15
Anote as observações:
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
EXERCÍCIO:
1.Que é um fato empírico? E uma teoria?
2. Que é aspecto qualitativo? E quantitativo?
3. Que é uma investigação? E um experimento?
4. Que é uma interpretação? E uma observação?
EXPERIMENTO NO. 01
TÍTULO: DESCRIÇÃO DE UM INSTRUMENTO
NOME:______________________________________________________RA:____________
CURSO:____________________TURMA:_______________D________DATA ___/___/____
18
Dados Coligidos:
Calcule:1. A massa de zinco empregada (mZn ).
mZn = m2 - m1
mZn =
2. A massa de cobre obtida (mCU).
mCu = m4 - m3
mCu =
3. Reação de simples troca ou deslocamento ou cementação.
4. A Massa Molar do cobre (estequiometria).
EXPERIMENTO NO. 02
TÍTULO: MASSA MOLAR DO COBRE
NOME:______________________________________________________RA:____________
CURSO:____________________TURMA:________________D________DATA ___/___/____
m1
m2
m3
m4
M
Massa do papel
Massa do papel + Zn
Massa do papel de filtro + vidro de relógio
Massa do papel de filtro + vidro de relógio + Cu
Massa Molar do zinco
g
g
g
g
g
Símbolo Grandeza Valor Unidade
65,4
19
5) Erro relativo percentual do experimento.
Valorexperimental - Valorteórico%E = .100
Valorteórico
%E =
Exercícios:
1. Defina Massa Atômica e Massa Molar.
2. Massa atômica e no de massa tem o mesmo significado? Justifique.
3. Qual a relação entre massa molar de um elemento químico e sua massa atômica?
4.Que é Constante de Avogadro? Qual o seu valor?
5. Qual a relação entre Constante de Avogadro e Massa Molar de um elemento químico?
22
Dados Coligidos:
Calcule:
1. A massa de magnésio:mMg = l . µ l
2. O volume de gás hidrogênio recolhido:VH2
= 50 + Vm - Vf
3. A pressão de vapor (interpolação):
4. A pressão exercida pelo gás:PH2
= Patm - Pvapor
EXPERIMENTO NO. 03
TÍTULO: VOLUME MOLAR DO GÁS HIDROGÊNIO
NOME:______________________________________________________RA:____________
CURSO:____________________TURMA:________________D________DATA ___/___/____
l
Vm
VF
Tamb
P
µ l
Pvapor
Comprimento da fita
Volume "morto"
Volume final da solução
Temperatura ambiente
Pressão atmosférica
Densidade linear
Pressão de vapor-interpolação
m
mL
mLoC
atm
g / m
mmHg
Valor Grandeza Unidade Símbolo
23
5. A temperatura absoluta da solução: TH2
= To + Tamb
6. Utilizando a equação geral dos gases, calcule o volume molar de H2 convertendo-o na CNTP:
PO . VO PH2 . VH2______ ________
TO TH2
VO = litros
7. O volume molar experimental do gás hidrogênio na CNTP, sabendo que Mg=24,3 u.mMg ________________
VO
24,3g ___________ Vmolar H2
Vmolar H2= litros
8. O Erro relativo percentual (% E) do Volume molar: Valorexperimental - Valorteórico
%E = ________________________ . 100Valorteórico
%EH2=
Exercícios:1. Escreva a equação que ocorre no processo.
2. Qual a finalidade de determinar o volume "morto" da bureta?
3. Porque devemos igualar os níveis externos e internos na determinação do volume final desolução existente na bureta?
=
24
TÍTULO: INTRODUÇÃO PARA OS EXPERIMENTOS "REATIVIDADE" E "IDENTIFICAÇÃO DE SUBSTÂNCIAS"
INTRODUÇÃO:
Reações químicas são as transformações em que uma ou mais substâncias dão origem aoutras. As primeiras substâncias se denominam Reagentes e as últimas são os Produtos deReação.
