Relatório Laboratório de Química

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO TRIÂNGULO MINEIRO
Instituto de Ciências Tecnológicas e Exatas
Fábio Lúcio Felix
Fernanda Lahr
Guilherme de Melo Lozano
Pedro José Trindade Campos
Experimento nº: 01
Introdução às técnicas de laboratório e de medidas de massa, volume e temperatura
Benecildo Amauri Righeto
Laboratório de Química
Uberaba – MG
16/09/2014
Fábio Lúcio Felix
Fernanda Lahr
Guilherme de Melo Lozano
Pedro José Trindade Campos
Experimento nº: 01
Introdução às técnicas de laboratório e de medidas de massa, volume e temperatura
Relatório apresentado para fins avaliativos da disciplina de Laboratório de Química da Universidade Federal do Triângulo Mineiro.
Prof. Dr. Benecildo Aparecido Righeto
Uberaba - MG
16/09/2014
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO
Como todos sabem medir uma determinada grandeza, em unidades apropriadas, significa comparar com um padrão previamente estabelecido [1]. Nesse contexto, o primeiro experimento proposto da disciplina de Laboratório de Química foi importante para que pudéssemos realizar as medidas de temperatura, massa e volumes.
Em química, determinar essas medidas com precisão é fundamental. Em laboratório, executamos medidas diferentes em um mesmo experimento. Contudo, os dados obtidos, na maioria das vezes, são sempre inexatos. Sendo assim, os erros de medidas são causados, majoritariamente, pela calibração imperfeita dos aparelhos, escoamento incorreto do líquido no recipiente e, sobretudo, pelo erro de leitura do observador, pois sua linha de visão, em alguns casos, não está na altura do menisco.
Nessas condições, para determinarmos se uma determinada aferição de medida está próxima da correta, devemos verificar se os valores encontrados forem precisos e exatos entre si. Os termos precisão e exatidão são normalmente usados nos exames de incerteza de valores de medidas. Precisão é uma medida do grau de aproximação entre os valores das medidas individuais. Exatidão indica o grau de aproximação das medidas individuais e o valor correto ou verdadeiro.
Sabendo disso, a fim de executar medidas corretas, devemos verificar quais dos equipamentos de laboratório são mais precisos para a execução de uma medição. Para isso, é possível, utilizando a relação entre massa e o volume, expressa pela densidade, constatar, a diferença entre o volume real e nominal. De acordo com o Inmetro, o volume nominal é aquele inscrito na medida de capacidade, que serve de base a uma transação comercial e correspondente ao volume limitado pelo plano que tangencia a parte inferior da referência de enchimento [2]. Já o volume efetivo ou real corresponde à verdadeira quantidade de líquido presente em um recipiente.
2. OBJETIVOS
Os principais objetivos do experimento estão vinculados à promoção do contato entre alunos e equipamento básicos de laboratório e também ao modo correto de manuseá-los. Além disso, deveríamos diferenciar as vidrarias volumétricas das graduadas e, principalmente, aprender as técnicas corretas para realizarmos as medidas de temperatura, massa e volume. Finalmente, utilizando a relação entre massa e o volume, expressa pela densidade, verificar a diferença entre o volume real e nominal e, a partir de comparações dos resultados obtidos, definir o instrumento mais preciso para se executar uma determinada medição de volume.
3. PARTE EXPERIMENTAL
3.1 materiais
6
Para a realização do experimento utilizamos os seguintes instrumentos listados abaixo
Béqueres de 30 e 100 ml
Termômetro
Bastão de vidro
Proveta de 25 ml
Pipeta volumétrica de 15 ml
Pipeta graduada de 25 ml
Pisseta
Balança – Marca: Shimadzu
Conta-gotas
Gelo
Água destilada
3.2 MÉTODOS
3.2.1 Medidas de temperatura
	Cerca de 100 ml de água de torneira foram colocados em um béquer e, em seguida, mediu-se a sua temperatura utilizando-se um termômetro de mercúrio. Essa temperatura foi aferida utilizando-se dois algarismos significativos. Após isso, nesse mesmo recipiente foram adicionados três cubos de gelo picado e, então, a mistura foi agitada com bastão de vidro. Finalmente, mediu-se a temperatura da água, a cada minuto, até que ela ficasse constante. 
