161012 Quimica II

2012Inhumas - GO

Qumica IILeonardo Lopes da Costa

INSTITUTO FEDERAL DEEDUCAO, CINCIA E TECNOLOGIA

Campus InhumasGOIS

Presidncia da Repblica Federativa do Brasil

Ministrio da Educao

Secretaria de Educao Profissional e Tecnolgica

Equipe de Elaborao Instituto Federal deEducao, Cincia e Tecnologia de Gois/IFG-Inhumas

ReitorPaulo Csar Pereira/IFG-Inhumas

Diretor GeralCleiton Jos da Silva/IFG-Inhumas

Coordenao InstitucionalDaniel Aldo Soares/IFG-Inhumas

Professor-autorLeonardo Lopes da Costa/IFG-Inhumas

Equipe TcnicaRenata Luiza da Costa/IFG-Inhumas Rodrigo Cndido Borges/IFG-InhumasShirley Carmem da Silva/IFG-InhumasViviane Margarida Gomes/IFG-Inhumas

Comisso de Acompanhamento e ValidaoColgio Tcnico Industrial de Santa Maria/CTISM

Coordenador InstitucionalPaulo Roberto Colusso/CTISM

Coordenao TcnicaIza Neuza Teixeira Bohrer/CTISM

Coordenao de DesignErika Goellner/CTISM

Reviso PedaggicaAndressa Rosemrie de Menezes Costa/CTISMFrancine Netto Martins Tadielo/CTISMMarcia Migliore Freo/CTISM

Reviso TextualLourdes Maria Grotto de Moura/CTISMVera Maria Oliveira/CTISM

Reviso TcnicaViviane Sebalhos Dalmolin/CTISM

IlustraoMara Rodrigues/CTISM

Diagramao Gustavo Schwendler/CTISMLeandro Felipe Aguilar Freitas/CTISMMuren Fernandes Massia/CTISM

Instituto Federal de Educao, Cincia e Tecnologia de GoisEste caderno foi elaborado em parceria entre o Instituto Federal de Educao, Cincia e Tecnologia de Gois/IFG-Inhumas e a Universidade Federal de Santa Maria para o Sistema Escola Tcnica Aberta do Brasil Rede e-Tec Brasil.

Costa, Leonardo Lopes daC837q Qumica II / Leonardo Lopes da Costa. Inhumas: IFG; Santa

Maria: Universidade Federal de Santa Maria, 2012.78 p. : il.Bibliografia.

Caderno elaborado em parceria entre o Instituto Federal deEducao, Cincia e Tecnologia de Gois/IFG-Inhumas e aUniversidade Federal de Santa Maria para o Sistema Escola Tcnica Aberta do Brasil Rede e-Tec Brasil.

1. Qumica. 2. Laboratrio Qumico. 3. Produo de Acar.4. Produo de lcool . I. Ttulo.

CDD 543.2

Ficha catalogrfica elaborada por Maria Aparecida Rodrigues de SouzaCRB 1/1497 bibliotecria IFG Campus Inhumas

e-Tec Brasil33

Apresentao e-Tec Brasil

Prezado estudante,

Bem-vindo ao e-Tec Brasil!

Voc faz parte de uma rede nacional pblica de ensino, a Escola Tcnica

Aberta do Brasil, instituda pelo Decreto n 6.301, de 12 de dezembro

2007, com o objetivo de democratizar o acesso ao ensino tcnico pblico,

na modalidade a distncia. O programa resultado de uma parceria entre

o Ministrio da Educao, por meio das Secretarias de Educao a Distncia

(SEED) e de Educao Profissional e Tecnolgica (SETEC), as universidades e

escolas tcnicas estaduais e federais.

A educao a distncia no nosso pas, de dimenses continentais e grande

diversidade regional e cultural, longe de distanciar, aproxima as pessoas ao

garantir acesso educao de qualidade e ao promover o fortalecimento

da formao de jovens moradores de regies distantes dos grandes centros

geograficamente ou economicamente.

O e-Tec Brasil leva os cursos tcnicos a locais distantes das instituies de

ensino e para a periferia das grandes cidades, incentivando os jovens a con-

cluir o ensino mdio. Os cursos so ofertados pelas instituies pblicas de

ensino, e o atendimento ao estudante realizado em escolas-polo integran-

tes das redes pblicas municipais e estaduais.

O Ministrio da Educao, as instituies pblicas de ensino tcnico, seus

servidores tcnicos e professores acreditam que uma educao profissional

qualificada integradora do ensino mdio e educao tcnica, capaz

de promover o cidado com capacidades para produzir, mas tambm com

autonomia diante das diferentes dimenses da realidade: cultural, social,

familiar, esportiva, poltica e tica.

Ns acreditamos em voc!

Desejamos sucesso na sua formao profissional!

Ministrio da Educao

Janeiro de 2010

Nosso contato

[email protected]

e-Tec Brasil5

Indicao de cones

Os cones so elementos grficos utilizados para ampliar as formas de

linguagem e facilitar a organizao e a leitura hipertextual.

Ateno: indica pontos de maior relevncia no texto.

Saiba mais: oferece novas informaes que enriquecem o assunto ou curiosidades e notcias recentes relacionadas ao

tema estudado.

Glossrio: indica a definio de um termo, palavra ou expresso utilizada no texto.

Mdias integradas: sempre que se desejar que os estudantes desenvolvam atividades empregando diferentes mdias: vdeos,

filmes, jornais, ambiente AVEA e outras.

Atividades de aprendizagem: apresenta atividades em diferentes nveis de aprendizagem para que o estudante possa

realiz-las e conferir o seu domnio do tema estudado.

Tecnologia da Informticae-Tec Brasil 6

e-Tec Brasil7

Sumrio

Palavra do professor-autor 9

Apresentao da disciplina 11

Projeto instrucional 13

Aula 1 Segurana em laboratrios qumicos 151.1 Importncia do trabalho no laboratrio 15

1.2 Riscos qumicos 16

1.3 Normas gerais de segurana 17

1.4 Descarte de rejeitos (resduos) 19

Aula 2 Alguns materiais utilizados no laboratrio qumico 232.1 Relao dos principais materiais utilizados no laboratrio de qumica 23

Aula 3 Tcnicas bsicas de laboratrio 373.1 Tcnicas de laboratrio 37

3.2 Aquecimento 37

3.3 Tcnicas de transferncia de lquidos e slidos e tcnicas de pesagem 39

3.4 Tcnicas de volumetria 41

3.5 Densidade 46

3.6 Alguns mtodos de separao de misturas 47

Aula 4 Solues 534.1 As solues no cotidiano 53

4.2 Preparando uma soluo 56

Aula 5 pH 595.1 cidos e bases 59

5.2 Medidor de pH 60

e-Tec Brasil 8

Aula 6 Titulao 636.1 O que uma titulao? 63

6.2 Titulao cido-base 63

Aula 7 lcool e acar 697.1 Acar 69

7.2 lcool 71

Referncias 77

Currculo do professor-autor 78

e-Tec Brasil9

Palavra do professor-autor

Este material de estudo foi elaborado com o intuito de levar a voc, aluno,

conhecimentos bsicos sobre a disciplina de Qumica. Nele so apresentados

contedos que sero utilizados ao longo do curso e em atividades relacio-

nadas produo de acar e de lcool. Conceitos de segurana em labo-

ratrio, materiais utilizados em laboratrio, tcnicas laboratoriais, medidas

de pH e preparo de solues so explicitados ao longo do material. de

fundamental importncia que voc, aluno, se dedique aos estudos para for-

mar uma base slida de grande importncia no desenrolar do Curso Tcnico

de Acar e lcool e na vida profissional. Caro estudante, desejo-lhe sucesso

em sua caminhada ao longo dos prximos anos.