Cada reação química é representada através de sua Equação Química; as reações químicaspodem ser classificadas em:
1 - Reação de Síntese ou de Adição: (T otal e Parcial)
A + B + ......... P
Exemplos:
N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g) Síntese Total
NH3(g) + HCl(g) NH4Cl(s) Síntese Parcial
2 - Reação de Análise ou Decomposição: (T otal e Parcial)
R A + B + .........
Exemplos:
CaCO3(s) CaO(s)+ CO2(g) Pirólise (Análise Parcial)
2 NaCl(aq) 2 Na(s)+ Cl2(g) Eletrólise (AnáliseTotal)
3 - Reação de Deslocamento ou Simples T roca:
A + BC AC + B
Para que esta reação ocorra é necessário que uma espécie seja mais reativa: maiseletropositiva (metais) ou mais eletronegativa (não metais ou ametais) que a outra.
Exemplos:2 Al(s) + 6 HCl(aq) 2 Al Cl3(aq) + 3 H2(g)
2 Na(s) + 2 H2O(l) 2 NaOH(aq) + H2(g)
25
4 - Reação de Dupla-T roca ou Dupla Substituição ou Permut ação:
AB + CD AD + CB
Para que haja a reação é necessário que: a - Pelo menos um dos Produtos seja menos solúvel (insolúvel) que os Reagentes; ou b - Pelo menos um dos Produtos seja mais fraco (menos ionizado) do que os Reagentes; ou c - Pelo menos um dos Produtos seja mais volátil (evapora) que os Reagentes.
Exemplos :NaCl(aq) + AgNO3(aq) AgCl(s) + NaNO3(aq)
Na2S(aq) + 2 HCl(aq) 2 NaCl(aq) + H2S(g)
CaCO3(s) + 2 HCl(aq) CaCl2(aq) + H2O(l) + CO2(g)
Lembrar: Ácidos e Bases Instáveis H2CO3(aq) H2O(l) + CO2(g)
H2SO3(aq) H2O(l) + SO2(g)
NH4OH (aq) NH3(g) + H2O(l)
2 AgOH(s) Ag2O(s) + H2O(l)
Resumindo: Ácido + Base Sal + Água
Ácido + Sal Sal + Ácido
Base + Sal Sal + Base
Sal + Sal Sal + Sal
5 - Reação de Metais com Água:
Para que esta reação ocorra é necessário que o Metal seja da família 1A ou 2A. Os demais metais mais reativos que o hidrogênio, só reagem com água à altas temperaturas,originando o óxido e hidrogênio.
Exemplos: 2 Na(s) + 2H2O 2 NaOH(aq) + H2(g)
Ba(s) + 2H2O Ba(OH)2(s) + H2(g)
Zn(s) + H2O(g) ZnO(s) + H2(g)
27
Tabela Chave - (Vide apêndice III)
Tabela Obtida (Laboratório)
Tabela de Interações
Tabela TabelaChave Obtida
EXPERIMENTO NO. 04
TÍTULO: IDENTIFICAÇÃO DE SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS ATRAVÉS DE REAÇÕES
NOME:______________________________________________________RA:____________
CURSO:____________________TURMA:_______________D________DATA ___/___/____
Substâncias Interações Interações
A
B
C
D
E
F
Letras
A B C D E
F
E
D
C
B
28
Usando a tabela de ions (Vide apêndice II), escreva a fórmula molecular e o nome de cadasubstância identificada no experimento:
Escreva todas as reações de dupla-troca ocorridas e faça o balanceamento:
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
Regra de SolubilidadePrecipitado
Fórmula Molecular Nome
ABCDEF
Subst.
31
Reatividade Química dos Metais
1. Complete as tabelas abaixo (sim ou não) com os dados obtidos no laboratório:
2. Analisando as reações dos metais com o ácido clorídrico, coloque os metais em ordemcrescente de reatividade.
3. A reação entre Mg e Cu(NO3)2 ocorreu? E a reação inversa, entre Cu e Mg(NO3)2 ? Explique.______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4. Organize novamente a série de reatividade incluindo o H+ do HCl.
