QUÍMICA GERAL - concurso MAPA 2014

INTRODUÇÃO

LABORATÓRIO

O laboratório é um recinto construído especialmente para execução e experimentos. Ele deve apresentar instalações de água, gás e eletricidade e ser muito bem ventilado e iluminado. Um laboratório pode tornar-se um lugar muito perigoso caso haja o uso inadequado dos materiais e equipamentos nele existentes. A maior parte dos acidentes que podem ocorrer em um laboratório é provocada pelo desconhecimento de algumas regras básicas de segurança, por isso, é importante conhecer algumas dessas normas:

1. USAR:

•  CALÇA COMPRIDA,
•  SAPATOS FECHADOS*
•  CABELOS PRESOS,
•  JALECO DE ALGODÃO

*SAPATILHAS (QUE DEIXAM O PEITO DO PÉ DESPROTEGIDO) E SAPATOS DE SALTO ALTOS NÃO SERÃO PERMITIDOS.

 Usar óculos de proteção, luvas apropriadas e máscaras sempre que as situações assim o exigirem; lavar as mãos com freqüência durante o trabalho laboratorial e ao final do mesmo; proteger as feridas expostas e evitar o manuseio dos aparelhos elétricos com as mãos úmidas;

2. Ter sempre em mente que o laboratório é um local sério e de risco potencial;

3. Nunca trabalhar sozinho no laboratório;

4. Não correr nem brincar no laboratório;

5. Manter os acessos desimpedidos;

6. Não colocar livros, sacolas, ferramentas, etc. sobre as bancadas ou sobre os bancos;

7. Não comer, beber ou fumar no interior do laboratório devido ao perigo de contaminação com substâncias tóxicas e à presença de inúmeras substâncias inflamáveis;

8. Manter os extintores de incêndio em condições de uso;

9. Manter o local sempre limpo e organizado;

10. Fechar gavetas e armários logo após o uso;

11. Não se deve usar lentes de contato em laboratórios, principalmente nas aulas de química orgânica;

12. Recorrer sempre ao professor se algo irregular acontecer;

13. Nunca provar ou cheirar qualquer reagente químico sem autorização do professor;

14. Nunca introduzir pipetas sujas nos frascos de reagentes;

15. Nunca pipetar líquidos com a boca, usando para isto aparelhos apropriados, como a pêra (a única exceção é a água destilada);

16. Proteger o rótulo do frasco com a mão ao transferir um líquido, cuidando para não deixar escorrer;

17. Pesquisar as propriedades físicas e a toxidez das substâncias que serão utilizadas antes de iniciar o experimento;

18. Criar o hábito de ler atentamente o rótulo dos frascos antes de manusear qualquer substância para obter informações adicionais e tomar o conhecimento dos riscos e cuidados necessários na sua utilização;

19. Prestar muita atenção ao trabalho que está realizando;

20. Sempre ler as instruções do procedimento antes de iniciar o trabalho;

21. Nunca devolver reagentes que sobraram às garrafas de origem, coloque os refugos e sobras nos francos indicados para este fim;

22. Manipular reagentes voláteis na capela;

23. Materiais que podem rolar, como pipetas, deve ser sempre colocados perpendicularmente à beirada da bancada;

24. Nunca aquecer solventes voláteis e inflamáveis, usar o banho-maria e, se possível, trabalhar na capela;

25. Nunca apontar a abertura do tubo de ensaio para um colega e nem olhar pela abertura se o tubo estiver sendo aquecido ou contiver água ou reagentes quentes;

26. Nunca aquecer reagentes em sistemas fechados;

27. Sempre que for necessária a diluição de um ácido concentrado, adicione-o lentamente e sob agitação sobre a água. Nunca faça o contrário.

28. Conhecer a localização dos materiais de segurança e saber usá-los, quando necessário;

29. Fechar cuidadosamente as torneiras dos bicos de gás após serem utilizados;

30. Nunca deixe frascos de reagentes abertos, após sua utilização;

31. Nunca deixe materiais próximos à beirada da bancada;

32. Se algum líquido for derramado no chão comunique imediatamente o professor para saber como limpá-lo;

33. Não jogar nenhum material sólido dentro de pias. Observar sempre a maneira correta de descartar as substâncias utilizadas ou obtidas em uma experiência;

34. Ao encerrar os trabalhos práticos, cabe ao aluno lavar a vidraria usada, colocar o material utilizado nos devidos lugares, verificar se as chapas, mantas e equipamentos utilizados estão desligados, bem como se os bicos de gás, registros e torneiras estão fechados.