Um abrao,

Leonardo Lopes da Costa.

e-Tec Brasil11

Apresentao da disciplina

Qumica a cincia que estuda a composio, as propriedades das diferentes

formas de matrias, suas transformaes e variaes de energia.

A Qumica uma cincia que se relaciona com outras reas da cincia como

a Biologia, a Fsica, a Medicina e as Cincias Agrrias, estas podem ser utili-

zadas, por exemplo, para melhorar a acidez do solo.

Levando em conta o quanto a Qumica til pode-se afirmar que sem os

seus conhecimentos e suas mltiplas aplicaes seria impossvel a vida que

se tem hoje.

A disciplina de Qumica II tem por finalidade preparar alunos do Curso

Tcnico de Acar e lcool para adquirirem conhecimentos que sero de

fundamental importncia para o desenvolvimento do curso e para sua vida

profissional.

A disciplina dividida em uma parte terica desenvolvida tanto em ambiente

virtual, presencial e uma parte prtica em laboratrios.

No decorrer da disciplina estudaremos sobre segurana em laboratrio, tc-

nicas laboratoriais, preparo de solues, medidas de pH, titulaes e por fim

ser visto caractersticas gerais relacionadas ao lcool e ao acar.

Desejo a todos bons estudos.

Palavra do professor-autor

e-Tec Brasil13

Disciplina: Qumica II (carga horria: 60h).

Ementa: Segurana em laboratrios qumicos. Alguns materiais utilizados no laboratrio qumico. Tcnicas bsicas de laboratrio. Solues. pH. Titulao.

lcool e acar.

AULA OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM MATERIAISCARGA

HORRIA(horas)

1. Segurana em laboratrios qumicos

Apresentar regras bsicas para se trabalhar com segurana dentro de um laboratrio qumico.

Ambiente virtual:plataforma moodle.Apostila didtica.Recursos de apoio: links, exerccios.

10

2. Alguns materiais utilizados no laboratrio qumico

Apresentar os principais equipamentos e vidrarias utilizados em um laboratrio de qumica.


10

3. Tcnicas bsicas de laboratrio

Executar com preciso algumas tcnicas usadas nos laboratrios de qumica.


10

4. SoluesDefinir soluo, prepar-la e desenvolver alguns clculos envolvendo solues.


10

5. pHCalcular o pH de uma soluo e suas caractersticas para ser utilizado em laboratrio.


10

6. Titulao

Entender o que vem a ser uma titulao e seus princpios tericos, apresentado os diversos tipos de titulao e os diversos materiais utilizados para realizao da mesma.


05

7. lcool e acarMostrar o que lcool e o que acar, tendo como foco principal suas propriedades fsico-qumicas.


05

Projeto instrucional

e-Tec Brasil

Aula 1 Segurana em laboratrios qumicos

Objetivos

Apresentar regras bsicas para se trabalhar com segurana dentro

de um laboratrio qumico.

1.1 Importncia do trabalho no laboratrioO trabalho em laboratrio de qumica tem como principais objetivos a aquisio

de conhecimentos fundamentais sobre as operaes prticas e a relao das

experincias com os conceitos tericos. As experincias de laboratrio, alm

de estimularem a curiosidade e desenvolverem as habilidades de observao,

registro e interpretao de dados, oferecem a oportunidade de um bom trei-

namento na manipulao de diversos materiais e aparelhagens.

O sucesso de uma experincia est diretamente relacionado com o interesse,

organizao e cuidado na sua execuo. Assim, o respeito s normas de

segurana fundamental para se evitarem acidentes que se devem aos riscos

inerentes aos trabalhos desenvolvidos.

1.1.1 Riscos mais comuns Uso de substncias txicas, corrosivas, inflamveis, explosivas, volteis, etc.

Manuseio de material de vidro.

Trabalho a temperaturas elevadas.

Trabalho a diferentes presses atmosfricas.

Uso de fogo.

Uso de eletricidade.

e-Tec BrasilAula 1 - Segurana em laboratrios qumicos 15

1.2 Riscos qumicosOs agentes qumicos podem ser introduzidos no organismo humano por trs

vias: inalao, absoro cutnea e ingesto. Dentre elas, a inalao constitui

a principal via de intoxicao pela facilidade de disseminao da substncia

dos pulmes para o sangue e da para as diversas partes do corpo.

O dano causado por uma substncia especfica depende do tempo de expo-

sio, da concentrao, das caractersticas fsico-qumicas do composto e da

suscetibilidade pessoal.

1.2.1 Utilizao de substncias corrosivasEntre os principais agentes corrosivos encontrados nos laboratrios qumicos

destacamos os cidos, as bases e os halognios. Muitos deles provocam srias

queimaduras e devem ser manipulados cuidadosamente, evitando-se seu

contato com a pele e com mucosas.

No caso de acidentes com esses produtos, deve-se conhecer a natureza qumica

das substncias para executar corretamente os primeiros socorros.

Como proceder no caso de acidentes com:

a) cidos (H2SO4, HCl, HNO3, etc.) deve-se lavar imediatamente com muita gua, depois neutralizar com soluo alcalina diluda (geralmente

soluo aquosa de bicarbonato de sdio a 1%) e novamente com gua.

b) Bases (NaOH, KOH, NH4OH, etc.) deve-se lavar imediatamente com bastante gua, neutralizar com soluo cida diluda (geralmente solu-

o aquosa de cido actico a 1%) e novamente com gua.

c) Sdio (Na) deve-se remover qualquer resduo de sdio e depois proce-der como se o acidente fosse provocado por base.

d) Bromo (Br2) o bromo um lquido castanho-avermelhado muito voltil que produz vapores bastante txicos. No caso de acidente, deve-se lavar

imediatamente com muita gua, secar e aplicar glicerina.

ObservaoNos casos de queimaduras leves, aps os procedimentos descritos, se necess-

rio, aplicar pomada para queimadura. Em casos graves, procurar auxlio mdico.