5. Equacionar quando houver reação:
Mg + CuSO4 NaCl + I2
Al + FeCl3 Zn + HCl
Na2S + I2 Cu + Al(NO3)3
ZnSO4 HClNaCl
Cu
Fe
Mg
Zn
Mg(NO3)2Cu(NO3)2 FeCl3
EXPERIMENTO NO. 05
TÍTULO: REATIVIDADE E ELETROPOSITIVIDADE DOS METAIS
NOME:______________________________________________________RA:____________
CURSO:____________________TURMA:________________D________DATA ___/___/____
34
PARTE 1: Análise Quantit ativa
Dados Coligidos:
1.Calcule:a. O volume da solução de HCl 0,45 mol / L que não reagiu com CaO. (equação 5)
b. O volume de solução de HCl 0,45 mol / L que reagiu com CaO.
c. A massa de óxido de cálcio que reagiu com solução de HCl. (equação 4)
d. A massa de óxido de cálcio presente na cal virgem (em %).
EXPERIMENTO NO. 06
TÍTULO: DETERMINAÇÃO DO TEOR DE CaO EM CAL VIVA
NOME:______________________________________________________RA:____________
CURSO:____________________TURMA:________________D________DATA ___/___/____
Símbolo
mcal
Mbase
Mácido
Vtotal ácido
Vbase
Grandeza
Massa de cal viva usada
Concentração de NaOH
Concentração de HCI
Volume total de HCI adicionado
Volume de NaOH gasto na titulação
Valor Unidade
g
mol / L
mol / L
mL
mL
35
2. Compare seu resultado com o valor médio obtido pela classe e justifique as possíveisdiferenças.
3. Conclua sobre o comportamento ácido-base da cal com os dados do experimento da PARTE 2.
4. Cite três aplicações industriais da cal viva.
Grupos
% CaO
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Média
38
1. Esquematize a pilha construída no experimento.
2. Qual a função da ponte salina?
3. Entre Cu e Zn, qual apresenta maior potencial de redução? O que isto significa?
4. Qual dos metais tem maior facilidade em ceder elétrons?
5. Escreva a reação de oxidação do Zn e de redução do Cu2+(aq) . Indique o cátodo e o ânodo
bem como o fluxo de elétrons.
6. Como ficam as lâminas de Zn e Cu depois de desmontada a pilha?
7. Qual seria a equação global da pilha se, em lugar do elétrodo de Zn, colocássemos um elétrodode Ag, com a respectiva solução?
EXPERIMENTO NO. 07 a
TÍTULO: PILHA OU CÉLULA GALVÂNICA
NOME:______________________________________________________RA:____________
CURSO:____________________TURMA:_________________D_______DATA ___/___/____
41
Dados Coligidos:
Calcule1. Potencial-padrão de redução do chumbo:
EoPb = - d.d.p + Eo
PbO2
2. Esquematize a pilha construída no experimento.
3. Sentido da corrente e fluxo de elétrons no circuito metálico.
4. O ânodo e o cátodo.
EXPERIMENTO NO. 07 b
TÍTULO: ACUMULADOR OU BATERIA
NOME:______________________________________________________RA:____________
CURSO:____________________TURMA:________________D________DATA ___/___/____
d.d.p
Eo1
Eo2
Diferença de potencial ou f.e.m da bateria
Potencial padrão de redução do PbO2 (teórico)
Potencial padrão de redução do Pb (teórico)
V
V
V
1,63 ou 1,695
- 0,300 ou - 0,36
Símbolo Grandeza Valor Unidade
42
5. No projeto de um reservatório para armazenar solução aquosa de Cd(NO3)2 , o engenheirodispõe dos metais:
(X) folhas de flanders (Y) chapas galvanizadas (Z) chapas de cobre
Dados os potenciais de redução:
Eo do Cd = - 0,403 VEo do Sn = - 0,136 VEo do Cu = +0,337 VEo do Zn = - 0,763 V
A fim de evitar contaminação da solução com cátions provenientes das paredes do recipiente,pode ser empregado o material: Justificar a resposta.
a) apenas (X) b) apenas (Y) c) apenas (Z) d) apenas (X) e (Z)
e) todas as chapas citadas.