35. Nos laboratórios e nos rótulos das embalagens de reagentes são utilizados símbolos de segurança, que têm a finalidade de informar e alertar sobre a existência de perigo.

36. Antes de iniciar qualquer experiência no laboratório, é importante familiarizar-se com os equipamentos disponíveis, conhecer seu funcionamento, indicação de uso e a maneira correta de manuseá-los.

37. As vidrarias e os aparelhos de laboratório são utilizados em montagens diversas destinadas à separação das substâncias que constituem as misturas. Para separas misturas homogêneas, são utilizados processos físicos que envolvem transformações físicas como a mudança de fase de agregação. O manuseio correto e a manutenção adequada de vidrarias e reagentes estão diretamente relacionados ao sucesso da experiência e à obtenção de resultados confiáveis.

Alguns Materiais utilizados em laboratório de Química Geral

1. Tubo de ensaio: utilizado principalmente para efetuar reações químicas em pequena escala.

2. Béquer: recipiente com ou sem graduação, utilizado para o preparo de soluções, aquecimento de líquidos, recristalizações.

3. Erlenmeyer: frasco utilizado para aquecer líquidos ou para efetuar titulações.

4. Kitasato: frasco de paredes espessas, munido de saída lateral e usado em filtrações sob vácuo.

5. Balão volumétrico: recipiente calibrado, de precisão, destinado a conter um determinado volume de líquido, a uma dada temperatura; utilizado no preparo de soluções de concentrações definidas.

6. Proveta: frasco com graduações, destinado a medidas aproximadas de volume de líquidos.

7. Bureta: equipamento calibrado para medida precisa de volume de líquidos. Permite o escoamento do líquido e é muito utilizada em titulações.

Pipeta: equipamento calibrado para medida precisa de volume de líquidos. Existem dois tipos de pipetas: pipeta graduada (8) e pipeta volumétrica (9). A primeira é utilizada para escoar volumes variáveis e a segunda para escoar volumes fixos de líquidos.

10. Funil: utilizado na transferência de líquidos de um frasco para outro ou para efetuar filtrações simples.

11. Vidro de relógio: usado geralmente para cobrir béqueres contendo soluções e finalidades diversas.

12. Dessecador: utilizado no armazenamento de substâncias quando se necessita de uma atmosfera com baixo teor de umidade. Também pode ser utilizado para manter as substâncias sob pressão reduzida. Existem vários tipos.

13. Pesa-filtro: recipiente destinado à pesagem de sólidos.

14. Bastão de vidro: usado na agitação e transferência de líquidos.

15. Funil de separação: equipamento para separar líquidos não miscíveis. Existem vários modelos.

Condensador: Equipamento destinado à condensação de vapores, em destilações ou aquecimento sob refluxo. Existem três tipos básicos, condensador reto ou liso (16), de bola (17) e espiral (18). O condensador de bolas é usado para refluxo, enquanto os outros modelos são mais utilizados em destilações.

19. Termômetro: Usado para medidas de temperatura.

Materiais de porcelana

20. Funil de Büchner: utilizado em filtrações por sucção, devendo ser acoplado a um kitasato.

21. Cápsula de porcelana: usada para efetuar evaporação de líquidos.

22. Cadinho: usado para calcinação de substâncias.

23. Almofariz (gral) e pistilo: destinados à pulverização de sólidos. Além de porcelana, podem ser feitos de ágata, vidro ou metal.

Materiais metálicos

Suporte (24), mufa (25) e garra (26): peças metálicas usadas para montar aparelhagens em geral.

Grampos: peças de vários tipos, como Mohr (27) e Hoffmann (28), cuja finalidade é impedir ou reduzir o fluxo de líquidos ou gases através de tubos flexíveis.

Pinça Casteloy (29): usada para segurar objetos aquecidos.

30. Tela de amianto: tela metálica, contendo amianto, utilizada para distribuir uniforme-mente o calor, durante o aquecimento de recipientes de vidro à chama de um bico de gás.

31. Triângulo de ferro com porcelana usado principalmente como suporte em aquecimento de cadinhos.

32. Tripé: usado como suporte, principalmente de telas e triângulos.
33. Bico de gás (Bunsen): fonte de calor destinado ao aquecimento de materiais não inflamáveis.
34. Banho de água ou banho-maria: utilizado para aquecimento até cerca de 100ºC.

MODELO DE RELATÓRIO:

Um relatório é um relato detalhado de um experimento científico, geralmente realizado em laboratório. Aprender a elaborar um relatório significa, antes de tudo, aprender a organizar dados, informações e resultados obtidos e transmiti-los de maneira correta, segundo os critérios científicos aceitos no mundo todo. Assim, o relatório faz parte do experimento.

