Portifólio de Física

ATIVIDADE PRÁTICA QUÍMICA GERAL OBJETIVOS A proposta desta atividade prática está amparada nos seguintes objetivos Compreender os critérios relacionados as reações de neutralização que ocorrem em meio aquoso Realizar os cálculos necessários para determinação quantitativa de uma espécie ácidobase de concentração desconhecida Compreender os critérios relacionados a estequiometria de reações Realizar através de experimentos cálculos estequiométricos e balanceamentos de reações químicas RECURSOS Computador com acesso à internet e ao ambiente virtual PROCEDIMENTOS PRÁTICOS Atividades propostas Reação de neutralização ácidobase utilizando a plataforma ALGETEC Estequiometria utilizando a plataforma ALGETEC Procedimentos para a realização da atividade Caro alunoa a atividade será composta por três etapas A primeira etapa é composta de uma pesquisa sobre a fundamentação teórica dos experimentos a serem realizados a segunda etapa consiste na realização do experimento através da plataforma disponibilizada em seu ambiente virtual e a terceira etapa consiste na elaboração de Relatório de Atividade Prática ETAPA 1 Fundamentação teórica dos experimentos a serem realizados Caro alunoa inicialmente você deverá realizar uma busca sobre os tópicos relavantes para realização do experimento prático Nessa etapa você irá realizar a busca leitura e interpretação de livros relacionados as reações que ocorrem em solução aquosa mais especificamente relacionados as reações de neutralização ácidobase e também sobre estequiometria de reações e cálculos estequiométricos Experimento 01 Reações em solução aquosa reações de neutralização ácidobase Experimento 02 Estequiometria Nesta pesquisa você deverá compreender as questões relacionadas as reações químicas que ocorrem em solução aquosa especificamente sobre as reações ácido base E as questões relacionadas a estequiometria de reações e cálculos estequiométricos Além destes pontos é importante que você verifique os critérios de segurança individual e coletiva em laboratórios químicos Para isso siga os seguintes passos Realizar a busca na Biblioteca Virtual da Kroton e obter referencial teórico para realização das atividades Feita a busca você deverá ler interpretar e separar os conceitos e evidências que embasem as atividades que realizará na plataforma da ALGETEC Reações de neutralização ácidobase e também sobre a Estequiometria Em seguida construa um mapa mental para cada experimento com as etapas que são realizadas nos procedimentos e suas respectivas justificativas ETAPA 2 Realização dos experimentos Reações de neutralização ÁcidoBase e Estequiometria na plataforma ALGETEC Caro alunoa na segunda etapa você irá realizar as atividades através da plataforma da ALGETEC para ambos experimentos Para isso siga os seguintes passos primeiro para um experimento Reações de neutralização ÁcidoBase e depois para o outro Estequiometria Acesse a plataforma da ALGETEC através de seu ambiente virtual Faça a leitura da apresentação e do sumário teórico da aula antes de iniciar o experimento prático Em seguida você deverá acessar o roteiro da aula e fazer a leitura dos passos necessários para realização do experimento faça uma leitura criteriosa para que não fiquem dúvidas em relação a sua execução Antes de acessar a etapa de realização do experimento realize a préatividade proposta na plataforma ALGETEC Realize os experimentos através da plataforma da ALGETEC de acordo com o roteiro disponibilizado Ao final do experimento realizar a pósatividade proposta na plataforma ALGETEC ETAPA 3 Confecção de um relatório de aula prática Caro alunoa após o realização dos experimentos realizados pela plataforma ALGETEC você deverá postar no AVA um relatório sobre os dois experimentos realizados contendo a Introdução Apresentação dos objetivos da prática b Desenvolvimento Apresentação dos tópicos importantes abordados na Etapa 1 da aula prática na forma de texto corrido Descrever de forma sucinta os tópicos importantes apresentação dos resultados encontrados nos experimentos pela plataforma ALGETEC colocar os prints de tela das informações relavantes e os resultados observados apresentação dos cálculos com a discussão dos tópicos importantes relacionados a aula prática c Conclusão Para a finalização do texto deve ser feita uma retomada dos temas com a síntese de seu posicionamento em relação à discussão proposta Checklist Principais etapas para a completude da atividade prática Reflexão sobre a importância da experimentação para compreensão dos tópicos relevantes em