3.2.2 Relação massa - volume
Inicialmente, verificamos a capacidade e precisão da balança, se o prato estava limpo e, depois disso, sua tara foi feita. Por conseguinte, pesamos uma proveta de 25 ml e adicionamos a ela 100 gotas de água destilada, utilizando, para isso, o conta-gotas. Logo depois, pesamos novamente esse sistema e aferimos o volume, com precisão de duas casas decimais, e a temperatura Com esses valores obtidos, determinou-se a massa e o volume equivalente a uma gota de água e a massa de 1ml de água proporcionalmente. 
3.2.1 Medidas de volume
Pesou-se um béquer de 100 ml obtendo-se a massa. Medimos 25 ml de água em uma proveta, verificando a temperatura. Posteriormente, a transferimos para o béquer e o pesamos. Nesse momento, adicionamos mais 25 ml de água a ele e o pesamos. Por fim, repetimos essa etapa última etapa mais uma vez. Todo esse procedimento descrito foi executado novamente utilizando uma pipeta volumétrica de 15 ml.
4. ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
4.1. Medidas de temperatura
	Os dados obtidos por meio das aferições de temperatura da água em função do tempo são expressos no quadro abaixo.
Quadro 1- Temperatura da água em função do tempo
	Tempo (min)
	Temperatura (°C)
	0
	26
	1
	10
	2
	7
	
A temperatura inicial da água era de 26 °C. Com base nisso, na análise dos dados podemos inferir que durante o intervalo de tempo entre 0 e 1 a temperatura caiu rapidamente, de 26°C para 10°C .De fato, quando a água, a uma temperatura maior, fornece calor para o gelo, suas moléculas perdem energia cinética e, dessa forma, a temperatura cai significativamente. Por outro lado, entre os instantes 1 e 2 observamos que a inclinação diminui relativamente, indicando que o sistema começava a atingir o equilíbrio térmico. Por fim, a partir do minuto 2, a tempera estabilizou-se.
	Nesse contexto, concluímos que o critério para verificar se a temperatura está constante relaciona-se à ausência de alterações da temperatura em função do tempo, como podemos observar após o minuto 2.
4.2. Relação Massa-Volume
Os dados obtidos, por meio das medições, nos possibilitou determinar a massa e o volume de uma gota de água e a massa equivalente a 1 ml desse líquido. Sendo assim, para executar essa tarefa, efetuamos cálculos simples de estequiometria.
Desse modo, a massa correspondente a uma gota foi de 0,032605g ±0,000001 e o volume foi de 0,027 ml ±0,001. Nesse momento, constatamos que a temperatura da água era de 26°C e, sabendo que nessa temperatura a sua densidade é de 0,99678 g/ml, teoricamente a massa equivalente a 1 ml de água, nessas condições, deveria ser 0,99678 g. Apesar disso, realizando esse cálculo baseando-se nas medidas de volume e massa coletados e, empregando regra de três simples, encontramos 1,21g ±0,01. Logo, inferimos que essa variação pode ter sido provocada pelas limitações dos equipamentos do laboratório e/ou também pelos erros de paralaxe, àquelas advindos das aferições incorretas nesses equipamentos [3].
4.3. Medidas de Volume
	O quadro a seguir faz a comparação da densidade da água nas três etapas do experimento realizado utilizando duas vidrarias distintas: a proveta de 25 ml e a pipeta volumétrica de 15 ml, ambas calibradas a 20° C.
Quadro 2 – Comparação da densidade utilizando proveta e pipeta volumétrica
	
	Densidade – 1ª medida
	Densidade – 2ª medida
	Densidade – 3ª medida
	Proveta de 25ml
	0,97664 g/ml
	0,98432 g/ml
	0,98232 g/ml
	Pipeta volumétrica de 15ml
	0,99486 g/ml
	0,99386 g/ml
	0,99246 g/ml
Efetuando a comparação das densidades obtidas com a densidade real da água a 26 °C, conclui-se que a pipeta volumétrica é mais precisa, visto que é a vidraria que, nos experimentos, mais se aproximou do valor de 0,99678 g/ml.
5. CONCLUSÕES
Os objetivosdos experimentos foram satisfatórios. No primeiro experimento, compreendemos que é fundamental saber determinar a temperatura de um sistema, assim como definir o critério para verificar se ela está constante.