Qumica IIe-Tec Brasil 16

1.2.2 Utilizao de substncias inflamveisUma das principais causas de incndios nos laboratrios relaciona-se mani-

pulao incorreta de lquidos inflamveis.

Os lquidos inflamveis mais comuns em laboratrios de qumica so: acetato

de etila, acetona, benzeno, ciclo-hexano, dissulfeto de carbono, etanol, ter

de petrleo, ter etlico, hexano e metanol.

Esses reagentes devem ser manipulados e transferidos longe das chamas,

devendo-se evitar que seus vapores sejam liberados para o ambiente do

laboratrio. Quando possvel realizar essa operao dentro de uma capela.

Aps retirar a quantidade necessria de solvente, fechar bem a garrafa de

reserva e guard-la em lugar adequado, fora da bancada de trabalho.

O aquecimento de solventes inflamveis (em operaes de refluxo, destilao,

extrao, evaporao, etc.) deve ser efetuado com dispositivos adequados,

tais como banho de gua ou banho de leo, evitando o uso de fogo aberto

ou chapa eltrica direta.

No caso de incndios, a extino pode ser feita colocando-se um pano molhado

sobre a chama. Em casos mais graves, usar areia seca ou extintores de incndio.

gua no recomendvel para apagar incndios com solventes. Dispositi-

vos eltricos devem ser desligados acionando a chave do interruptor geral e

fechando a torneira de abastecimento de gs. Se a roupa de alguma pessoa

pegar fogo, deite-a no cho e apague as chamas cobrindo-a com um cobertor.

Em caso de queimaduras, busque imediatamente atendimento mdico. No

tente tratar queimaduras sem auxlio mdico.

1.3 Normas gerais de seguranaO laboratrio um lugar de trabalho srio. Portanto, trabalhe com ateno,

mtodo e calma.

Prepare-se para realizar cada experincia, lendo antes o roteiro e os conceitos

referentes ao respectivo experimento. Veja tambm as precaues a serem

tomadas principalmente as referentes ao manuseio de produtos qumicos.

Respeite rigorosamente as recomendaes e consulte o seu professor cada

vez que notar qualquer anormalidade ou imprevisto.


1.3.1 Regras geraisa) No permitido fumar, comer ou beber no laboratrio.

b) Usar jaleco (avental) abotoado, sapatos fechados, cabelos presos e cu-los de proteo.

c) No usar lentes de contato.

d) Manter a bancada de trabalho limpa e organizada.

e) No provar nem cheirar produtos qumicos.

f) No levar as mos boca ou aos olhos quando estiver manuseando pro-dutos qumicos.

g) No usar reagentes sem rtulos.

h) Ao manipular produtos qumicos evite sua contaminao, utilizando ma-terial limpo e seco para retir-lo dos recipientes.

i) Antes de iniciar experimentos que envolvam produtos qumicos verificar sua toxicidade e inflamabilidade, pois lquidos volteis txicos ou corrosi-

vos devem ser manipulados em capela.

j) No preparo de solues aquosas de cidos e bases fortes, adicionar o cido ou a base sobre a gua lentamente, com agitao e resfriamento

externos, por causa da liberao de calor.

k) Evitar chama direta para aquecer lquidos inflamveis, mas se no for possvel, ao utiliz-la verificar se no h lquidos inflamveis por perto.

l) No trabalhar com vidro trincado ou quebrado.

m) Ao introduzir tubos de vidro ou termmetro em rolhas, lubrifique-os com vaselina, protegendo a mo com luvas grossas ou toalhas.

n) Quando aquecer substncias em tubo de ensaio nunca deixar sua boca voltada para si ou para os colegas.

o) Evitar brincadeiras que possam comprometer a segurana dos colegas.


p) No executar experimentos por conta prpria, pois a reaes desconhe-cidas podem produzir resultados desagradveis.

q) Utilizar com cuidado os equipamentos eltricos: verificar a voltagem an-tes de conect-los, familiarizando-se com os mecanismos de controle.

r) Ao terminar um trabalho, verificar se a gua e o gs esto fechados e a bancada limpa. Lavar bem as mos e os braos aps as aulas.

s) Nunca jogar na pia papis, palitos de fsforo ou outros materiais que possam causar entupimento.

t) Intoxicaes: procurar local com ar puro para respirar. Nas intoxicaes com cidos, beber leite de magnsia ou soluo de bicarbonato de sdio.

u) Se os olhos forem atingidos por qualquer substncia, lav-los com bas-tante gua. Se derramar cido ou base na roupa, lavar imediatamente no

chuveiro de emergncia a parte afetada.

1.4 Descarte de rejeitos (resduos)H pouco tempo, os laboratrios de qumica descartavam seus resduos sem

nenhum tipo de cuidado especial: solventes volteis eram evaporados (lana-

dos para a atmosfera), slidos eram descartados em lixo comum, lquidos e

solues descartados na pia do laboratrio. Essas atitudes no so recomen-

dadas e, atualmente, h uma preocupao maior para que isso no ocorra.

Atualmente existem diversas regras estabelecidas para o descarte de rejeitos,

especialmente os perigosos; no entanto, muitas vezes so difceis e dispendio-

sas para serem implementadas. Na prtica, procura-se, sempre que possvel,

minimizar a quantidade de resduos perigosos gerados nos laboratrios de

ensino de qumica.

Alguns procedimentos adotados nesse sentido:

a) Reduo da quantidade de sustncias qumicas usadas nos experimentos.

b) Substituio de reagentes perigosos por outros menos perigosos.

c) Converso dos resduos para uma forma menos perigosa atravs de rea-o qumica, antes do descarte.


d) Reduo dos volumes a serem descartados (concentrando as solues ou separando os componentes perigosos por precipitao).

e) Recuperao dos reagentes para serem reutilizados.

Antes de cada experimento interessante fornecer instrues em relao ao

descarte dos resduos. Quando os resduos gerados na experincia no forem

perigosos os mesmos podero ser descartados na pia seguindo as seguintes

instrues:

a) Solues que podem ser descartadas na pia devem ser antes diludas com gua.

b) Sais solveis podem ser descartados como no item anterior.

c) Pequenas quantidades de solventes orgnicos solveis em gua (ex.: me-tanol ou acetona) podem ser diludas antes de serem jogados na pia.