Química Geral Pesquisa sobre os tópicos relevantes para realização do experimento por meio da plataforma ALGETEC Realização do experimento por meio da plataforma ALGETEC anotando os tópicos importantes para elaboração de um relatório de aula prática Elaboração do relatório de aula prática ao final do experimento contendo as informações relevantes relacionadas ao experimento RESULTADO Entrega de um arquivo word que contemple todas as etapas da atividade prática conforme apresentado no checklist UNIVERSIDADE CURSO DE RELATÓRIO PRÁTICA EXPERIMENTAL REAÇÃO DE NEUTRALIZAÇÃO ÁCIDOBASE E ESTEQUIMOETRIA NOME E SOBRENOME DO AUTOR CIDADE 2024 SUMÁRIO 1 REAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO ÁCIDOBASE4 AS REAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO ÁCIDOBASE SÃO UM DOS PILARES DA QUÍMICA CARACTERIZADAS PELA COMBINAÇÃO DE UM ÁCIDO E UMA BASE PARA FORMAR UM SAL E ÁGUA ESSAS REAÇÕES SÃO ESSENCIAIS PARA O EQUILÍBRIO DO PH EM SISTEMAS BIOLÓGICOS E INDUSTRIAIS DESEMPENHANDO UM PAPEL CRUCIAL NA REGULAÇÃO DA ACIDEZ E ALCALINIDADE NO NÍVEL MOLECULAR OCORRE A TRANSFERÊNCIA DE PRÓTONS ENTRE OS ÁCIDOS E AS BASES RESULTANDO NA FORMAÇÃO DE ÍONS HIDROXILA OH E ÍONS HIDROGÊNIO H QUE SE COMBINAM PARA FORMAR ÁGUA A APLICAÇÃO DAS REAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO É VASTA E ABRANGE UMA VARIEDADE DE SETORES E CONTEXTOS NO CAMPO DA SAÚDE POR EXEMPLO OS ANTIÁCIDOS UTILIZADOS PARA ALIVIAR A AZIA E A INDIGESTÃO ATUAM NEUTRALIZANDO O EXCESSO DE ÁCIDO GÁSTRICO NO ESTÔMAGO DA MESMA FORMA A FABRICAÇÃO DE PRODUTOS DE LIMPEZA DOMÉSTICA ENVOLVE FREQUENTEMENTE O USO DE SUBSTÂNCIAS ALCALINAS PARA NEUTRALIZAR ÁCIDOS PRESENTES EM MANCHAS E SUJEIRA TORNANDOAS SOLÚVEIS EM ÁGUA E FACILITANDO A REMOÇÃO4 NESSE SENTIDO O OBJETIVO DESTE TRABALHO É ESTUDAR A REAÇÃO DE NEUTRALIZAÇÃO DO ÁCIDO CLORÍDRICO HCL COM O HIDRÓXIDO DE SÓDIO NAOH CUJO RESULTADO É UM SAL E ÁGUA ALÉM DISSO ASPECTOS QUÍMICOS SERÃO DISCUTIDOS E ESPECIAL A CLASSIFICAÇÃO DAS SUBSTÂNCIAS QUANTO AO PH4 11 FUNDAMENTAÇÃO TÉORICA4 12 MATERIAIS E MÉTODOS5 13 RESULTADOS E DISCUSSÃO6 14 AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS7 15 CONCLUSÃO8 2 ESTEQUIOMETRIA9 21 DESCRIÇÃO EXPERIMENTAL9 22 ANÁLISE DOS DADOS9 23 CONCLUSÃO10 REFERÊNCIAS11 4 1 REAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO ÁCIDOBASE As reações de neutralização ácidobase são um dos pilares da química caracterizadas pela combinação de um ácido e uma base para formar um sal e água Essas reações são essenciais para o equilíbrio do pH em sistemas biológicos e industriais desempenhando um papel crucial na regulação da acidez e alcalinidade No nível molecular ocorre a transferência de prótons entre os ácidos e as bases resultando na formação de íons hidroxila OH e íons hidrogênio H que se combinam para formar água A aplicação das reações de neutralização é vasta e abrange uma variedade de setores e contextos No campo da saúde por exemplo os antiácidos utilizados para aliviar a azia e a indigestão atuam neutralizando o excesso de ácido gástrico no estômago Da mesma forma a fabricação de produtos de limpeza doméstica envolve frequentemente o uso de substâncias alcalinas para neutralizar ácidos presentes em manchas e sujeira tornandoas solúveis em água e facilitando a remoção Nesse sentido o objetivo deste trabalho é estudar a reação de neutralização do ácido clorídrico HCl com o hidróxido de sódio NaOH cujo resultado é um sal e água Além disso aspectos químicos serão discutidos e especial a classificação das substâncias quanto ao pH 11 FUNDAMENTAÇÃO TÉORICA As reações de neutralização são processos químicos nos quais um ácido e uma base reagem entre si para formar um sal e água Para entendermos melhor esse fenômeno é importante compreender o que são ácidos e bases Os ácidos são substâncias que liberam íons de hidrogênio H quando dissolvidos em água Eles geralmente têm sabor azedo e são capazes de corroer materiais Exemplos comuns de ácidos incluem o ácido clorídrico HCl e o ácido cítrico encontrado em frutas cítricas Por outro lado as bases são substâncias que liberam íons de hidroxila O H quando dissolvidas em água Elas têm sabor amargo e são conhecidas por sua 5 sensação escorregadia ao toque Exemplos de bases incluem hidróxido de sódio NaOH também conhecido como soda cáustica e hidróxido de cálcio Ca OH 2 encontrado no cal Quando um ácido e uma base reagem os íons H do ácido se combinam com os íons OH da base para formar moléculas de água H 2O Os íons restantes se combinam para formar um sal que é uma substância neutra ou ligeiramente