Soluções, Reações e Cromatografia

Soluções, Reações e Cromatografia

Universidade do Estado do pará - UEPA

Centro de Ciências Sociais e Educação - CCSE

Licenciatura Plena em Ciencias Naturais - Química Roger Leomar.

Química IV: Atividade Complementar.

Universidade do Estado do pará-UEPA

Centro de Ciências Sociais e Educação-CCSE

Licenciatura Plena em Ciencias Naturais- Biologia¹, Física² e Química³.

Arlon Weuler²; Carla Cristine³; Carlyle Souza³; Cássia Barroso¹;

Fayla Santo¹ ; Jeann Ricardo³; Roger Leomar³.

Relatórios: Soluções, Reações e Cromatografia.

Relatório entregue como requisito parcial referente à 2° avaliação da disciplina: Eixo Conhecimento Tecnologia e Sociedade- Temas de Química I, orientado e ministrado pelo Professor João Carneiro.

Soluções

Introdução

No dia 14 de novembro de 2008, foi proposto a preparação de soluções, realizada a partir de procedimentos que foram explicados durante a aula teórica ministrada antes da aula prática.

As soluções assumem uma importância significativa, que envolvem ácidos, bases e sais.

As soluções se caracterizam por não apresentarem possibilidades de sedimentação das partículas dispersas, nem de separação por filtragem. Como as partículas dispersas não são visíveis, as soluções formam sistemas homogêneos típicos. Por tanto: soluções são misturas homogêneas de duas ou mais substância.

Nas soluções, a substancia dispersa chama-se soluto e o dispersante chama-se solvente. Na dissolução de sólidos e gases em liquido, é fácil caracteriza o soluto e o solvente, pois atribuímos ao liquido a propriedade de dissolver. Já nas soluções de dois líquidos, como água álcool, a identificação do soluto e do solvente não é tão simples. Nas soluções aquosas em geral, considera-se a água como solvente, independentemente das quantidades relativas das substancias misturadas. Toda via, no caso do álcool carburante (álcool utilizado nos veículos automotivos), que contem uma certa porcentagem de água, o álcool será considerado o solvente e a água o soluto.

Concentração de soluções

Uma vez preparada a solução, é importante indicar no rotulo do frasco a proporção utilizada em seu preparo. Essa proporção vai chamar-se concentração. Em linhas gerias, concentração é o critério usado para indicar a quantidade de soluto dissolvida em um determinado volume ou em uma determinada massa de solução.

Concentração: a concentração indica a massa de um soluto contida em um litro de solução, e é expressa em g/l.

Molaridade (m): indica o número de moles de soluto em um litro de solução e é expressa em moles/l

Porcentagem em peso (massa), ou Título (T):

O Título porcentual (T%): indica a massa de soluto contida em 100g de solução, ou o Título comum, ou simplesmente Título, é obtido dividindo-se p Título porcentual por 100.

Densidade (d): indica a massa de solução que existe em uma determinada unidade de volume. Normalmente é expressa em g/ml ou g/cm³, expressa pela formula matemática:

Normalidade (n): indica a concentração que é calculada através do quociente entre o número de equivalente (neq), de soluto dissolvidos e o volume de soluções em litros.

Equivalente grama (eq): é a relação entre o Peso molecular (Pm) e uma valência (x) de um composto considerável.

X- Para ácido: é o número de hidrogênios ionizáveis.

X- Para base: número de hidroxilas. X- Para sal: cátion ou ânion. X- Para oxidante ou redutor: é o número total de elétrons cedidos ou recebidos.

Metodologia Material Utilizado:

Balão Volumétrico de 100ml; Espátula;

Vidro de relógio;

Pipetas;

Antes de preparar algumas soluções, realizamos cálculos para podermos saber a massa a ser utilizada para cada 100ml de soluções:

As reações dadas foram ás seguintes:

01)𝟏𝟎𝟎𝒎𝒍 𝒅𝒆 𝑪𝒖𝑺𝒐𝟒.𝟓𝑯𝟐𝑶 →𝟎,𝟓𝑴
𝑚1=249,68 .0,1 .0,𝑚1=12,48𝑔/𝑙
02)𝟏𝟎𝟎𝒎𝒍 𝒅𝒆 𝑯𝑪𝒍 →𝟏 𝑴
𝑚1=36,5 .0,1 .1𝑚1= 3,65g/l
𝑚1=122,3 .0,1 .0,1𝑚1= 1,22g/l
𝑚1=122,3 .0,1 .0,1𝑚1= 1,42g/l
400,1
𝑚1=40 .0,1 .1𝑚1= 4g/l

Depois de todos os cálculos, começamos a preparar as soluções, pesamos as massas de cada solução e posteriormente iniciamos a dissociação para cada 100ml de água destilada e transferimos para um recipiente plástico onde continham informações, como formula, nome da equipe, e a data do preparo.