Grandes quantidades desses solventes ou outros que sejam volteis, no

devem ser descartadas dessa maneira. O ideal seria a sua recuperao.

d) Solues cidas e bsicas devem ser ajustadas para que seu pH fique na faixa de 2 a 11 antes de descart-las. Para pequenos volumes dessas

solues (por exemplo, 15 ml ou pouco mais), elas podem ser diludas e

descartadas.

e) Resduos insolveis no perigosos, como papel, cortia, areia, podem ser descartados em cesto de lixo comum do laboratrio. Alumina, slica gel,

sulfato de potssio, sulfato de magnsio e outros devem ser embalados

para evitar a disperso do p e descartados em lixo comum. No caso

destes, estarem contaminados com resduos perigosos, devero ser ma-

nuseados de outra maneira.

f) Slidos solveis no perigosos, como alguns compostos orgnicos (ex.: cido benzico) podem ser dissolvidos com bastante gua e descarrega-

dos no esgoto. Podem tambm ser descartados com resduos insolveis

no perigosos. Caso estejam contaminados com materiais mais perigo-

sos devero ser manuseados de outra forma.

g) Lquidos orgnicos solveis no perigosos, podem ser solveis em gua e descartados no esgoto. Por exemplo, etanol pode ser descartado na pia


do laboratrio; 1-butanol, ter etlico e a maioria dos solventes e com-

postos que no so miscveis em gua, no podem ser descartados dessa

maneira. Lquidos no miscveis com a gua devero ser colocados em re-

cipientes apropriados para lquidos orgnicos, para posterior tratamento.

h) Substncias como hexano, tolueno, aminas (anilina, trietilamina), ami-das, steres, cido clordrico e outros. Deve-se ter especial ateno com

as incompatibilidades, ou seja, algumas substncias no podem ser colo-

cadas juntas no mesmo recipiente devido reao entre elas. Por exem-

plo, cloreto de acetila e dietilamina reagem vigorosamente; ambos so

reagentes perigosos e seus rejeitos devem ser mantidos em recipientes

separados. Compostos halogenados como 1-bromobutano, cloreto de

t-butila e outros, tambm devem ser guardados em recipientes separa-

dos dos demais compostos.

i) cidos e bases inorgnicas fortes devem ser neutralizados, diludos e en-to descartados.

j) Agentes oxidantes e redutores devem ser oxidados e reduzidos respecti-vamente antes de serem descartados.

Esses so alguns exemplos de procedimentos de descarte de rejeitos produzidos

no laboratrio qumico. prtica comum, antes de iniciar um experimento,

buscar na literatura especializada informaes sobre os efeitos txicos das

substncias que sero utilizadas e os cuidados necessrios para manuseio e

descarte das mesmas.

ResumoNesta aula foram apresentadas as regras bsicas de segurana que devem ser

seguidas dentro de um laboratrio, para que os trabalhos realizados ocorram

na maior segurana possvel.

Dentre essas regras, estudamos as maneiras corretas de manuseio de subs-

tncias corrosivas e inflamveis e o modo de fazer o descarte de diferentes

resduos qumicos.

Alm disso, foram demonstrados os riscos que so causados por um agente

qumico que pode ser introduzido no organismo humano por trs vias: inalao,

absoro cutnea e ingesto.


Atividades de aprendizagem1. Cite os riscos que comumente ocorrem em um laboratrio.

2. Quais os procedimentos bsicos que se deve adotar, ao final de uma ati-vidade em laboratrio?

3. Quais so os principais riscos do descarte incorreto de resduos qumicos?

4. No preparo de solues aquosas de cidos e bases fortes, deve-se adicio-nar o cido ou a base sobre a gua. O que pode acontecer se for adicio-

nada gua sobre o cido ou a base?

5. Durante o descarte de resduos lquidos orgnicos considerados no pe-rigosos, assinale as alternativas corretas.

a) Eles devem ser diludos, no descartados.

b) Se deve ter ateno quanto incompatibilidade desses resduos, toman-do cuidado para no colocar no mesmo local substncias que podem

reagir entre si.

c) As substncias solveis em gua podem ser descartadas no esgoto, en-quanto as no solveis devem ser colocadas em recipientes apropriados.

d) Substncias como o papel, a cortia e a gasolina podem ser descartadas no lixo normalmente.


e-Tec Brasil

Aula 2 Alguns materiais utilizados no laboratrio qumico

Objetivos

Apresentar os principais equipamentos e vidrarias utilizados em

um laboratrio de qumica.

2.1 Relao dos principais materiais utilizados no laboratrio de qumicaPara realizao dos trabalhos num laboratrio qumico so utilizados vrios

instrumentos que possibilitam execuo e repetio de inmeros experimen-

tos. So materiais que facilitam o trabalho dentro do laboratrio, uma vez

que sem eles seria praticamente impossvel chegar no patamar experimental

da qumica atual.

A seguir sero apresentados alguns desses materiais bsicos que se encontram

em todos os laboratrios de qumica:

1. Suporte universal utilizado para sustentar peas de fixao, como a bureta.

Figura 2.1: Suporte universalFonte: http://www.deboni.he.com.br/materiais.pdf

e-Tec BrasilAula 2 - Alguns materiais utilizados no laboratrio qumico 23

2. Trip de ferro utilizado como suporte durante aquecimento feito com a tela metlica de amianto ou tringulo de porcelana. Usado no aqueci-

mento com o auxlio do bico de Bunsen.

Figura 2.2: Trip de ferroFonte: http://www.deboni.he.com.br/materiais.pdf

3. Bico de Bunsen queimador de gs utilizado como fonte de aqueci-mento de materiais no inflamveis no laboratrio. Sua utilizao requer

cuidados especficos pela grande temperatura que pode atingir.

Figura 2.3: Bico de BunsenFonte: http://www.deboni.he.com.br/materiais.pdf


4. Argola metlica utilizada para sustentar funil durante a filtrao.

Figura 2.4: Argola metlicaFonte: http://www.mundodoquimico.hpg.ig.com.br/vidrarias.htm

5. Tringulo suporte para cadinho de porcelana, quando utilizado dire-tamente na chama.

Figura 2.5: TringuloFonte: http://www.deboni.he.com.br/materiais.pdf

6. Bquer um dos materiais mais utilizados em um laboratrio. Serve para dissolver substncias, aquecer lquidos e outras coisas.

Figura 2.6: BquerFonte: http://www.fcf.usp.br/Departamentos/FBF/Disciplinas/Farmacotecnica/instrumentos/BEQUER1.HTM


7. Erlenmeyer muito utilizado em laboratrio. Serve para aquecer lqui-dos, em titulaes e reaes qumicas.

Figura 2.7: ErlenmeyerFonte: http://omarlopez-23.blogspot.com/2009/03/el-matraz-de-erlenmeyer-frasco-de.html

8. Kitassato serve para fazer filtrao a vcuo e nas reaes para a ob-teno de gases.

Figura 2.8: KitassatoFonte: http://www.cdcc.sc.usp.br/quimica/equipamentos/grupo1/kitassato.htm


9. Funil de separao, funil de bromo ou funil de decantao utiliza-do na separao de lquidos no miscveis.

Figura 2.9: Funil de separaoFonte: http://www.deboni.he.com.br/materiais.pdf

10. Funil de vidro utilizado na filtragem para a reteno de partculas s-lidas de sistemas heterogneos.

Figura 2.10: Funil de vidroFonte: http://www.fcf.usp.br/Departamentos/FBF/Disciplinas/Farmacotecnica/instrumentos/FUNIL1.HTM


11. Funil de Buchner utilizado em filtrao a vcuo.

Figura 2.11: Funil de BuchnerFonte: http://www.ra.didaxis.pt/nfq/lab/Material/funil_bu.htm

12. Proveta utilizada para medir e transferir lquidos.

Figura 2.12: ProvetaFonte: http://www.imaculadanet.com.br/images/lab_eq/Cilindro%20Graduado.jpg


13. Balo de destilao com haste lateral empregado na ebulio de lquidos no processo de destilao simples. O brao lateral ligado ao

condensador.

