Bico de Bunsen - Apostilas - Quimica, Notas de estudo de Química. Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
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Maraca1 de Março de 2013

Bico de Bunsen - Apostilas - Quimica, Notas de estudo de Química. Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)

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Apostilas para entender como o Bico de Bunsen funciona dentro de um laboratório de química, além de praticar algumas técnicas de aquecimento. Usos, calcinação, materiais.
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1 INTRODUÇÃO

O bico de Bunsen é um item muito importante e muito presente nos laboratórios de química, o uso dele é necessário em quase todas as experiências que usam calor, nesse trabalho contém as principais funções do bico de Bunsen, e também apresenta as principais técnicas de aquecimento.

.

1.1 Objetivos

Aprender e entender como o Bico de Bunsen funciona dentro de um laboratório de química, além de praticar algumas técnicas de aquecimento.

2 REVISÃO DA LITERATURA

2.1 Usos do bico de Bunsen

“O bico de Bunsen é um aparelho idealizado pelo químico alemão Robert W. Bunsen (1811- 1899), professor de química da Universidade de Heidelberg, em 1852. É usado para aquecer objetos ou soluções não inflamáveis. Ele pode ainda, ser usado para aquecer objetos a temperaturas muito altas. O bico de Bunsen possui em sua base um regulador de entrada de ar para controlar o tipo de chama: impedindo a entrada de ar, a chama torna-se amarela e relativamente “fria”, pois a combustão é incompleta. Aumentando a entrada de ar a cor azul da chama indica que a mistura gasosa foi otimizada, e, portanto, a chama está na temperatura mais quente possível.” (Proenc)

2.2 Aquecimento de líquidos em béquer

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Utilizado para dissolução ou preparação de soluções à quente, devendo ser protegido do fogo direto pelo uso, por exemplo, de tela de amianto ou aquecimento em banho-maria.

Não deve ser empregado para medidas de volumes. Deve ser evitado o uso de bastão de vidro, contra as paredes e o fundo do béquer, pois pode ser quebrado.

2.3 Aquecimento de líquidos em tubo de ensaio

Os tubos de ensaio são recipientes de vidro alongados e cilíndricos, comumente usados em experiências com pouco volume. Os tubos de ensaio podem ser aquecidos no Bico de Bunsen.

2.4 Calcinação

É o processo de aquecer uma substância a altas temperaturas, sem contudo atingir seu ponto de fusão, de forma a conseguir sua decomposição química e consequente eliminação dos produtos voláteis. A calcinação também é usada para a eliminação da água de cristalização, operação conhecida como queima e na oxidação de substâncias poluidoras presentes em residuos, buscando a eliminação de sua toxidez. Outras reações (ustulação, sinterização, vitrificação) obtidas pelo aquecimento a altas temperaturas recebem nomes específicos e não devem ser confundidas com a calcinação. Cal e gesso são produzidos por calcinação.

2.5 Aquecimento em banho de areia e evaporação em cápsula de porcelana

"Um banho de areia é uma peça comum de equipamentos de laboratório feitos a partir de um recipiente com areia aquecida. Ele é usado para fornecer aquecimento mesmo para outro recipiente, na maioria das vezes, durante uma reação química.

Um banho de areia é mais comumente usada em conjunto com uma placa quente ou aquecimento do manto. Um copo é preenchido com areia ou pelotas de metal (chamado tiro) e

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é colocada sobre a placa ou manto. O vaso de reação é então parcialmente coberto por areia ou pellets. A areia ou a tiro, em seguida, conduz o calor da placa para todos os lados do vaso de reação.

Esta técnica permite que um vaso de reação a ser aquecido ao longo com o mínimo de agitação, em oposição ao aquecimento do fundo do navio e à espera de convecção para aquecer o restante, cortar em ambos a duração da reação e da possibilidade de reações colaterais que podem ocorrer em altas temperaturas.“

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3 MATERIAIS E MÉTODOS

3.1 Materiais

3.1.1 Uso do bico de Bunsen

Isqueiro

Palito de madeira

Bico de Bunsen

3.1.2 Aquecimento de líquidos em béquer

Água destilada

Béquer

Tela de amianto

Tripé de ferro

Bico de Bunsen

Termômetro

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3.1.3 Aquecimento de líquidos em tubo de ensaio

Água destilada

Pinça de madeira

Tubo de ensaio

Bico de Bunsen

3.1.4 Calcinação

Sulfato Cúprico Penta Hidratado

Cadinho de porcelana

Triângulo de porcelana

Tripé de ferro

Pinça metálica

Bico de Bunsen

3.1.5 Aquecimento em banho de areia e evaporação em cápsula de porcelana

Bandeja de alumínio

Areia

Sal (NaCl)

Tripé de ferro

Bico de Bunsen

Cápsula de porcelana

Béquer

Tela de amianto

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Água destilada

Bastão de vidro

3.2 Métodos

3.2.1 Uso do bico de Bunsen

- Com as janelas de entrada de ar do bico de Bünsen fechadas, abrir as válvulas de gás e acender o bico de Bünsen com fósforo ou isqueiro. Observar a combustão incompleta do gás (chama amarela).