A alternativa correta é: .....................................................................
6.Escreva as equações fundamentais de corrosão que ocorriam, caso se efetuassearmazenamento empregando-se material incorreto.
7) É dada a d.d.p da pilha formada pelos metais A e B no meio S:
EB - EA = + 690 mV.
A d.d.p ou f.e.m indica que o metal .................. é o ânodo, e o metal ............... é o cátodo. O metal
...................... corrói e o metal .................... fica protegido (não corrói). B tem maior potencial de
..........................................que A, e A tem maior potencial de ................................................que B.
45
Dados Coligidos:
1. Reação da eletrólise por etapas:
1°. Dissociação iônica ou ionização :
2°. Semi-reação anódica = pólo :
3°. Semi-reação catódica = pólo :
4°. Regeneração da Água:
5°. Reação final :
EXPERIMENTO NO. 08
TÍTULO: ELETRÓLISE DA ÁGUA
NOME:______________________________________________________RA:____________
CURSO:____________________TURMA:________________D________DATA ___/___/____
+
-
interpolaçãoverso da folha
Símbolo Grandeza ValorValor UnidadeUnidade
VH2
VO2
T
I
t
Pvap
Patm
M
R
F
e
Volume de gás hidrogênio
Volume de gás oxigênio
Temperatura da solução
Corrente
Tempo da eletrólise
Pressão de vapor
Pressão atmosférica
Massa molar do H2
Constante dos gases
Constante de Faraday
número de mol de elétrons
litros
litros
K
A
s
cm3
cm3
oC
mA
min
Torr
Torr
g/mol
Torr.L/K.mol
C / mol
mol
2,0
62,3
96500
2,0
46
Calcule:1. A massa de hidrogênio obtida na eletrólise:
m m . R . TP . V = n . R . T onde n = ____ logo P.V =_________M M
Se PH2 = Patm - Pvapor
P . V . MmH2
=_______ mH2=
R . T
2. A massa de H2 que deveria ter sido obtida na eletrólise, usando a Lei de Faraday:
I . t . M mH2=____________
96500 . e
mH2=
3. O erro relativo percentual cometido, considerando 100% a massa téorica de H2:
mexperimental - mteórica% E = ___________________ . 100mteórica
% E =
4. Quais gases são formados na eletrólise da água?
5. Aproxime um palito de fósforo aceso da boca da proveta que contém o maior volume de gás.Observar.
49
Dados Coligidos: Parte I - Calor de dissolução (CaCl 2 anidro em água)
Calcule:1. A variação da temperatura para a solução e o vidro :
∆ t = tfinal - tinicial
solução = vidro =
2. A massa de água e o número de mol de CaCl2 anidro (nsal). Considere a massa específicada água (µ) = 1,00 g / mL.
3. A quantidade de calor absorvida pelo erlenmeyer (Q1):Q = m erlenmeyer . cvidro. ∆ t
4. A quantidade de calor absorvida pela água com adição do soluto (Q2):
Q2 = mH2O . cH2O . ∆ t
5. O calor total absorvido (Q3):
Q3 = Q1+ Q2
Q3 = cal
Q3 = _________________ kcal; Q3 = _______________ kJ.
