QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL

RELATÓRIO DA AULA PRÁTICA

“ELEMENTOS, COMPOSTOS E MISTURAS”

Docente: Leonardo Moreira

Discentes: Alessandra Mendonça Siqueira e Queler Xavier Ferreira.

1- INTRODUÇÃO:

A Química trata das propriedades da matéria e das transformações que esta sofre. Define-se “propriedades da matéria” como sendo as suas diferentes características.

As propriedades são usadas para “descrever” a matéria. Ao descrevermos uma pessoa, por exemplo, referimo-nos às suas propriedades: sua altura, aparência, disposição, habilidades, qualidades e defeitos. Da mesma forma, todas as espécies de matéria apresentam propriedades, e do mesmo modo que alguém pode ser identificado pela relação de suas propriedades, qualquer espécie de matéria pode ser determinada através de suas características.

Substâncias e misturas são identificadas e diferenciadas analisando-se as suas propriedades.

Através dos relatos experimentais presentes neste, algumas destas propriedades, importantes para a identificação de uma “substância”, são demonstradas de forma prática.

2- OBJETIVOS

Diferenciar elementos através da comparação de suas propriedades organolépticas;

Determinar a densidade por deslocamento de uma amostra;

Identificar substâncias solúveis e insolúveis em determinado meio;

Analisar a separação dos componentes de uma mistura por diferença de solubilidade e por solubilidade seletiva

3- REFERENCIAL TEÓRICO

3.1- Elemento Químico: É uma substancia fundamental (conjunto de átomos) que não pode ser quimicamente transformada ou quebrada em algo mais simples, isto é, são as substancias mais simples existentes na natureza. O2 é um exemplo.

3.2- Compostos (ou Substancias Químicas): “Um composto é uma substância (...) que consiste de dois ou mais elementos diferentes

com seus átomos presentes em uma proporção definida. A água, por exemplo, é um composto de hidrogênio e oxigênio, com dois átomos de hidrogênio para cada átomo de oxigênio. Qualquer que seja a fonte de água a composição é a mesma: de fato, uma substância com uma razão diferente entre átomos não seria água!” (ATKINS, 2001)

São exemplos de compostos:Cloreto de sódio (NaCl)Dióxido de carbono – Gás carbônico – (CO2)Álcool comum (C2H5OH)

3.3- Substancias Puras Simples e Compostas3.3.1- Substancia pura – qualquer porção de matéria formada por unidades estruturais

(átomos ou moléculas) iguais entre si e que apresentam características físicas e químicas tais como, composição, densidade e cor definidas e constantes. Gás Helio (He), gás oxigênio (O2), gás ozônio (O3) são exemplos.

3.3.2- Mistura – “Uma mistura é uma combinação de duas ou mais substâncias em que estas conservam as suas identidades características.” (ATKINS, 2001)

Mistura é a reunião de duas ou mais substâncias que não reagem entre si, sem que ocorram alterações nelas, mantendo-se, portanto, as características e propriedades das substâncias envolvidas.

As misturas são formuladas para se alcançar algum objetivo, como obter uma propriedade, por exemplo, dureza, flexibilidade, elasticidade, tenacidade. Muitas ligas, misturas de metais, são formuladas para se obter maior dureza e resistência à corrosão. Um medicamento, dependendo de sua aplicação, é formulado com determinados ingredientes para conseguir tal efeito biológico.

3.4- Misturas homogêneas (são também chamadas de soluções) são aquelas que apresentam uma única fase, já as heterogêneas apresentam duas ou mais fases.

3.5- Volume - O volume de uma porção de matéria expressa o quanto de espaço e ocupado por ela. O volume de um corpo e determinado multiplicando-se seu comprimento por sua altura e por sua largura.

3.6- Densidade: Encontrada através da divisão entre a massa de uma substancia e o volume por ela ocupado. A densidade de um objeto ou de uma amostra de certo material ou substancia e o resultado da divisão da sua massa pelo seu volume, sendo a massa dada em g e o volume em cm3.