Figura 2.13: Balo de destilaoFonte: http://www.likehouse.com.br/1590-balao-para-destilacao.html

14. Bureta muito utilizada no processo de titulao. Mede volumes vari-veis e precisos de lquidos.

Figura 2.14: BuretaFonte: http://www.casaamericana.com.br/products_new.php?page=59&osCsid=et1teom7k3s5aa61ekv114ni77


15. Condensador serve para condensar os vapores do lquido no processo de destilao.

Figura 2.15: CondensadorFonte: http://www.quiprocura.net/laboratorio/laboratorio 2.htm

16. Pipeta serve para transferir pequenos volumes de lquidos. Suas medi-das de volume so bastante precisas.

Figura 2.16: PipetaFonte: http://www.ra.didaxis.pt/nfq/lab/Material/pipetas.htm


17. Vareta de vidro, basto ou baqueta serve para agitar e facilitar a dissoluo de substncias.

Figura 2.17: Vareta de vidroFonte: http://www.deboni.he.com.br/materiais.pdf

18. Tubo de ensaio serve para efetuar testes de reaes.

Figura 2.18: Tubo de ensaioFonte: CTISM

19. Pina de ferro serve para prender objetos aquecidos.

Figura 2.19: Pina de ferroFonte: http://www.mundodoquimico.hpg.ig.com.br/vidrarias.htm


20. Balana serve para pesar quantidades definidas de reagentes. Atual-mente existem balanas muito precisas nos laboratrios de qumica.

Figura 2.20: BalanaFonte: http://www.agracadaquimica.com.br/quimica/arealegal/outros/12.pdf

21. Almofariz e pistilo servem para triturar e pulverizar slidos.

Figura 2.21: Almofariz e pistiloFonte: http://deliranaquimica.blogspot.com/2008/11/elementos-laboratoriais.html


22. Cpsula de porcelana serve para cristalizar minerais presentes numa soluo pelo processo de evaporao rpida.

Figura 2.22: Cpsula de porcelanaFonte: http://www.deboni.he.com.br/materiais.pdf

23. Tela metlica com amianto serve para sustentar peas de vidro quan-do aquecidas. A funo do amianto a de distribuir o calor recebido, de

maneira uniforme, sem danificar a vidraria.

Figura 2.23: Tela metlica com amiantoFonte: http://www.labotienda.com/es/catalogo/instrumental_labware_otros_Tela-metalica-c-fibre-12x12-cm.aspx


24. Trompa dgua serve para provocar a suco do ar e produzir o v-cuo durante o processo de filtrao a vcuo com o funil de Buchner e o

Kitassato.

Figura 2.24: Trompa dguaFonte: http://www.deboni.he.com.br/materiais.pdf

25. Vidro de relgio serve para evaporar lentamente lquidos das solues.

Figura 2.25: Vidro de relgioFonte: http://portuguese.alibaba.com/product-free-img/quartz-watch-glass-labwares-281183213.html


26. Pisseta ou frasco lavador usada para lavagens de materiais ou reci-pientes atravs de jatos de gua, lcool ou outros solventes.

Figura 2.26: PissetaFonte: http://www.cienciamao.usp.br/dados/azed/_pissetadeplastico.zoom.jpg

27. Esptulas empregadas para retirar substncias slidas dos frascos.

Figura 2.27: EsptulasFonte: http://www.cap-lab.com.br/index.php?pg=detproduto&mn=2&dis=1&cd=1&pro=656


ResumoNesta aula foram apresentados os principais materiais e vidrarias encontrados

dentro de um laboratrio qumico e suas respectivas funes.

Atividades de aprendizagem1. Durante um processo de filtrao em vcuo, qual a melhor vidraria a ser

utilizada?

2. A proveta , sem dvida, uma das vidrarias mais conhecidas e mais co-muns de se encontrar num laboratrio. Pode-se dizer que todo labora-

trio possui uma proveta. Qual a funo dessa vidraria num laboratrio

qumico?

3. Numa titulao direta entre um cido e uma base, quais os principais materiais utilizados?

4. Quando o objetivo encontrar um volume preciso, correto utilizar um bquer para se fazer essa medida? Por qu?

5. Assinale a alternativa que apresenta a vidraria a ser utilizada para a sepa-rao de gua e leo.

a) Funil de decantao.

b) Condensador.

c) Tubos de ensaio.

d) Balo volumtrico.


e-Tec Brasil

Aula 3 Tcnicas bsicas de laboratrio

Objetivos

Executar com preciso algumas tcnicas usadas nos laboratrios

de qumica.

3.1 Tcnicas de laboratrioEm um laboratrio, realizam-se inmeros procedimentos como a centrifugao,

a filtrao, etc. Para que isso se efetue com sucesso e preciso, necessita-se

de metodologias especficas para cada tcnica. Nessa aula iremos apresentar

algumas dessas tcnicas e suas metodologias.

3.2 AquecimentoEm laboratrio de qumica, antes do aquecimento de qualquer tipo de subs-

tncia, necessrio conhecer suas principais caractersticas. Diversos acidentes

graves ocorrem e podem at mesmo provocar cegueira, deformaes da pele,

etc., simplesmente por no observar essa regra bsica.

gua e ter, por exemplo, so substncias lquidas com propriedades diferentes

e, por isso, elas devem ser aquecidas utilizando-se de metodologias diferentes.

No laboratrio qumico, o aquecimento pode ser feito com aquecedores el-

tricos (chapas, fornos, mantas eltricas), bico de gs, vapor dgua ou banho

(de leo, de gua, de areia, etc.), lmpadas incandescentes que emitem raios

infravermelhos ou outros tipos.

O bico de gs um dos aparelhos mais usados em laboratrios para aque-

cimento. Permite que se alcancem temperaturas da ordem de 1500C. Seu

uso restringe-se apenas ao aquecimento de slidos e lquidos no inflamveis

em condies extremas de segurana. proibido, por medidas de segurana,

aquecer lquidos inflamveis sobre bico de gs.

e-Tec BrasilAula 3 - Tcnicas bsicas de laboratrio 37

3.2.1 Bico de gsO bico de gs usado somente para aquecimento de porcelana, materiais

resistentes e para evaporao de solues aquosas. Quando se vai aquecer

um lquido ebulio, recomenda-se a colocao de algumas esferas de vidro,

pedaos de algum material poroso (cermica, porcelana, carborundum, etc.),

a fim de se evitar uma ebulio violenta, provocada pelo superaquecimento.

