densidade da água, 1g/ml, determinar o volume do
erlenmeyer.
6. Esvaziar o frasco.
7. Pesar uma amostra do metal (80 – 100g) em um pedaço de papel.
8. Transferir o metal para o erlenmeyer.
9. Permanecendo o metal no erlenmeyer, encher o recipiente com água.
10.Preencher com água até transbordar ao colocar a tampa.
11.Enxugar por fora e pesar o erlenmeyer contendo o metal e a água. Veja a
Figura 1 no item Anexos.
12.Repetir o procedimento com amostra de outro metal.
Os resultados obtidos estão expostos na Tabela 1, contida no item Resultados e
Discussões.
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Parte B - Determinação de densidade de uma amostra sólida por leitura direta de volume.
1. Escolher amostras dos mesmos metais utilizados na Parte A. 2. Pesar cuidadosamente estas amostras. 3. Utilizando uma proveta, colocar um dado volume de água. 4. Despejar, com cuidado, o pedaço do metal na proveta com água e determinar
o volume de água deslocado.
Os resultados obtidos estão expostos na Tabela 2, contida no item Resultados e Discussões.
Parte C – Identificação de cátions metálicos pelo teste de chama.
1. Mergulhar a alça de metal com HCl e queimar na chama do bico de Bunsen. Repetir a operação três vezes ou mais, até que não ocorra mudança na cor da chama. Veja a Figura 2 no item Anexos.
2. Mergulhar a alça de metal na solução aquosa em estudo e observar a cor da chama.
3. Repetir a operação de limpeza do item 1.4. Determinar a cor da chama para os sais K, Cu, Ba, Ca, Na e Li, sempre
repetindo a operação de limpeza.5. Repetir o teste com duas amostras desconhecidas.
Os resultados obtidos estão expostos na Tabela 3, contida no item Resultados e
Discussões.
Parte D- Verificação de Propriedades Magnéticas.
1. Utilizando um imã, identificar das amostras disponíveis as que têm propriedades ferromagnéticas.
Os resultados obtidos estão expostos na Tabela 4, contida no item Resultados e
Discussões.
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RESULTADOS E DISCUSSÕES
Resultados: PARTE A
Os resultados estão expostos na tabela a seguir:
Tabela 1
Metal 1 = Alumínio(Al) Metal 2 = Ferro(Fe)
Massa erlenmeyer seco (m1) 86,44 g 86,44 g
Massa erlenmeyer cheio com H₂O (m2) 262,24 g 262,24 g
Volume do erlenmeyer (VE = m2 - m1) 175,79 ml 175,79 ml
Massa do metal (m3) 90,25 g 99,66 g
Massa do metal+ H₂O+ erlenmeyer (m4) 319,10 g 348,79 g
Volume de H₂O (V1 = m4 – m1 – m3) 142,41 ml 162,69 ml
Volume do metal (VE – V1) 33,38 ml 13,1 ml
Densidade do metal 2,70 g/cm³ 7,61 g/cm³
*Obs1: Para o cálculo da Densidade do metal foi usada a fórmula: D=m /V
PARTE B
Os resultados estão expostos na tabela a seguir:
Tabela 2
Metal 1 = Alumínio (Al) Metal 2 = Ferro (Fe)
Massa do metal 8,71 g 10,09 g
Volume de H₂O inicial na proveta 20 ml 20 ml
Volume de H₂O deslocado 3 ml 1,5 ml
Densidade do metal 2,90 g/cm³ 6,73 g/cm³
*Obs2: Para o cálculo da Densidade do metal foi usada a fórmula: D=m /V
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PARTE C
Os resultados estão expostos na tabela a seguir:
Tabela 3
Sais K Cu Ba Ca Na Li Amostras desconhecidas
A = Na B = Li
Cor da chama
Violeta Azul
esverdeada
Verde
amarelada
Vermelha Amarela Vermelho
rosado
Amarela Vermelho
rosado
PARTE D
Os resultados estão expostos na tabela a seguir:
Tabela 4
Metal 1 = Cobre (Cu)
Metal 2 = Alumínio (Al)
Metal 3 = Moeda (Ferro)
Propriedade Magnética
Diamagnético Paramagnético Ferromagnético
Discussões: PARTE A:
Os resultados encontrados na parte A do procedimento foram satisfatórios. Para o
alumínio, o resultado encontrado para a sua densidade foi exatamente igual ao
encontrados numa pesquisa feita numa literatura qualquer. Já para o ferro, o
resultado da sua densidade foi um pouco diferente da pesquisa, mas continua sendo
um resultado considerado satisfatório, pois a diferença entre o valor teórico e o valor
obtido foi muito pouca.
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PARTE B:
Já os resultados obtidos, das densidades do alumínio e do ferro, na parte B, foram
um pouco mais diferentes dos resultados teóricos. Talvez o erro tenha ocorrido na
verificação do menisco na proveta ou por terem ficados bolhas na mesma durante a
pesagem.
PARTE C:
Na parte C descobrimos que cada metal possui uma cor de chama diferente um do
outro, pois quando os metais são aquecidos, os elétrons dos átomos podem ser
excitados, ocorrendo uma absorção de energia. Quando os elétrons regressam ao
seu estado fundamental ocorre a liberação dessa energia sob a forma de uma
chama colorida que varia de material para material.
PARTE D:
Com o auxílio do ímã, conseguimos identificar as propriedades magnéticas de três
amostras de metais. Um metal apresentou uma alta intensidade de atração com o
ímã, ele pode ser chamado de ferromagnético. Os outros que não tiveram essa
atração são diamagnéticos ou paramagnéticos.
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CONCLUSÃO
A avaliação feita desta aula de Laboratório de Química I é que a mesma teve um
rendimento bastante satisfatório. A aula teve os objetivos de identificar as
substâncias, por meio da determinação da densidade por leituras direta e indireta de
volumes de sólidos, do teste da chama em sais e da verificação de propriedades
magnéticas com auxílio de um ímã, foram claramente atingidos.
Por meio dos resultados contidos no item Resultados e Discussões, conclui-se que
os objetivos foram atingidos. Conseguimos determinar a densidade, vimos a cor da
chama nos sais e percebemos a capacidade de atração dos metais. E a discussão
sobre os resultados, presente no mesmo item, mostra que ocorreu um aprendizado
sobre os métodos aplicados nesta prática.
Saber diferenciar as substâncias por meio da determinação de suas propriedades
físicas ou químicas é de uma importância inegável para a química. A aplicação deste
conhecimento, no nosso curso de Engenharia de Energias, estará presente
futuramente na disciplina de Ciências dos Materiais.
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.
1) BROWN, T., LEMAY, H.E., Química: A ciência central. 9ª ed, Pearson
PrenticeHall, 2005.
2) ATKINS, P.; JONES, L. Princípios de química: Questionando a vida moderna e o meio ambiente. 3ª ed. Porto Alegre: Bookman, 2006.
3) CHIAVERINI, V. Aços e ferros fundidos,7 ed. São Paulo: ABM, 2005.
4) http://www.euroaktion.com.br/Tabela%20de%20Densidade%20dos
%20Materiais.pdf – Acesso em: 07/11/2013
5)http://www.ctb.com.pt/?page_id=1475 – Acesso em 08/11/2013
6)http://www.brasilescola.com/quimica/densidade.htm - Acesso em: 08/11/2013
7) Manual de Práticas – Laboratórios de Química I e II
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ANEXOS
Figura 1:
Figura 2:
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