3.7- Propriedades Gerais da Matéria: São as propriedades da matéria observadas em qualquer corpo, independente da substancia que e feito. Podem ser: extensão, inércia, Impenetrabilidade, compressibilidade, elasticidade, divisibilidade e indestrutibilidade.

3.8- Propriedades especificas da matéria: São as propriedades que variam conforme as substancias de que a matéria é feita.

3.8.1- Organolépticas:

Cor: a matéria pode ser colorida ou incolor. Esta propriedade e percebida pela visão; Brilho: a capacidade de uma substancia de refletir a luz e a que determina o seu brilho

Percebemos o brilho pela visão; Sabor: uma substancia pode ser insípida (sem sabor) ou sápida (com sabor). Esta propriedade

e percebida pelo paladar; Odor: a matéria pode ser inodora (sem cheiro) ou odorífera (com cheiro). Esta propriedade e

percebida pelo olfato; Forma e estado físico: percebidos pelo tato;

3.8.2- Dureza: Definida pela resistência que a superfície oferece quando riscada por outro material. Um material é considerado mais duro que o outro quando consegue riscar esse outro deixando um sulco.

3.8.3- Maleabilidade: propriedade que permite a matéria ser moldada. Existem materiais maleáveis e não-maleáveis. Exs.:cobre, prata, ouro.

3.8.4- Ductibilidade: Propriedade que permite transformar materiais em fios. Exs.:cobre, prata, ouro.

3.9- Polaridade das moléculasMoléculas onde ocorrem o aparecimento de pólos, ou seja, de uma diferença de

eletronegatividade que implica no aparecimento de cargas iguais, positivas ou negativas, separadas

por uma distancia constituindo um dipolo, são denominadas moléculas polares, as que não possuem carga são as apolares.

3.10- Separação de substâncias: Os quadros a seguir mostram os processos de separação de substâncias de acordo com sua natureza:

4- MATERIAIS E REAGENTES

Balança digital

Proveta de 10,0 ml

Tubo de ensaio

Espátula

Becker de 50 ml

Papel filtro

Funil

Pipeta

Pêra

Zinco

Água

Etanol

Cloreto de Sódio

Naftaleno

Enxofre

Iodo

Acetona

HCl 2 mol/L

Clorofórmio

5- PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

5.1- Experimento I:

As substâncias (1) água, (2) NaCl, (3) Etanol e (4) Naftaleno foram colocados em tubos de ensaio distintos e foram observadas suas características organolépticas.

5.2- Resultados:

5.2.1– Propriedades organolépticas

1. Água: líquida, inodora e transparente.

2. NaCl (cloreto de sódio): sólido, granuloso (cristais não muito refinados com formação de grumos), inodoro e branco.

3. Etanol: líquido, transparente, odor característico de bebida alcoólica

4. Naftaleno: sólido, granuloso (grânulos maiores do que os do NaCl), transparente, semelhante a cristais, odor característico de naftalina (usado para dar cheiro as roupas).

5.3- Experimento II:

Com o auxílio de uma balança foram registradas as massas de três (03) amostras de zinco fornecidas, cada amostra foi então colocada em um tubo de ensaio contendo água em quantidade suficiente para mantê-la submersa e posteriormente calculou-se o volume do objeto através da diferença entre os volumes do conteúdo de água no tubo antes e depois de colocada a mostra. E posteriormente calculadas suas respectivas densidades, massa específica real, erro absoluto e erro

percentual, possibilitando posterior análise comparativa determinante do grau de pureza das amostras.

Cálculo de Densidade:

d =

Definimos a massa especifica dessa substância através da razão entre a massa (m) de uma porção compacta e homogênea dessa substância e o volume (V) ocupado por ela. Matematicamente expressamos a massa específica da seguinte forma:

μ=m

V

Erro absoluto: Diferença entre o valor exato de um número x e seu valor aproximado xobtido a partir de um procedimento numérico.