Deve-se fazer isso antes de iniciar o aquecimento.

3.2.2 Banho-mariaUtilizado para aquecimento de substncias inflamveis e de baixo ponto de

ebulio (inferior a 100C). Os mais sofisticados banhos-maria so aquecidos

eletricamente e permitem a estabilizao de temperaturas atravs de termos-

tatos. A forma mais simples de um banho-maria (banho de gua) consiste

num bquer com gua aquecido atravs de uma chama. Esse processo pode

ser usado somente para lquidos no inflamveis. Para lquidos inflamveis,

deve-se usar um banho de gua eletricamente aquecido, juntamente com

um dispositivo para manter o nvel de gua.

3.2.3 Banhos lquidos de alta temperaturaSo usados para aquecer substncias de ponto de ebulio superior ao da gua.

Os lquidos mais comumente empregados so a glicerina (ponto de ebulio de

220C) e os leos minerais (ponto de ebulio variando entre 250 e 300C). Os

banhos de leo so usados quando o aquecimento feito at cerca de 220C.

A mxima temperatura alcanada para tais banhos ir depender do tipo de

leo usado. A parafina medicinal pode ser empregada para temperaturas de at

220C. Para temperaturas at cerca de 250C recomenda-se o leo de semente

de algodo que claro e no viscoso. Os fluidos de silicone so provavelmente

os melhores lquidos para banhos de leo, pois podem ser aquecidos at 250C

sem perda e escurecimento apreciveis; so, no entanto, atualmente, muito

caros para o uso geral. Os banhos de leo devem, sempre que possvel, ser

realizados em capela. Deve-se colocar sempre um termmetro no banho para

evitar aquecimento excessivo. Os banhos de leo so aquecidos geralmente

por um bico de gs ou uma resistncia eltrica.

importante salientar mais uma vez que o aquecimento de qualquer lquido

acima de seu ponto de ebulio pode provocar superaquecimento e at

exploso. Isso pode ser evitado adicionando-se ao lquido, prolas de vidro

(carboneto de silcio ou carborundum), pedaos de porcelana ou de vidro

poroso. Sob aquecimento, esses materiais perdem uma pequena quantidade

de ar na forma de bolhas assegurando uma ebulio uniforme. Devem-se ser

colocados em lquido ainda frio.


3.3 Tcnicas de transferncia de lquidos e slidos e tcnicas de pesagem3.3.1 Retirada de lquidos de frascosA Figura 3.1 exemplifica a maneira correta de se fazer a retirada de lquidos

dos fracos. importante relembrar que essa retirada deve sempre respeitar

as normas de segurana do laboratrio.

Figura 3.1: Mtodos de transferncia de lquidosFonte: CTISM

3.3.2 Retirada de slidos de frascosPara se fazer uma retirada segura de slidos dos frascos em que esto guar-

dados, deve-se sempre respeitar as normas de segurana do laboratrio, a

fim de evitar acidentes que comprometam a segurana. A seguir, a Figura 3.2

ilustra como se faz a retirada.

Figura 3.2: Maneiras corretas de retirar slidos dos seus frascosFonte: CTISM

3.3.3 PesagemA pesagem uma das tcnicas mais importantes e comuns que se pode rea-

lizar num laboratrio de qumica. Serve para determinar de maneira precisa

a massa das substncias que se vai trabalhar. Para isso utilizam-se balan-

as que, em geral, possuem grande preciso. A cada dia, as balanas esto


se modernizando, tornando-se mais exatas e de manejo mais simplificado.

Atualmente, as balanas eletrnicas tm escala digital, fornecendo o peso

instantaneamente, sem necessidade de se manipularem botes.

Figura 3.3: Balana digitalFonte: http://store-moriem.locasite.com.br/loja/imagem.php/pID/121

3.3.3.1 Cuidados gerais com balanas de laboratriosO manejo de qualquer balana requer cuidados especiais por ser um instru-

mento de alto custo e de grande sensibilidade.

a) No remova os pratos, nem os troque com os de outra balana. No mova a balana. Mantenha-a no seu lugar.

b) No coloque na balana nenhuma substncia que no esteja tempera-tura ambiente.

c) Mantenha a balana em local onde a vibrao, mudanas bruscas de temperatura ou de umidade e movimento do ar sejam mnimos.

d) Conserve a balana sempre limpa, retirando qualquer respingo, partcula ou poeira de seus pratos com uma escova especial.

e) No coloque nada diretamente sobre a balana. Lquidos e slidos em p ou granulados devem ser mantidos em algum recipiente seco, pre-

viamente pesado (tarado) e temperatura ambiente. Se, durante a pe-

sagem, o material for passvel de interagir com a atmosfera (evaporao,


oxidao, absoro de umidade), o frasco deve ser fechado. Para slidos

que no requerem proteo da atmosfera e que sejam inertes, a pesa-

gem feita colocando-se sobre os pratos, uma folha de papel adequado.

f) Faa toda transferncia de substncia e/ou de pesos somente quando os pratos estivem travados.

g) Execute todas as operaes com movimentos suaves e cuidadosos.

h) Use pinas e esptulas. Nunca use os dedos para manusear os objetos e substncias que esto sendo pesados.

i) Ao terminar o trabalho, remova todos os pesos e objetos da balana. Mantenha-a coberta ou fechada. No caso de balanas eltricas, tenha a

certeza de que ela esteja desligada.

3.4 Tcnicas de volumetria3.4.1 Introduo volumetriaAparelhos como o bquer, proveta ou cilindros so usados para medidas de

volume que sejam aproximadas da medida desejada. Porm, alguns experimentos

exigem que se obtenha um volume muito preciso, ou seja, que haja a mnima dife-

rena entre o volume terico e o volume emprico. Para isso utilizam-se algumas

vidrarias de maior preciso e alguns mtodos para a aferio do volume. Essas

vidrarias so calibradas a 20C e a 1 atm no laboratrio onde so produzidas.

Figura 3.4: Aparelhos que realizam medidas aproximadas de volumeFonte: CTISM


Figura 3.5: Aparelhos que realizam medidas precisas de volumeFonte: CTISM

A prtica de anlise volumtrica requer a medida de volumes lquidos com

elevada preciso. Para efetuar tais medidas so empregados vrios tipos de

aparelhos que podem ser classificados em duas categorias:

A medida de volumes lquidos com qualquer dos referidos aparelhos est

sujeita a uma srie de erros pelas seguintes causas:

A leitura de volume de lquidos claros deve ser feita pela parte inferior e a

de lquidos escuros pela parte superior, para que sejam evitados os erros de

paralaxe.

a) Aparelhos calibrados para dar escoamento a determinados volumes (pi-petas e buretas).

b) Aparelhos calibrados para conter um volume lquido (bales volumtricos).

a) Ao da tenso superficial sobre as superfcies lquidas.

b) Dilataes e contraes provocadas pelas variaes de temperatura.

c) Imperfeita calibrao dos aparelhos volumtricos.

d) Erros de paralaxe.