EXPERIMENTO NO. 09
TÍTULO: TERMOQUÍMICA
NOME:______________________________________________________RA:____________
CURSO:____________________TURMA:________________D________DATA ___/___/____
Símbolo
m1
ti
tfm2
c1
c2
Grandeza
Massa do erlenmeyer vazio
Temperatura inicial da água
Temperatura após a mistura
Massa da solução
Calor específico da água
Calor específico do vidro
Valor
55
1,0
0,2
Unidade
g
°C
°C
g
cal / g. ° C
cal / g. ° C
50
Símbolo
m1
ti
tf
m2
c1
c2
Grandeza
Massa do erlenmeyer vazio
Temperatura inicial da água
Temperatura após a mistura
Massa da solução
Calor específico da água
Calor específico do vidro
Valor
55
1,0
0,2
Unidade
g
°C
°C
g
cal / g. ° C
cal / g. ° C
6. O calor total desprendido por mol de CaCl2 anidro, que é o calor de dissolução do CaCl2:nsal ____________Q3
1 mol __________QT
QT = kJ
7. Expresse a quantidade de calor liberada como ∆H e coloque-a na reação (∆H = - QT).
Dados Coligidos: Parte II - Calor de dissolução (NH 4NO3 em água)
Calcule:1. A variação da temperatura para a solução e o vidro :
∆ t = tfinal - tinicial
solução = vidro =
2. A massa de água e o número de mol de NH4NO3 (nsal). Considere a massa específica daágua (µ) = 1,00 g / mL.
3. A quantidade de calor retirada do erlenmeyer (vidro) (Q1):Q1 = merlenmeyer . c vidro . ∆t
4. A quantidade de calor retirada da água pela adição do soluto (Q2):Q2 = mH2O . cH2O . ∆ t
5. O calor total retirado (Q3):
Q3 = Q1 + Q2
Q3 = cal
51
Q3 = _________________ kcal; Q3 = _______________ kJ
6. O calor total absorvido por mol de NH4NO3, que é o calor de dissolução do NH4NO3:
nsal _________ Q3
1mol _________ QT
QT = kJ
7. Expresse a quantidade de calor absorvida como ∆H e coloque-a na reação(∆H = - QT).
53
1. Defina graxa lubrificante, cite quais são os seus componentes básicos e coadjuvantes.
2. O que é uma reação de saponificação?
3. Qual é a equação de obtenção do sabão?
4. Descreva qual o tipo de processo utilizado para obtenção da graxa nesse experimento.
5. Qual a função do grafite, Cgraf , na graxa produzida?
6. Necessita-se produzir 500 kg de uma dada graxa lubrificante industrial com 20% em peso deum sabão de estearato de sódio. Dispondo de ácido esteárico, C17H35-COOH, e hidróxido dosódio, NaOH, calcule a quantidade de ácido e de base que devem ser utilizados, supondorendimento de 100%. Dados: C = 12u; H = 1u; O = 16u e Na = 23u.
EXPERIMENTO NO. 10
TÍTULO: GRAXAS LUBRIFICANTES
NOME:______________________________________________________RA:____________
CURSO:____________________TURMA:________________D________DATA ___/___/____
56
Exercício:
1. Cite três componentes coadjuvantes na fabricação de um plástico de engenharia.
2. Em relação à obtenção do Beetle, o que se pode dizer sobre a dureza do material obtido?
3. Escreva as principais diferenças entre as polimerizações realizadas nesse experimento?
4. Esquematize e classifique a reação de polimerização do Etileno (H2C=CH2).
5. Classifique os plásticos em função da sua termoestabilidade. Dê um exemplo de cada.
6. O monômero de estireno, C8H8, é um hidrocarboneto líquido (µ = 1,3 g / mL) utilizado para aobtenção do poliestireno, (C8H8)n , através de uma polimerização por adição. Calcule o volume,em litros, do monômero que deve ser utilizado para obtenção de 10,4 kg de polímero.
EXPERIMENTO NO. 11
TÍTULO: POLÍMEROS
NOME:______________________________________________________RA:____________
CURSO:____________________TURMA:_______________D________DATA ___/___/____
59
Tabela em segundos (s):
Exercício:1) O tempo de reação na Parte II deve ser maior ou menor do que o observado na Parte I?
2) Qual a diferença, em termos de substâncias reagentes, da Parte I em relação a Parte II?
3) Qual é o volume total das substâncias que participam na reação da Parte II?
4) Quanto mais dispersas ou afastadas entre si as substâncias que reagem, mais lenta éa reação. Então, qual das reações é de se esperar uma menor velocidade de reação?
5) Os dados do experimento, estão de acordo com as deduções teóricas?
