Exercícios de Química: Preparo de Soluções, Identificação de Íons e Calibração de Pipetas, Trabalhos de Química Analítica

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Técnicas de laboratório

Nathália Vilas Boas Mestanza 222840

QA282, Turma C

I. Preparo de soluções

Q1. Faça os cálculos necessários para preparar as seguintes soluções:

 1000 mL de solução de HCl 0,1 mol/L

Dados: HCl 36%, d = 1,18 g/mL, MM = 36, 461 g/mol

Utilizando a fórmula:

C =

m

MM. Vol

, temos que

m

→m =3,6461 g de HCl

Como 3,6461g de HCl são referentes a 36% de HCl, por regra de três, temos como resultado

que 100% será 10,13 g de HCl. Como densidade é a razão de massa por volume, encontramos

que

V =

m

d

→ V =

=8,58 mLde HCl

Assim, para o preparo da solução serão necessários 8,58 mL de HCl.

 1000 mL de solução de NaOH 0,1 mol/L

Dados: MM = 39,997 g/mol

Utilizando a fórmula:

C =

m

MM. Vol

, temos que

m

→ m =3,9997 g de NaOH

Assim, para o preparo da solução serão necessários 3,9997 g de NaOH.

 500 mL de solução de CH 3

COOH 0,5 mol/L

Dados: d = 1,05 g/mL, MM = 60,05 g/mol, adotando porcentagem de 100%

Utilizando a fórmula:

C =

m

MM. Vol

, temos que

m

→ m =15,125 g de ácido acético

Como densidade é a razão de massa por volume, encontramos que

V =

m

d

→ V =

=14,40 mL de ácido acético

Assim, para o preparo da solução serão necessários 14,40 mL de CH 3

COOH.

Q5. Escreva todas as reações envolvidas neste experimento.

 KNO

3(aq)

• AgNO 3(aq)

→ X

 2 KNO

3(aq)

• BaCl 2(aq)

→ 2 KCl (aq)

• Ba(NO 3

2(aq)

 2 KNO

3(aq)

+ 4 H

2

SO

4(aq)

• 6 FeSO 4(aq)

→ 3 Fe 2

(SO

4

3(aq)

+ 2 NO

(g)

+ K

2

SO

4(aq)

+ 4 H

2

O

(l)

Q6. O que seria esperado observar em cada caso para comprovar que houve uma

reação química?

Na primeira reação, nada ocorre, nenhuma reação acontece.

Na segunda reação, aparentemente nada ocorre, porém os íons formaram novos compostos,

o cloreto de potássio e nitrato de bário, em uma reação de dupla troca.

Na terceira reação, haverá a formação de duas fases, com uma interface de cor marrom entre

o ácido e a solução reacional, ou seja, o teste do anel, determinando a presença de íon nitrato.

A composição do anel será [Fe(H 2

O)

5

NO]

2+

Q7. Escreva todas as reações envolvidas neste experimento.

 Na 2

SO

4(aq)

• 2 AgNO 3(aq)

→ Ag 2

SO

4(s)

• 2 NaNO 3(aq)

 Na 2

SO

4(aq)

• BaCl 2(aq)

→ BaSO 4(s)

• 2 NaCl (aq)

 Na 2

SO

4(aq)

+ H

2

SO

4(aq)

→ X

Q8. O que seria esperado observar em cada caso para comprovar que houve uma

reação química?

Na primeira reação, nota-se a formação de um precitado de aspecto esbranquiçado

(Ag 2

SO

4

). Essa reação é exotérmica.

Na segunda reação, há uma reação de dupla troca, com formação de um líquido branco,

aparentemente viscoso, com aspecto leitoso, além de formar o precipitado pouco solúvel,

BaSO 4

Na terceira reação, nada ocorre, nenhuma reação acontece.

Q9. Aponte qual é o melhor teste para identificar sulfato, nitrato ou cloreto. E

explique o porquê.

O melhor teste para identificar o nitrato é o teste do anel que consiste na adição de ácido

sulfúrico e sulfato ferroso, uma vez que observasse a formação do aro pardo. Para identificar

o cloreto, o melhor teste foi a adição do ácido sulfúrico, que formou um gás de odor forte,

logo bem perceptível. Já para identificar o sulfato, o teste recomendado é a adição de íon

Ba

2+

, já que com o íon SO 4

2-

forma-se o precipitado branco (BaSO 4

) que é insolúvel, sendo

sua observação notável.

