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DEPARTAMENTO DE QUÍMICA E BIOQUÍMICA

Trabalho  Prático  nº1   PREPARAÇÃO DE SOLUÇÕES

     

   

I – Preparação de soluções de NaCl de concentração rigorosa

   

 

1. Cálculos prévios 1.1. Apresente os cálculos que efectuou para determinar a massa de NaCl necessária para a preparação da solução 0,1 mol dm-3.

  |NaCl|=0,1  mol  dm-­‐3   M  (NaCl)=58,443  g  mol-­‐1   V=100,0  cm-­‐3  =  0,1000  dm-­‐3      

𝑚!"#$ = 𝑀. 𝑁𝑎𝐶𝑙 . 𝑉   𝑚!"#$ = 0,5844  𝑔  

Atenção:   Utilizar   apenas   4   algarismos   significativos,   porque   sendo   uma   operação   que   resulta   apenas  de  multiplicações,  o  resultado  final  deverá  aparecer  com  tantos  algarismos  significativos   como  a  parcela  com  menos  algarismos  significativos.  (Apenas  entra  para  o  cálculo  dos  algarismos   significativos   os   valores   aos   quais   vão   estar   associados   erros,   neste   caso   o   volume,   visto   que   a   concentração   de   NaCl   é   um   valor   arbitrário   e   não   resultado   de   nenhum   procedimento   experimental.)    

 

1.2. Apresente os cálculos que efectuou para determinar o volume da solução de -3 NaCl 0,1 mol dm-3 necessário para a preparação da solução 0,02 mol dm .

|NaCl|inicial=0,1  mol  dm-­‐3   |NaCl|final=0,02  mol  dm-­‐3   Vfinal=100,0  cm-­‐3  =  0,1000  dm-­‐3    

NaCl !"#$% . 𝑉!"#$%   NaCl !"!#!$% = 0,02000  dm3  =  20,00  cm3  

𝑉!"#$%&"'" =          

𝑉!"#$%&"'"

 

       

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2. Registo de resultados experimentais

   

Solução padrão preparada por dissolução rigorosa de uma substância primária Substância utilizada

massa medida / g 0,5846 ± 0,003g (1)

NaCl (cr)  

  (1)   Nota:   Este   valor   foi   obtido   por   diferença   de   massas   e   o   cálculo   da   respectiva   incerteza   está   apresentado  nos  cálculos  abaixo.    

 

Solução padrão preparada por diluição rigorosa de outra solução padrão Substância utilizada

volume medido / cm3

NaCl 0,1 mol dm-3

20,00 ± 0,03

 

     

 

3. Cálculos 3.1. Calcule a concentração da solução de NaCl 0,1 mol dm-3 e a respectiva incerteza associada.

  MNaCl=  mfinal  -­‐  minicial  =  0,5846 ± 0,003g 𝜀!!"#$ = (0,0002)! + (0,0002)! = 0,0003  𝑔       O  valor  de  0,0002  corresponde  à  incerteza  de  medição  da  balança.  Como  foram   feitas  duas  medições  aplica-­‐se  a  fórmula  para  a  propagação  de  incertezas.     M  (NaCl)=58,443  g  mol-­‐1   Vsolução=100,0  cm-­‐3  =  0,1000  dm-­‐3       !!"#$

𝑚!"#$   𝑉!"#$çã! 𝑉!"#$çã! . 𝑀 𝑁𝑎𝐶𝑙 𝑁𝑎𝐶𝑙 = 0,1000 ± 0,0001  𝑚𝑜𝑙  𝑑𝑚!   𝑁𝑎𝐶𝑙 =

 

𝜀 !"#$  

𝜀 !"#$

! !"#$

=

0,0003 ! 0,1 ! = 0,1. +   0,5846 100,0 = 0,0001  𝑚𝑜𝑙  𝑑𝑚!  

 

 

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3.2. Calcule a concentração da solução de NaCl 0,02 mol dm-3 e a respectiva incerteza associada.

𝑁𝑎𝐶𝑙 = 0,1000 ± 0,0001  𝑚𝑜𝑙  𝑑𝑚! 𝑉!"#$%&'"()* = 20,00  𝑐𝑚! = 0,02000  𝑑𝑚! 𝑉!"#$çã! = 100,0  𝑐𝑚! = 0,1000  𝑑𝑚!      

 

𝑁𝑎𝐶𝑙

!"#$í!"

𝑁𝑎𝐶𝑙

!"#$í!"

𝜀 !"#$ !"#$í!" 𝜀 !"#$ !"#$í!"

   

=

𝑁𝑎𝐶𝑙

       

!"#!$#%&'(" . 𝑉!"#$%&'"()*

  𝑉!"#$çã! = 0,02000   ± 0,00004  𝑚𝑜𝑙  𝑑𝑚!  