- Abrir gradativamente as janelas de entrada de ar do bico de Bünsen. Observar as modificações ocorridas na chama.

. - Diminuir a chama regulando a válvula de entrada de gás.

- Colocar a ponta de um palito de madeira na zona oxidante da chama e observar a sua 
rápida inflamação.

- Colocar e retirar rapidamente na chama do bico de Bünsen outro palito de madeira de 
maneira que este atravesse a zona oxidante e zona redutora. Observe que somente é 
queimada a parte do palito que esteve na zona oxidante.

- Fechar a janela de entrada de ar. Fechar a entrada de gás.

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3.2.2 Aquecimento de líquidos em béquer

- Colocar cerca de 100 mL de água destilada no béquer de 250 mL.

- Colocar o béquer sobre a tela de amianto, sobre o tripé de ferro.

- Aquecer o sistema com chama forte do bico de Bünsen.

- Observar a ebulição da água e anotar a temperatura.

3.2.3 Aquecimento de líquidos em tubo de ensaio

- Colocar água destilada até 25% da capacidade do tubo de ensaio.

1. - Prender a pinça de madeira próximo à boca do tubo de ensaio.

- Aquecer a água, sob chama média do bico de Bünsen, com o tubo inclinado cerca de 
45ºC, com agitação em movimentos horizontais, até a ebulição da água. (Atenção: não 
direcionar a saída do tubo de ensaio para si nem para outra pessoa).

- Manter a ebulição até que a metade do líquido tenha sido evaporada. Retirar o tubo da 
chama e colocá-Io dentro da estante de tubos de ensaio.

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3.2.4 Calcinação

- Colocar uma pequena porção de CuSO4.5H2O em cadinho de porcelana.

- Segurar o cadinho com a pinça metálica e colocá-Io sobre um triângulo de porcelana, 
aparado sobre um tripé de ferro.

- Calcinar o CuS04.5H20 diretamente na chama forte do bico de Bünsen.

- Observar as mudanças ocorridas na substância até que a calcinação se complete.

- Aqueça a ponta da pinça metálica na chama do bico de Bünsen antes de tocá-Ia no cadinho aquecido.

3.2.5 Aquecimento em banho de areia e evaporação em cápsula de porcelana

- Colocar o banho de areia sobre a tela de amianto apoiada sobre o tripé de ferro.

- Acender o bico de Bünsen com chama forte.

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- Pesar aproximadamente 2g de NaCI em um béquer e adicionar água destilada em pequenas porções, até a solubilização completa do sal.

- Agitar a solução com o um bastão de vidro para garantir a dissolução completa do sal.

- Transferir a solução para a cápsula de porcelana.

- Posicionar a cápsula de porcelana no banho de areia de maneira que a areia cubra cerca de 1/3 da altura da cápsula.

- Aquecer até que toda a água tenha sido evaporada, o que se nota quando o sal 
começa a crepitar.

4 RESULTADOS

4.1 Usos do Bico de Bunsen

- Com a entrada de ar fechada o fogo fica bem mais fraco.

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- Com a entrada de ar aberta a chama ficou mais “quente”.

- Ao passar o palito pela zona redutora e pela zona oxidante, somente na zona oxidante teve queima.

- O palito queimou rapidamente quando colocado somente na zona oxidante.

4.2 Aquecimento de líquidos em béquer

- A água entrou em ebulição dentro de 7 minutos.

- O valor de ebulição da água não passava dos 99ºC

4.3 Aquecimento de líquidos em tubo de ensaio

- Ebulição em segundos

- O conteúdo do tubo “espirrou” com grande força, com a pressão.

4.4 Calcinação

- O elemento mudou da cor azul para cinza.

- Após molhar o elemento novamente, o tal volta ser azulado.

4.5 Aquecimento em banho de areia e evaporação em cápsula de porcelana

- O sal ficou sólido e começou a partir fazendo alguns estalos.

5 ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS

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5.1 Usos do bico de Bunsen

A chama fica mais amarela e mais “fria” com as entradas de ar fechadas, porque o não circula oxigênio na chama, preservando a fuligem de carbono no fogo, chegando em média a 600ºC. Já com as entradas de ar abertas o oxigênio percorre entre a chama, causando uma chama mais limpa, mais “pura”, provocando mais calor, aproximadamente, 1500ºC.