iônica O pH do produto resultante da reação de neutralização depende dos ácidos e bases envolvidos Se uma quantidade equimolar de ácido e base for utilizada o pH do produto geralmente será neutro em torno de 7 No entanto se um dos reagentes for em excesso o pH pode ser ligeiramente ácido ou básico dependendo do reagente em excesso Essa variação no pH é determinada pela concentração dos íons H e O H presentes na solução após a reação 12 MATERIAIS E MÉTODOS Neste experimento forma empregados os seguintes materiais Ácido clorídrico HCl Hidróxido de sódio NaOH Papel indicador de pH Bastão de vidro para servir de agitador Béquer Água destilada Equipamentos de segurança Óculos de proteção e Luvas de proteção Luvas de proteção Para realizar a experiência um béquer limpo e seco foi colocado sobre a bancada de trabalho Em seguida uma pequena quantidade de ácido clorídrico HCl foi adicionada ao béquer seguida por uma quantidade equivalente de hidróxido de sódio NaOH A reação que ocorreu quando os dois reagentes foram combinados foi cuidadosamente observada Para garantir uma mistura completa um bastão de vidro ou agitador foi utilizado para agitar os reagentes no béquer Em 6 seguida o papel indicador de pH foi preparado umedecendoo em água destilada Posteriormente o papel indicador de pH foi mergulhado na solução resultante da reação e qualquer mudança de cor que ocorreu foi observada As observações foram registradas e a cor resultante foi anotada de acordo com a escala de pH do papel indicador 13 RESULTADOS E DISCUSSÃO As reações ácidobase desempenham um papel fundamental na química ocorrendo quando um ácido interage com uma base resultando na formação de um sal e água Neste trabalho foi explorado a reação entre ácido clorídrico HCl e hidróxido de sódio NaOH que produz cloreto de sódio NaCl e água H 2O conforme a equação HClNaOH NaCl H 2O Além da compreensão teórica da estequiometria das reações químicas que se relaciona com a proporção quantitativa entre reagentes e produtos a aplicação prática desse conhecimento é essencial A estequiometria envolve o uso de coeficientes estequiométricos para garantir que a quantidade de átomos de cada elemento seja a mesma nos reagentes e produtos possibilitando o balanceamento adequado das equações químicas Para realizar cálculos estequiométricos precisos é crucial conhecer as massas molares das substâncias envolvidas A massa molar representa a massa de uma substância em gramas correspondente a 1 mol da mesma expressa em gramas por mol gmol Utilizando as massas molares e os coeficientes estequiométricos das substâncias é possível determinar com precisão a quantidade de substância consumida ou produzida em uma reação química seja por meio de cálculos de massa volume ou número de moléculas Essa abordagem é fundamental não apenas para entender a teoria por trás das reações mas também para aplicar esse conhecimento em experimentos e processos industriais 7 14 AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS Dados da titulação efetuada Titulação Volume de NaOH Concentração de NaOH molL Número de mol de NaOH 1 20 ml 50 ml 01 2 40 l 5250 g 1 Por que no processo de titulometria é importante que a reação seja rápida É fundamental considerar a eficiência da análise a economia de tempo e a precisão dos resultados ao realizar uma titulação No entanto é crucial controlar adequadamente a velocidade da reação durante o processo Reações excessivamente rápidas podem dificultar a detecção do ponto de equivalência levando a resultados imprecisos Por outro lado reações muito lentas podem tornar a titulação impraticável prolongando desnecessariamente o tempo necessário para obter os resultados desejados Portanto o controle da velocidade da reação é essencial para garantir uma titulação eficiente e confiável 2 Explique por que foi necessário acrescentar álcool etílico 995 ao Erlenmeyer Podese citar a limpeza e esterilização de equipamentos e superfícies bem como sua utilização na preparação de soluções Além disso a presença do álcool também é importante para acelerar a evaporação de substâncias especialmente em temperaturas ambiente Isso permite que certas substâncias sejam concentradas ou separadas de forma mais eficiente durante os processos laboratoriais 3 Por que no processo de titulometria é importante que a solução contida na bureta seja adicionada lentamente ao Erlenmeyer Isso se deve ao fato de que ao utilizar indicadores de pH ou outros métodos de detecção é possível identificar com exatidão o momento em que a reação ácidobase atinge seu ponto final ou seja