Já no segundo experimento, entendemos a necessidade de se utilizar cálculos simples de estequiometria para definir grandezas, tais como a massa e o volume de água. Além disso, verificamos também a precisão desses cálculos por meio de um comparativo com os outros valores calculados, nesse mesmo contexto, utilizando-se a densidade da água.
	Por fim, com o terceiro experimento identificamos que a pipeta volumétrica é mais precisa que a proveta para medir volumes. Essa informação foi obtida partindo-se da comparação entre a densidade da água na temperatura do laboratório e as densidades encontradas nas duas situações em que empregamos essas vidrarias distintas para executarmos as medições.
	Assim, aprendemos as funções dos equipamentos básicos dentro do laboratório, suas precisões e, sobretudo, como lidar com elas. Por outro lado, entendemos que ao medir as massas e os volumes repetitivamente poderemos encontras valores distintos, porém próximos entre si. Por tudo isso, entendemos que em laboratório, existem erros humanos, aqueles causados pelas limitações dos equipamentos e outros devido às condições do experimento.
6. QUESTIONÁRIO
Cite três cuidados que devem ser observados quando uma balança é utilizada.
RESPOSTA: Ao utilizar uma balança deve-se observar se o prato está totalmente limpo. Além disso, os reagentes não devem ser colocados diretamente na balança e o operador não deve se apoiar na mesa onde se localiza a balança.
Um objeto de massa igual a 15,000g foi pesado três vezes em duas balanças diferentes. Foram obtidos os seguintes dados:
Calcule o desvio médio para cada conjunto de medidas
RESPOSTA: 
O desvio médio da balança 1 é de 0,005.
O desvio médio da balança 2 é de 0,1.
Qual das balanças é mais precisa e qual é mais exata? Explique.
RESPOSTA: A balança 1 é mais precisa e mais exata, pois além de mostrar as medidas com o maior número de algarismos significativos, possui um desvio médio muito baixo entre as medidas.
Qual o número de algarismos significativos em cada uma das seguintes medidas:
RESPOSTA:
5					d) 2
7					e) 3
3					f) 6
Arredonde os seguintes números para que eles fiquem com dois algarismos significativos: 
RESPOSTA:
9,8 x 				d) 0,6
0,6 					e) 50
0,9 					f) 57
Efetue os cálculos, observando o número correto de algarismos significativos:
RESPOSTA: 
2.493,751596
87,963975
1.957,060185
20.888
69,5823
107,169
Qual é a diferença conceitual entre massa e peso e massa e densidade?
RESPOSTA: Massa e peso: a massa é a medida da inércia de um corpo, já o peso é a relação entre a massa e a aceleração da gravidade.
Massa e densidade: a massa é a medida da inércia de um corpo já a densidade é a relação entre a massa de um corpo e o volume que ele ocupa em determinado recipiente.
Compare os volumes de dois objetos A e B, que apresentam a mesma massa, sabendo-se que a densidade de A é três vezes a de B.
RESPOSTA: O volume de A é três vezes maior que o volume de B.
O mercúrio despejado dentro de um béquer com água fica depositado no fundo do béquer. Se gasolina é adicionada no mesmo béquer ela flutua na superfície da água. Um pedaço de parafina colocado dentro da mistura e fica entra a água e a gasolina, enquanto um pedaço de ferro vai situar-se entre a água e o mercúrio. Coloque estas cinco substâncias em ordem crescente de densidade.
RESPOSTA: Mercúrio > Ferro > Água > Parafina > Gasolina.
Um béquer contendo 4,00 x 10² cm³ de um líquido com uma densidade de 1,85 g/cm³ apresentou uma massa igual a 884 g. Qual é a massa do béquer vazio?
RESPOSTA: A massa do béquer vazio é de 144 g.
7. REFERÊNCIAS
[1] WALKER, Jear. Medição. In: Jear Walker. Fundamentos da Física. 8 ed. Editora: Gen/LTC. Volume 1. Capítulo 1. p. 3.
[2] MINISTÉRIO DA INDÚSTRIA, DO COMÉRCIO E DO TURISMO. Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial – INMETRO. Disponível em:
http://www.inmetro.gov.br/rtac/pdf/RTAC000155.pdf.
[3] GOMES DOS SANTOS, Francisco et al. Disciplina: Laboratório de química geral. Disponível em:http://www2.ufersa.edu.br/Apostila%20laborat%C3%B3rio%20final.pdf.