Figura 3.6: Maneira correta de se ler o menisco para evitar o erro de paralaxeFonte: CTISM

3.4.2 Utilizao de aparelhos volumtricos de preciso3.4.2.1 Balo volumtricoO balo volumtrico uma vidraria de grande preciso para volumes maiores

que no podem ser medidos na pipeta ou na bureta. Possui a forma de uma

pera, porm com fundo ach atado. Possui um trao de referncia que indica

a calibrao padronizada feito na fbrica. O uso de um balo volumtrico

quase sempre envolve a medio de uma determinada quantidade de lquido,

ou diluio de solues com volumes precisos. Os bales volumtricos so

feitas em diversos tamanhos, com volumes variados, de 5 ml a 10 L, porm os

volumes mais comuns, especialmente em laboratrios so de 50, 100, 250,

500 e 1000 ml. So produzidos em vidro borossilicato e em polipropileno,

estes mais utilizados em laboratrios.

Para se preparar uma soluo em balo volumtrico, transfere-se a ele o

soluto ou a soluo a ser diluda. Adiciona-se, a seguir, solvente at cerca de

3/4 da capacidade total do balo. Misturam-se os componentes e deixa-se

em repouso at atingir a temperatura ambiente, tendo-se o cuidado de no

segurar o balo pelo bulbo. Adiciona-se solvente at acertar o menisco,

isto , at o nvel do lquido coincidir com a marca no gargalo. As ltimas

pores do solvente devem ser adicionadas com um conta-gotas, lentamente.

No devem ficar gotas presas no gargalo. O ajustamento do menisco ao trao

de referncia dever ser feito com a maior preciso possvel. Fecha-se bem o

balo e vira-se o mesmo de cabea para baixo vrias vezes, agitando-o para

homogeneizar o seu contedo.


Figura 3.7: Diferentes bales volumtricosFonte: http://www.infoescola.com/materiais-de-laboratorio/balao-volumetrico/

3.4.2.2 PipetaA pipeta um material muito utilizado em laboratrio, para a medio pre-

cisa de volumes. Porm possui uma limitao, pois pode transferir pequenas

quantidades de volume.

Existem diferentes tipos de pipetas. As mais comuns so:

a) Pipeta graduada consiste em um tubo de vidro estreito, geralmente graduado em 0,1ml. usada para medir pequenos volumes lquidos. Pos-

sui limitaes para medir volumes lquidos com elevada preciso. Tem a

vantagem de poder medir volumes variveis.

Figura 3.8: Pipetas graduadasFonte: http://catalogohospitalar.com.br/pipetas-sorologicas.html


b) Pipeta volumtrica constituda por um tubo de vidro com um bulbo na parte central. O trao de referncia gravado na parte do tubo acima

do bulbo. A extremidade inferior afilada e o orifcio deve ser ajustado

de modo que o escoamento no se processe muito rapidamente, o que

faria com que pequenas diferenas de tempo de escoamento ocasionas-

sem erros apreciveis.

Figura 3.9: Pipeta volumtricaFonte: http://www.infoescola.com/materiais-de-laboratorio/pipeta/

Para se encher uma pipeta, deve-se inserir sua ponta dentro da soluo e, em

seguida, usando uma pera de suco, fazer o bombeamento da soluo para

dentro da vidraria. A suco deve ser feita at ultrapassar a linha de referncia.

Assim, ainda usando a pera, libera-se o excesso de soluo a fim de obter

uma quantidade bastante precisa, evitando o erro de paralaxe.

3.4.2.3 BuretasA bureta outra vidraria de grande preciso na medio de volumes. Trata-se

de um aparelho cilndrico que possui uma escala graduada com os volumes

calibrados. colocada verticalmente com a ajuda de um suporte.

Para sua utilizao, primeiramente deve-se colocar uma pequena quantidade

de soluo, a fim de zerar (retirar todo o ar aprisionado no interior do tubo)

a bureta. Depois introduz-se a soluo numa quantidade superior desejada

e, pacientemente, abre-se seu registro para liberar quantidade em excesso,

obtendo um valor bastante preciso do volume da soluo, evitando erros de

medida, e erro de paralaxe.


Figura 3.10: Bureta suspensa pelo suporte universalFonte: http://www.tecnomec.com.br/?page_id=316

3.5 DensidadeA densidade indica o grau de compactao da matria. Tudo o que tem

massa e ocupa um lugar no espao possui densidade. uma grandeza a ser

considerada em alguns clculos feitos em laboratrio, podendo ser medida

a partir da seguinte relao:

onde: d = densidade da substncia

m = massa da substncia

v = volume que a substncia ocupa

Veja a seguir a Figura 3.11 contendo a densidade de alguns materiais.


Tabela 3.11: Densidade de alguns elementos qumicosFonte: http://www.metalmundi.com/si/site/0203/idioma=portugues

3.6 Alguns mtodos de separao de misturasNa prtica laboratorial uma das medidas mais importantes no manuseio das

misturas o conhecimento prvio sobre como separ-las e sobre os mtodos

necessrios para fazer essa separao. Dentre essas tcnicas, as mais utilizadas

so: destilao, sublimao, filtrao e evaporao.


3.6.1 DestilaoDestilao o processo de vaporizar o lquido para depois condens-lo e

recolhe-lo em outro recipiente. Os lquidos, ao serem aquecidos, tm a ener-

gia cintica de suas molculas gradativamente aumentada, fazendo com que

algumas alcancem energia suficiente para escapar da fase lquida e passar

para a fase vapor. Veja na Figura 3.12.

Figura 3.12: Processo de destilao simplesFonte: CTISM, adaptado de http://www.prof2000.pt/users/anitsirc/corpomisturashomogeneas.htm

Existem diferentes processos de destilao: destilao simples, fracionada,

por arraste a vapor, dentre outros.

3.6.2 SublimaoA sublimao um mtodo no qual ocorre a passagem direta do estado slido

de uma substncia para o estado gasoso. No cotidiano podemos perceber

esse processo pela sublimao do naftaleno (bolinhas de naftalina) usado para

matar insetos. Nos processos laboratoriais, usa-se um processo de sublimao

diferente onde ocorre o aquecimento, em geral com altas temperaturas de

algum slido. Na Figura 3.13, observamos a sublimao do iodo.


Figura 3.13: Processo de sublimao do iodoFonte: CTISM, adaptado de http://www.prof2000.pt/users/anitsirc/Corpomisturas%20heterog%C3%A9neas.htm

3.6.3 FiltraoProcesso de separao entre um slido e um lquido no qual so utilizados

filtros (material poroso que pode ser papel, carvo, areia, etc.) que permitem

que o lquido os atravessem separando os slidos.