Devido à importância de se saber escrever bem dados científicos, o que também é de extrema importância para professores, após a realização de alguns experimentos desta disciplina, cada equipe de alunos elaborará um Relatório Cientifico. Este deverá ser entregue, no inicio da próxima aula prática, impreterivelmente. Nesse relatório deverão constar obrigatoriamente, e na seqüência indicada abaixo, os seguintes itens:

1- Capa: O nome da instituição, o nome dos autores, titula do experimento e local/data de realização do experimento.

2- Introdução: Compreende uma breve descrição do assunto central do experimento. Uma introdução pode conter também uma descrição teórica sobre o objeto em estudo extraído de livros textos relacionado ao assunto.

3- Objetivos: Parte do relatório onde são apresentados os objetivos específicos do experimento, ou seja, o que realmente se quer observar. Este item pode ser o ultimo parágrafo da introdução.

4- Parte Experimental

4.1- Materiais (Reagentes, Vidraria, Equipamentos)

4.2- Métodos (Descrição dos procedimentos)

Deve conter uma descrição precisa e detalhada dos procedimentos utilizados, inclusive modificações que tenham sido feitas no roteiro, informando todos os dados importantes como qualidade dos reagentes, solventes, tempo, temperatura da reação, métodos de análise, etc. Deve conter uma lista dos materiais, instrumentos, reagentes e soluções utilizadas.

5- Resultados e Discussão

Os resultados obtidos devem ser apresentados da forma mais clara e completa possível, na forma de tabelas, gráficos, equações químicas, cálculos etc. Os dados devem estar inseridos dentro de um texto, seguindo uma seqüência lógica e de fácil entendimento. Os resultados obtidos devem ser discutidos, ou seja, comentados pelos autores. Devem discutir possíveis fontes de erro, correlacioná-los com os dados obtidos, e, sempre que possível, comparar os resultados obtidos com os da literatura.

6- Conclusões: Constitui numa análise critica e resumida do trabalho todo tendo relação estreita com os objetivos propostos. Neste item deve ser verificado se os objetivos específicos foram atingidos, podendo-se ainda fazer proposições que levem a melhores resultados.

7- Exercícios de Fixação e Questões Extras

8- Referências Bibliográficas: Lista de livros ou obras de referência e artigos de revistas utilizados na confecção dos relatórios.

INTRODUÇÃO ÀS TÉCNICAS DE LABORATÓRIO

A execução de qualquer experimento químico envolve a utilização de uma variedade de equipamentos de laboratório, a maioria com finalidades específicas. A utilização de um determinado equipamento ou material depende dos objetivos e das condições em que a experiência será executada.

Os resultados experimentais devem ser expressos corretamente, em uma linguagem técnica empregando unidades métricas adequadas.

TRATAMENTO DE DADOS EXPERIMENTAIS:

MEDIDAS, EXATIDÃO e PRECISÃO:

Medir é comparar a magnitude de uma grandeza com a magnitude de um padrão arbitrário (unidade de medida). O valor determinado para a grandeza é sempre afetado por erros. As fontes de incerteza são o aparelho utilizado, o sistema e o operador.

A incerteza pode ser expressa pelo erro absoluto, erro relativo ou erro percentual:

 Erro absoluto = diferença entre o valor da grandeza e o da medida.

 Erro relativo = erro absoluto dividido pelo valor da medida.

 Erro percentual = erro relativo multiplicado por cem.

Todas as medidas estão sujeitas a certo erro, podendo diferir dos valores de referência (X) e dos valores individuais ($x_i$) entre si.

Exatidão de uma medida é a correspondência entre o valor medido e o valor de referência.

Precisão é a concordância entre varias medidas feita no experimento.

Em uma série de n medidas repetidas da mesma grandeza física, os valores observados ($x_i$) diferem uns dos outros e se situam dentro de uma faixa de dispersão, centrada em torno de um valor médio de X ( ), obtido pela média aritmética das medidas:

A dispersão de um experimento é avaliada através de seu desvio padrão (s):

O desvio padrão é utilizado para comparar a precisão dos resultados. Quanto menor o desvio maior a precisão.

Para uma única medida o desvio é igual ao erro do aparelho ( δ ), que é fornecido pelo fabricante, e na ausencia deste dado, convencionalmente, o desvio é igual a metade da sensibilidade (S) do aparelho (metade da menor divisão).

 &δ= δ_{Fábrica}$ ou  $δ=\frac{S}{2}$

Ex:

Capacidade da bureta de um laboratório: V = 50 mL

Graduação = 0,1 mL → (50,00 ± 0,05)