0,0001 ! 0,03 = 0,02. + 0,1000 20,00 ! = 0,00004  𝑚𝑜𝑙  𝑑𝑚  

!

0,1 ! +   100,0

4. Resultados

       

Solução padrão preparada por dissolução rigorosa de uma substância primária

 

   

 

 

 

 

Substância utilizada

massa medida / g

  0,5846  ±  0,003  

NaCl (cr)

concentração da solução / mol dm-3

  0,1000  ±  0,0001  

       

  Solução padrão preparada por diluição rigorosa de outra solução padrão

 

   

 

 

Substância utilizada

NaCl 0,1 mol dm-3          

volume medido / cm3

  20,00  ±  0,03  

 

concentração da solução / mol dm-3

  0,02000  ±  0,00004  

 

       

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II – Preparação de uma solução de concentração aproximada

         

1. Cálculos prévios 1.1. Preencha a tabela abaixo com dados relativos a ácidos e bases concentrados comerciais.

  Solução concentrada comercialH2SO4  

CH3COOH   H3PO4   HNO3   HCl   NH3  

% soluto

ρ / g cm-3

95-­‐97   100   85   65   37   25  

1,84   1,05   1,71   1,36   1,19   0,903  

M / g mol-1 c / mol dm-

98,08   60,05   98,00   63,0   36,46   17,03  

3

18   17,5   15   14   12   13  

 

     

1.2. Apresente os cálculos que efectuou para determinar a concentração (c / mol dm-3) da solução concentrada comercial de ácido clorídrico (37% m/m, 𝜌= 1.17 g cm3 ).

Consideremos 100,0 cm3 de solução e determinemos a massa de solução, 𝜌=    

𝑚   𝑉

𝑚!"#$çã! = 117,0  𝑔   𝑚!"#$%"   𝑚!"#$çã! = 43,29  𝑔  

% 𝑚/𝑚  

𝑚!"#$%"

=  

!!"#$%"

𝐻𝐶𝑙 =        

!"#

! !"#

  𝑉!"#$çã! 𝐻𝐶𝑙 = 12  𝑚𝑜𝑙  𝑑𝑚!!  

 

   

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1.3. Apresente os cálculos que efectuou para determinar o volume de ácido sulfúrico concentrado necessário para a preparação da solução diluída desse ácido.

  Vsolução=  100,0  cm3  =  0,1000  dm3   |H2SO4|concentrado=18  mol  dm-­‐3   |H2SO4|final=1  mol  dm-­‐3    

H! SO! !"#$% . 𝑉!"#$çã!   H! SO! !"#!$#%&'(" = 5,6  𝑐𝑚!  

𝑉!"#$%&"'" = 𝑉!"#$%&"'"

     

 

2. Resultados experimentais Solução de um ácido preparada por diluição de uma solução comercial

 

 

 

 

Ácido utilizado

volume medido / cm3

H2SO4  

 

concentração da solução /mol dm-3

5,6  

1  

 

     

3. Calcule o volume, da solução concentrada comercial, necessário para preparar 100 cm 3 de uma solução de amoníaco a 10% (m/m). Considere que a densidade da solução de amoníaco a 10% (m/m) é igual a 0,96. Descreva o material a utilizar assim como o procedimento a seguir.   %(m/m)=  10%   𝜌=0,96  g  cm-­‐3   V=  100  cm3  =  0,100  dm3    

𝑚   𝑉 𝑚 0,96 =   100 𝑚 = 96  𝑔  𝑑𝑒  𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜   𝜌=

  %  

𝑚 𝑚

!"#$í!"#

=  

𝑚!"#$%" = 9,6  𝑔  

𝑚!"#$%"   𝑚!"#$çã!

 

 

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𝑚!"#$%"   𝑀   𝑁𝐻! = 0,56  𝑚𝑜𝑙  

𝑛!!! =  

𝑛!!!

𝑛!!!   𝑉 𝑉 = 43  𝑐𝑚!   𝑁𝐻! =

   

1. Na   hotte,   medir   43   cm3   da   solução   concentrada   comercial   de   amoníaco   com  uma  proveta.   2. Medir  57  cm3  de  água  desionizada  em  uma  outra  proveta  e  transferir  para   um  gobelé  de  250  cm3.     3. Transferir,  lentamente,  o  volume  de  amoníaco  medido  em  1.  ao  gobelé.   4. Homogeneizar   a   solução   e   transferir   a   solução   para   um   frasco   devidamente  rotulado.     MATERIAL:   Provetas  de  50  cm3  e  100  cm3   Vareta  de  Vidro   Gobelé   Frasco   Garrafa  de  esguicho                                           Compilação:  Equipa  FCiências  ©