6) Na parte III da experimento, como age o Sulfato de Manganês (II)?
7) Depois de feita a Parte IV do experimento, o que podemos concluir sobre o efeito da temperatura navelocidade de uma reação?
EXPERIMENTO NO. 12
TÍTULO: VELOCIDADE DE REAÇÃO
NOME:______________________________________________________RA:____________
CURSO:____________________TURMA:________________D________DATA ___/___/____
Grupos
Padrão
Parte II
Parte III
Parte IV
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 Média
61
Dados Coligidos:
Calcule:1. O volume de 1 gota de solução
1Vg= ___
Ng
2. A massa de ácido oleico em 1 gota
mác.= C . Vg
3. O volume de ácido oleico em 1 gota mác.Vác.= ____
µ
4. A área da película média de óleo (considerada circular).
π. (D)2
A= ______ 4
5. A espessura da película de óleo. Vác
.E= ____
A
6. O volume de uma só molécula de óleo na película (considerar cúbica)
Vmolécula = E3
EXPERIMENTO NO. 13
TÍTULO: CONSTANTE DE AVOGADRO - MÉTODO DA PELÍCULA DE ÓLEO
NOME:______________________________________________________RA:____________
CURSO:____________________TURMA:________________D________DATA ___/___/____
Símbolo
Ng
D
C
µ
M
Grandeza
número de gotas em 1mL
diâmetro médio da película
concentração da solução alcoólica de ácido oleico
densidade do ácido oleico concentrado (puro)
Massa molar do ácido oleico
Valor
2,24
0,895
282,5
Unidade
gotas
cm
g / L
g /mL
g / mol
62
7. O número de moléculas na mancha de óleo
Vácido.N moléculas= _________
Vmolécula
8. Constante de Avogadro (NAvogadro = NA):
M . NmoléculasNA =
___________
mácido.
N A =
Exercício:
1. Calcular o número de moléculas que estão contidas em 0,5 L de água, sabendo-se que aµH2O = 1g/mL.
2. Quantas moléculas há em 100 µg de carbonato de cálcio, CaCO3?
3. Quantas moléculas estão contidas em 0,112 L de gás amoníaco, NH3, na CNTP?
4. 80 mg de uma substância, no estado de vapor, contém 3,01 . 1020 moléculas. Calcular amassa molar aproximada da substância.
67
EXPERIMENTO NO. 14
TÍTULO: CORROSÃO
NOME:______________________________________________________RA:____________
CURSO:____________________TURMA:________________D________DATA ___/___/____
1. Em qual dos sistemas observados no experimento, notoou-se maior quantidade de ferrugem no estado final? Que materiais constituíram esse sistema no estado inicial?
2. Em qual sistema não se observou a formação da ferrugem? Que materiais constituemesse sistema no estado final?
3. Com base em suas observações e nas respostas às questões anteriores, que condições você considera que favorecem o enferrujamento? E quais o evitam?
4. Uma maneira de retardar o enferrujamento é através da pintura ou de engraxamentodas peças de ferro. Como você explica esse procedimento?
68
5. Compare as observações relativas aos tubos 2, 5, 6, 7 e 8 e responda as seguintes questões:
a) Em quais dos tubos observou-se a formação de ferrugem?
b) Observou-se evidência de transformação nos sistemas em que não se formou ferrugem?
c) Que materiais você considera que tenham participado da transformação?
6. Qual dos metais utilizados interage com água e ar mais facilmente do que o ferro nas condições do experimento?
7. Ordene os metais utilizados no experimento segundo sua maior facilidade de interação.
8. Um procedimento utilizado para impedir o enferrujamento de navios é amarrar ao casco, que é de ferro, blocos de Mg. Como você justifica esse procedimento?
9. Alguns alimentos são distribuídos para consumo em latas revestidas interna e externa- mente com Sn. Entretanto, recomenda-se ao consumidor escolher latas que não estejam amassadas ou arranhadas. Qual a razão desse cuidado?
10. Proponha e justifique alguns procedimentos que permitam retardar o enferrujamento.
79
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