Essas soluções foram guardadas para serem usados na aula seguinte.

No dia 18 de dezembro de 2008, realizamos novos preparos de soluções:

203,300,1
𝑚1=230,30 .0,1.0,1𝑚1= 2,03g/l
84,90,1
𝑚1=84,9 .0,1.0,2𝑚1=1,69𝑔/𝑙
3310,1

Cromatografia

Introdução

No dia 02 de dezembro de 2008, realizamos uma Cromatografia que é um método de separação de misturas e identificação de seus componentes.

Introduzida pelo pesquisador russo Michael Tswett em 1906, quando separou clorofila de uma mistura de pigmentos de plantas, através de uma coluna cheia de carbonato de cálcio em pó, fazendo a lavagem com éter de petróleo. Conforme a amostra descia pela coluna, apareciam bandas separadas e cores distintas. Palavra de origem grega, onde “cromo” significa cor e “grafia” significa escrita, ou seja “escrita em cores”. Mas a cromatografia pode separar os componentes sem nenhum aparecimento de cor.

Esta separação depende da diferença entre o comportamento dos analítos entre a fase móvel e a fase estacionária. A interação dos componentes da mistura com estas duas fases é influenciado por diferentes forças intermoleculares, incluindo iônica, bipolar, apolar, e específicos efeitos de afinidade e solubilidade.

Metodologia

Material utilizado:

Papel de sílica; Béquer;

Hexano de acetato de etila;

Iodo;

A cromatografia, que é usada para a separação de composto ou purificação de um determinado material que deve ser extraido, foi executado dentro de bequer.

Nossa cromatografia foi simples, com um pedaço retangular de uma placa de papel fixa de sílica, (papel celulose, sílica SiO2 ). na fase móvel (papel de sílica)foi misturada o Hexano de acetato de Etila. Pode ser observado o resultado, quando foi posto Íodovapor dentro do béquer fechado.

Resultado obtido

A substância que foi obtida através da cromatografia, após a inserção do vapor de iodo, observou-se que interagiu com as duas fases do sistema, a fase móvel e a estacionário. Neste tipo de cromatografia, uma amostra líquida flui por uma tira de papel adsorvente vertical, onde os componentes depositam-se em locais específicos. O papel é composto por moléculas extremamente longas chamadas celulose. A celulose é um polímero, o que significa é ela é composta por milhares de moléculas menores que se organizam juntas. Esta organização molecular que compõe as cadeias de celulose é polar, sendo assim denominada como uma fase móvel orgânica que junto com a estacionária flui através de uma seção do papel que tem o soluto, ocorrendo a partição entre as fases.

A parte do soluto, abandona o papel e insere-se na fase móvel, e quando este soluto não alcança essa determinada seção do papel que não contem o soluto, ocorre o fenômeno da partição novamente.

O soluto percorre o processo inverso, sai da fase móvel para a estacionária, com o fluxo retilíneo do solvente, é realizado a partição da fase móvel e da estacionária que é por sua vez a transferência do soluto do ponto de aplicação ao papel para um outro ponto localizado a uma determinada distancia do local de aplicação, no sentido que o solvente percorreu.

Após toda essa movimentação, tivemos um resultado positivo, foi possível observar a interação entre as fases e a partir da oxidação do iodo, que podemos ver o ponto que foi percorrido, que foi de aproximadamente 70% da fase estacionária.

Reações

Introdução

As equações químicas são regidas pela lei da conservação da massa; todas as demais propriedades físicas podem variar, porém a massa se matem a mesma antes e após a reação. Esta Lei vale para todos as equações químicas, com execeção das reações nucleares, pois, nestas reações, uma parcela da massa é convertida em energia, segundo a equação E=MC2

As equações químicas são representações gráficas de reações químicas do ponto de vista qualitativo e quantitativo, através de utilizações de formulas químicas. Como estas representações derivam do trabalho de Berzelius, os símbolos químicos também podem apresentam um resultado quantitativo; desta forma, quando escrevemos Ouro com Au, também indicamos que 197g deste elemento, e não apenas o elemento em si.