O palito queima somente onde a zona oxidante encosta, pois é a parte da chama que há calor.

5.2 Aquecimentos de líquidos em béquer

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A água está sobre uma fonte de calor muito grande, por isso, que esta chega a ebulição rapidamente, ela se estabiliza em 99ºC pois não estamos no mesmo nível do mar então o ponto de ebulição da água fica diferente.

5.3 Aquecimentos de líquidos em tubo de ensaio

Por causa do tubo ser muito pequeno e estreito e a chama muito alta, a água entra em ebulição e espirra muito rapidamente, mas segundos antes de espirrar o tubo cria uma certa vibração.

5.4 Calcinação

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O elemento após ser aquecido se desidrata mudando a coloração para cinza, com isso, percebemos que após colocarmos água novamente, o elemento volta a ficar hidratado e com a cor azul.

5.5 Aquecimento em banho de areia e evaporação em cápsula de porcelana

O sal que estava misturado com a água permaneceu no recipiente enquanto a água evaporava, fazendo barulho pois não havia mais liquido.

6 CONCLUSÃO

Ter conhecimentos de todas essas informações é muito importante para um uso consciente no laboratório de química. Essas informações são básicas mas fundamentais.

REFERÊNCIAS

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PERUZZO, Francisco. Química na abordagem do cotidiano. 3 ed . São Paulo. Editora Moderna, 2007.

RUIZ, Andoni; GUERRERO, José. QUÍMICA. São Paulo. Editora Prentice Hall, 2002.

http://www.infoescola.com/materiais-de-laboratorio/bico-de-bunsen/ (Data de acesso: 26/03/2012, as 17:32)

http://www.dicionario.pro.br/dicionario/index.php/Calcinação (Data de acesso: 26/03/2012, as 17:47)

http://www.ebah.com.br/content/ABAAAApq8AE/tecnicas-aquecimento-laboratorio (Data de acesso: 26/03/2012, as 17:50)

APÊNDICE

QUESTIONÁRIO

1. Faça um esquema em corte lateral do bico de Bunsen indicando todos seus componentes.

[pic]

2. Por que não se deve acender a chama do bico de Bunsen com a entrada de ar primário aberta?

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Devido à pressão maior causada pelo movimento do ar. Com a entrada de ar fechada, o gás sai com uma pressão menor e consequentemente uma velocidade menor, o que facilita a combustão.

3. Descreva o aspecto da chama produzida pela combustão completa e pela combustão incompleta do gás. Esquematize a chama nos dois casos.

Combustão completa – chama com sua maior parte de cor azul, com apenas a extremidade, onde se encontra a zona oxidante.

Combustão incompleta – chama quase toda amarelada, devido a pouca quantidade de oxigênio, e por fim produzindo uma fuligem de carbono.

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1 - válvula de ar fechada;

2 - válvula de ar quase fechada;

3 - válvula de ar semi-aberta;

4 - válvula de ar totalmente aberta

4. Qual a função da tela de amianto?

Para apoiar o recipiente a ser aquecido, distribuir o calor uniformemente.

5. Qual a temperatura de ebulição da água medida no laboratório? Quais os fatores que influenciam na temperatura de ebulição de um líquido?

A temperatura de ebulição é de 99ºC

O que influenciam no ponto de ebulição de um líquido é a pressão atmosférica.

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6. Por que o aquecimento de líquidos em tubo de ensaio deve ser feito na região da superfície do líquido e com o tubo inclinado?

Devido o risco de danificar a vidraçaria, pois se aquecido em um único ponto do tubo, o mesmo não resiste a temperatura e pode vir a trincar ou quebrar. Por isso também, deve ser aquecido inclinado, e com o tubo em movimento, para o calor ser distribuído de forma uniforme no líquido todo.

7. Na calcinação do Cu45H2O, qual o produto obtido?

Se obtém o sulfato cúprico (CuSO4), pois o produto se desidrata, perdendo a água de sua composição

8. Por que se deve aquecer a pinça metálica antes de tocá-la no cadinho aquecido?

Para não ocorrer choque térmico entre os materiais, pois a pinça estará fria em relação ao cadinho aquecido.

9. Por que não se deve colocar matérias aquecidos sobre superfície fria?

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Para não ocorrer choque térmico, pois a superfície estará fria em relação aos matérias aquecido.

10. Poderíamos ter usado outro sistema de aquecimento no experimento do aquecimento em banho de areia? Qual(is)?

Sim, poderíamos. Como o banho de óleo.

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