Erro percentual: é o erro relativo em termos percentuais, ou seja:

Epx= E rx ×100%

5.4- Resultados:

5.4.1- Densidade por deslocamento.

A verificação da densidade foi realizada com amostras de barras de zinco.

Amostra 1 Amostra 2 Amostra 3Massa (g) 10,10 11,33 12,09Volume inicial (mL) 7 7,1 7,1Volume final (mL) 8,4 8,6 8,6Volume do objeto (mL) 1,4 1,5 1,5Densidade 7,21 7,55 7,55Massa específica real 8,62 8,62 8,62Erro absoluto (densidade menos massa específica real)

7,21-8,62=-1,41

7,55-8,62=-1,07

7,55-8,62=-1,07

Erro percentual (percentual em relação a massa específica real)

(-1,41x100)/8,62=-16,35

(-1,5x100)/8,62=-12,41

(-1,5x100)/8,62=-12,41

5.5- Experimento III:

Com o auxílio de uma espátula foram adicionados alguns mg de Cloreto de sódio, Naftaleno, Enxofre, Iodo e Acetona; em três tubos de ensaio distintos contendo o solvente Água e três contendo Etanol para análise de solubilidade.

5.6- Resultados:

5.6.1- Solubilidade

Prévio Experimental ObservaçõesSubstância Água Etanol Água EtanolCloreto de sódio S S S SNaftaleno I S I I Água: sobrenadante e etanol:

precipitadoEnxofre I S I I Água: sobrenadante e etanol:

precipitado e solução amareladaIodo I S I S Soluções finais de cor âmbar

sendo que, com água, houve formação de precipitado.

Acetona S S S S S: solúvel, I: Insolúvel

5.7- Experimento IV:Separação de NaCl e Carbonato de Cálcio em água; por diferença de solubilidade e;Separação de Iodo em Clorofórmio e água por solubilidade seletiva; com observação das fases da mistura, com base em suas diferentes densidades.

5.8- Resultados:5.8.1- Separação dos componentes de uma mistura.5.8.2– Separação baseada na diferença de solubilidade.

Para a mistura foi adicionado NaCl, que é solúvel em água e Carbonato de cálcio (CaCO3) deixando a mistura com aspecto leitoso. A separação ocorreu primeiramente com a filtração sendo o Carbonato de cálcio o composto que ficou retido na filtração. O filtrado foi então evaporado restando como resíduo de NaCl. Quando foi adicionado HCl ao sólido (carbonato de cálcio), ocorreu formação de bolhas e conseqüente liberação de gás.5.8.3– Separação baseada na solubilidade seletiva.

O iodo é solúvel em clorofórmio e pouco solúvel em água, a densidade do clorofórmioé maior do que a água, formou-se então uma solução bifásica com a parte inferior contendo o soluto iodo com a cor violeta bem acentuado de aspecto coloidal. A fase aquosa ficará gradativamente límpida devido a retira do iodo pelo clorofórmio.

6 - DISCUSSÃO:Durante a realização do experimento IV, no subitem 5.8.2, observou-se a liberação de um gás, que de acordo com a reação da prática, corresponde ao gás carbônico. 2HCl + CaCO3 => CaCl2 + H2O + CO2 

7- CONCLUSÃO Os experimentos descritos neste relatório possibilitaram a observação das diferenças entre as substancias através das propriedades específicas da matéria ao analisar suas características organolépticas, bem como definir se uma substância está ou não pura. Também foi possível observar a solubilidade de determinadas substâncias em solventes específicos, através de suas características eletronegativas e a separação de duas ou mais substâncias por solubilidade e solubilidade seletiva.

Bibliografia:De Boni, Luis Alcides Brandini. Introdução Clássica a Química Geral. Porto Alegre, Ed. Tchê Química Cons. Educ. LTDA, 2007.