A equação: 2 +3 2→ 2 3, significa que seis moléculas de Oxigênio estão reagindo com duas moléculas de Ferro para formar Óxido de

Ferro I. Isto também quer dizer que 96g de Oxigênio (16x6) se combinam com 1,6g de Ferro (5,8x2) para formar 207,6g de Óxido de Ferro I.

Nas equações químicas também é costume colocar uma flecha com duplo sentido indicando um equilíbrio dinâmico, onde um certo número de moléculas segue um certo rumo da flecha, enquanto um número proporcional ruma ao lado oposto; isto implica que a reação atingiu o equilíbrio e não que ele tenha acabado. A flecha dupla também serve para informar que uma reação é reversível.

De maneira genérica, as reações químicas podem ser agrupadas em seis tipos:

Reações de síntese (ou adição): em uma dessas reações duas ou mais substancia reagem produzindo uma única substancia.

Reações de decomposição (ou de análise):essas reações são opostas às de síntese, ou seja, ocorrem quando temos apenas um reagente que se separa (decompõe) em duas ou mais substancias (simples ou composta), quando submetidos a algum tipo de energia, como calor, eletricidade ou luz.

especificos, como: -Pirólise: decomposição pelo calor;

-Fotólise: decomposição pela luz;

-Eletrolise: decomposição pela eletricidade.

Reações de simples troca (ou deslocamento ou substituição): nessas reações, temos um elemento livre (substancia composta- substancia constituída por diferentes elementos). O elemento livre desloca, ou seja, substitui outro elemento do composto. Para que isso ocorra, é necessário que o elemento livre seja mais reativo do que o elemento a ser deslocado do composto. Em outras palavras, trata-se de reação entre uma substancia simples e uma substancia composta, produzindo também uma substancia simples e uma substancia composta.

Reações de dupla troca (ou de dupla substituição): essas reações acontecem entre ácidos, bases e sais. É caracterizado por ser uma reação entre duas substancias compostas que origina, como o produto, também duas ou mais substancias compostas.

Reações de combustão: ocorre entre substancias simples ou compostas e o Oxigênio, liberando luz e calor. Toda reação de combustão é exotérmica, ou seja, ocorre liberação de calor.

Reações de oxirredução: nessas reações ocorre variação no numero de oxidação de pelo menos um elemento.

Metodologia Material utilizado:

Suportes para tubo de ensaio (estantes); Espátulas;

Pipetas;

Tubos de ensaio. Usaremos a tabela para auxilio:

Reações: 01) Fe(s)+ CuSo4(aq)→FeSo4(aq)+Cu(s)

equipe fez este procedimento fora da estufa)

Esta reação ocorre, pois há mudança de coloração de azul para marrom que indica uma reação, e pode ser considerada de deslocamento (nossa 02) Cu(s)+ HCl → não ocorre;

Não ocorre pois, de acordo com a tabela e estudo de reações, seria de deslocamento simples, pois há diferença de reatividade, no caso nos potenciais do Cobre (Cu), que é maior que do Hidrogênio(H).

03) CaCO3(s)+ 2HCl → CaCl2 + H2O(liq)+ CO2(g) Esta reação ocorre, pois há liberação do dióxido de carbono que pode ser observado na efeversência e pode ser considerado de dupla troca pois,além de acontecer entre um sal e um ácido, pois observa-se que de duas substancias compostas que origina, como o produto, também duas substancias compostas.

04) NH4(s)+ NaOH → NaCl(aq) + NH4OH. Esta reação ocorre pelo mesmo motivo da reação 03, mais não foi observado efervesencia, observou-se que diminuiu sua temperatura.

05) Cu(s) + 4HNO4 → Cu(NO3)2 + 2H2O(l) + 2NO2(g) Esta reação ocorre, e denominado uma reação pois foi observado a liberação de um gás alaranjado, considerado uma reação de simples troca, pois o elemento livre desloca, ou seja, substitui outro elemento do composto.

06) Mg(NO3)(aq)+ 2 NaOH(aq) → Mg (OH)2 + 2NaNO3(aq). Esta reação ocorre, pode ser considerada de dupla troca, pois há substituição das bases.

07) Mg(NO3)2 + Na2SO4 → não ocorre.

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