III. Calibração da pipeta volumétrica

Com o objetivo de calibrar três pipetas volumétricas, com diferentes volumes, os

seguintes resultados foram obtidos:

Pipeta Massa do

béquer (g)

Temperatur

a (°C)

M

pesagem 1

(g) M pesagem 2

(g) M peagem 3

(g)

10 mL 51,560 28 °C 61,4247 61,4171 61,

15 mL 51,560 22 °C 66,4898 66,4474 66,

25 mL 51,560 24 °C 76,2855 76,4093 76,

Q10. Apresente o valor médio e a estimativa do desvio padrão.

 Pipeta de 10 mL:

Inicialmente, dos valores das massas de cada pesagem restaremos o valor da massa do

béquer para termos o real valor da massa de água. Assim, obtemos a tabela abaixo

M

pesagem 1

(g) M pesagem 2

(g) M peagem 3

(g)

Como densidade é a razão de massa por volume e sabe-se que a densidade da água na

temperatura de 28 °C é 0,996232 g/mL, encontramos que

M

pesagem 1

V =

m

d

→ V =

=9,90201077660625 mL de água

M

pesagem 2

V =

m

d

→ V =

=9,89438203149467 mLde água

M

peagem 3

V =

m

d

→ V =

=9,79119321603803 mL de água

Assim, a média de volume de água é de 9,86252867471298mL de água. A estimativa do

desvio padrão será dada por

DP =

√

∑

( Xi − Xm )

2

n

DP =

√

2

2

M

pesagem 1

V =

m

d

→ V =

=24,79253902552502 mLde água

M

pesagem 2

V =

m

d

→ V =

=24,91667468835732 mLde água

M

peagem 3

V =

m

d

→ V =

=24,94084003144503 mL de água

Assim, a média de volume de água é de 24,88335124844246mL de água. A estimativa do

desvio padrão será dada por

DP =

√

∑

( Xi − Xm )

2

n

Do mesmo modo feito no tópico anterior, após cálculos, temos que o DP (Desvio padrão)

será 0,0649673550077 mL. Portanto, podemos denotar o volume real da pipeta de 25 mL

como (24,88 ± 0,06) mL.

Q11. Verifique o erro que cometeria se não calibrasse a pipeta.

O erro cometido sem calibrar a pipeta seria

E = Xreal − Xaproximado

 Pipeta de 10 mL

E = 10 - 9,86 = 0,14 mL

 Pipeta de 15 mL

E = 15 - 15,27 = - 0,27 mL

 Pipeta de 25 mL

E = 25 - 24,88 = 0,12 mL

Q12. Disserte a respeito da precisão para os três casos apresentados, tendo como base

os seguintes parâmetros. Em algum caso seria necessário realizar mais replicatas para

que o erro estivesse dentro do aceitável?

Volume Tolerância de erro

10 mL ± 0,02 mL

15 mL ± 0,02 mL

25 mL ± 0,03 mL

A respeito da precisão nas três calibrações, observa-se que, através do cálculo de desvio

médio ( DM =

∑

¿ Xi − Xm ∨¿

n

), temos os seguintes resultados:

 Pipeta de 10 mL

DM  0,047556972  0,05 mL

 Pipeta de 15 mL

DM  0,030454788  0,03 mL

 Pipeta de 25 mL

DM  0,060541482  0,06 mL

Deste modo, conclui-se que a precisão dos três cálculos é alta, pois por apresentar uma

variância pequena quer dizer que os dados tendem a estar mais concentrados em torno da

média, sendo mais preciso.

Entretanto, apesar de ser preciso, não são exatos. Tal fato torna necessária a realização de

mais replicatas, em todos os casos, uma vez que os respectivos desvios padrão excedem a

tolerância de erro.

Na pipeta de 10 mL, o desvio é cerca de 0,05 mL e o tolerável é 0,02 mL. Na pipeta de 15

mL, o desvio é 0,04 mL, sendo o aceitável 0,02 mL. Na pipeta de 25 mL, o desvio é de 0,

mL, a tolerância é de 0,03 mL. Por apresentarem essa diferença significante, precisa-se fazer

mais replicatas para certificar o valor do erro constatado.