quando as quantidades estequiométricas dos reagentes foram completamente consumidas 8 15 CONCLUSÃO Através do experimento de neutralização entre hidróxido de sódio NaOH e ácido clorídrico HCl foi possível observar de forma concreta a ocorrência da reação ácidobase Utilizando indicadores de pH pudemos acompanhar as mudanças de cor na solução resultante o que nos indicou a transformação química que ocorreu A partir das variações de cor registradas nos indicadores de pH foi evidenciado o processo de neutralização onde o ácido HCl e a base NaOH reagiram para formar cloreto de sódio NaCl e água H2O Essa conclusão experimental reforça não apenas a teoria por trás das reações de neutralização mas também a importância prática dos indicadores de pH na determinação do caráter ácido ou básico das soluções 9 2 ESTEQUIOMETRIA A estequiometria é um principio fundamental da química que estuda as relações quantitativas entre os reagentes e produtos em uma reação química Ela desempenha um papel crucial na compreensão e previsão dos resultados de experimentos químicos sendo essencial para o desenvolvimento de processos industriais eficientes e sustentáveis Ela a estequiometria permite a determinação precisa das quantidades de reagentes necessárias para produzir uma quantidade específica de produto garantindo a eficiência dos processos químicos Além disso a estequiometria é fundamental para o entendimento das proporções moleculares em compostos químicos e na interpretação de equações químicas balanceadas No contexto da análise química a estequiometria é utilizada para calcular concentrações de soluções determinar pureza de substâncias e avaliar a eficácia de reações químicas Ela também é aplicada em áreas como a farmacologia na produção de medicamentos com doses precisas e na indústria alimentícia para garantir a qualidade e segurança dos produtos 21 DESCRIÇÃO EXPERIMENTAL Os equipamentos empregados essa etapa foram os mesmos descritos na seção 11 para o estudo da reação de neutralização assim como o procedimento metodológico básico Nessa etapa uma porção de bicarbonato de sódio foi aquecida com o um bico de Bunsen de forma que a desintegração permite o estudo das quantidades dos produtos e estimativas estequiométricas 22 ANÁLISE DOS DADOS Ao aquecer bicarbonato de sódio NaHCO3 este pode passar por uma reação química resultando na formação de carbonato de sódio N a2CO3 água H 2O e dióxido de carbono CO2 A equação química para essa reação é a seguinte 10 2 NaHCO3N a2CO3H 2OCO2 Ao resfriar o carbonato de sódio formado ele geralmente permanece como sólido e não sofre reações adicionais significativas Portanto a fórmula para o bicarbonato de sódio após ser aquecido e resfriado seria simplesmente NaHCO3 Para calcular o rendimento reacional dessa reação é necessário conhecer a equação química balanceada e as massas moleculares dos reagentes e produtos envolvidos No laboratório virtual foram adicionados 41 g de bicarbonato de sódio NaHCO3 o que equivale a aproximadamente 00488 mol Utilizando a fórmula de rendimento reacional que é dada pela razão entre a massa obtida e a massa teórica multiplicada por 100 encontramos um rendimento reacional estimado de cerca de 632 Isso indica que aproximadamente 632 do bicarbonato de sódio fornecido foi convertido nos produtos esperados pela reação 23 CONCLUSÃO Ao realizar o experimento de reação de neutralização ácidobase na plataforma aplicamos os princípios da estequiometria para determinar a proporção correta de reagentes necessários para a reação completa Isso é feito a partir das equações químicas balanceadas estabelecendo uma relação estequiométrica entre os reagentes e produtos em mol ou massa Essa abordagem fornece informações valiosas sobre as quantidades de reagentes e produtos na reação permitindo cálculos precisos previsão da quantidade de produtos obtidos e redução de desperdício de reagentes Além disso a estequiometria contribui para uma compreensão mais profunda das relações entre os componentes químicos auxiliando na compreensão global dos princípios da química É importante destacar que o rendimento reacional pode ser inferior a 100 devido a perdas durante o processo experimental e eventuais contaminantes 11 REFERÊNCIAS ATKINS P W JONES Loretta Princípios de química questionando a vida moderna e o meio ambiente 3ed Porto Alegre Bookman 2006 965 p ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 10520 informação e documentação citações em documentos apresentação Rio de Janeiro ABNT 2002 MENDES Aristênio Elementos de Química Inorgânica Fortaleza 2005