Figura 3.14: Processo de filtraoFonte: CTISM

3.6.4 EvaporaoProcesso pelo qual, uma mistura aquecida e o componente mais voltil deixa

a mistura e o componente menos voltil permanece no recipiente.

Figura 3.15: Ilustrao de evaporaoFonte: CTISM


ResumoEsta aula teve como objetivo apresentar as tcnicas bsicas a serem realizadas

num laboratrio.

Dentre essas tcnicas podemos destacar o manuseio das vidrarias, o aqueci-

mento e as tcnicas de transferncia de slidos e lquidos de um frasco para

outros e a pesagem.

Apresentaram-se tambm tcnicas de volumetria, ou seja, medidas de volume

e as principais vidrarias usadas para essas medidas serem precisas: balo

volumtrico, pipeta e bureta.

Demonstraram-se finalmente os mtodos de separao de misturas mais

realizados num laboratrio: destilao, filtrao, sublimao e evaporao.

Atividades de aprendizagem1. Antes de se fazer um aquecimento em laboratrio, quais so os princi-

pais cuidados que se deve ter?

2. Como se deve fazer a retirada de uma substncia slida do frasco em que ela estiver guardada?

3. O que se deve fazer para se evitar o erro de paralaxe?

4. Descreva a maneira correta de se manusearem as seguintes vidrarias: pipeta, bureta e balo volumtrico.

5. Por que importante saber separar diferentes substncias qumicas den-tro de um laboratrio?


e-Tec Brasil

Aula 4 Solues

Objetivos

Definir soluo, prepar-la e desenvolver alguns clculos envolven-

do solues.

4.1 As solues no cotidianoFrequentemente as pessoas preparam solues sem perceber. Uma domstica,

por exemplo, ao fazer um simples caf com leite est preparando uma soluo.

O prprio soro caseiro outro exemplo clssico de soluo.

Ao misturar substncias devemos ter cuidado para no exagerar em nenhum

dos componentes, a fim de no alterar alguma propriedade, como o sabor. Se

colocarmos muita gua, o caf ficar aguado; se colocarmos muito acar no

doce ficar enjoativo. Para no errar, usamos critrios subjetivos e aproximados

que dependem de experincias anteriores ou que nos foram transmitidos por

outras pessoas.

Num laboratrio qumico, o preparo de solues feito de maneira anloga,

porm no de forma emprica, mas sim de forma previamente estudada e

calculada onde as quantidades das substncias adicionadas de forma correta

resultam no sucesso do experimento.

4.1.1 O que uma soluo?A definio mais simples possvel de soluo :

Soluo uma mistura homognea de duas ou mais substncias dispostas

sob a forma lquida.

importante enfatizar que essas misturas no podem ser separadas por filtro

e no podem sedimentar se deixadas em repouso. Assim, pode-se concluir

que, numa soluo, as propriedades qumicas e fsicas so iguais em qualquer

parte de sua extenso, ou seja, se for analisada uma amostra de qualquer

ponto da soluo, sero encontradas as mesmas caractersticas.

e-Tec BrasilAula 4 - Solues 53

Uma soluo pode ser preparada adicionando-se solvente a uma outra soluo

inicialmente mais concentrada. Esse processo denominado diluio.

Adio de mais solvente provoca aumento no volume da soluo; a quantidade

de soluto, porm, permanece constante. Temos ento que a quantidade inicial

de soluto igual quantidade final de soluto: C1V1 = C2V2.

4.1.1.1 Componentes de uma soluoOs componentes de uma soluo so chamados soluto e solvente:

Soluto a substncia dissolvida no solvente. Em geral, est em menor quantidade na soluo.

Solvente a substncia que dissolve o soluto.

4.1.1.2 Classificao das soluesDe acordo com a quantidade de soluto dissolvido, podemos classificar as

solues em:

Saturadas contm uma quantidade de soluto dissolvido igual sua so-lubilidade naquela temperatura, isto , excesso de soluto, em relao ao

valor do coeficiente de solubilidade (Cs), no se dissolve, e constituir

o corpo de fundo.

Insaturadas contm uma quantidade de soluto dissolvido menor que a sua solubilidade naquela temperatura.

Supersaturadas (instveis) contm uma quantidade de soluto dissolvi-do maior que a sua solubilidade naquela temperatura.

4.1.1.3 Unidades de concentraoPodemos estabelecer diferentes relaes entre a quantidade de soluto, de solvente

e de soluo. Tais relaes so denominadas genericamente de concentraes.

Usaremos o ndice 1 para indicar soluto e o ndice 2 para indicar solvente. As

informaes da soluo no tm ndice.

a) Concentrao comum (C)Tambm chamada concentrao em g/L (grama por litro), relaciona a massa

do soluto em gramas com o volume da soluo em litros.


b) Concentrao em quantidade de matria (Cn)Cientificamente, mais usual esta concentrao, que relaciona a quantidade

de soluto (mol) com o volume da soluo, geralmente em litros. Sua unidade

mol/L:

Existe uma frmula que relaciona concentrao comum com concentrao

em quantidade de matria.

Veja:

Logo:

Como:

Temos

Podemos usar essa frmula para transformar concentrao em quantidade

de matria em concentrao comum, ou vice-versa.

c) Ttulo (T)Pode relacionar a massa de soluto com a massa da soluo ou o volume do

soluto com o volume da soluo.

O ttulo em massa no tem unidade, pois uma diviso de dois valores de

massa (massa do soluto pela massa da soluo), e as unidades se cancelam.

Como a massa e o volume de soluto nunca podero ser maiores que os da

prpria soluo, o valor do ttulo nunca ser maior que 1.

Multiplicando o ttulo por 100, teremos a porcentagem em massa ou em volume de soluto na soluo (P):


d) Densidade da soluo (d)Relaciona a massa e o volume da soluo:

Geralmente, as unidades usadas so g/ml ou g/cm3.

Cuidado para no confundir densidade com concentrao comum, pois as duas

relacionam massa com volume. Lembre-se de que na concentrao comum

se relaciona a massa de soluto com o volume da soluo e, na densidade, a

massa de soluo com o volume da soluo.

As diversas formas de expressar a concentrao podem ser relacionadas:

4.2 Preparando uma soluoA preparao de solues exige alguns cuidados, especialmente os que se

ligam (a) solubilidade das substncias ser, em geral, limitada a certos valores;

(b) com mudana de volume que se produz quando se efetua a mistura e

(c) com alterao de temperatura que pode ocorrer.

a) Quando se prepara uma soluo deve-se atender aos limites de solubili-dade do soluto no solvente que se est utilizando para evitar a obteno

de misturas com turvao ou com fases diferentes que, de fato, no so

solues verdadeiras.

b) Quando se juntam duas substncias para se obter uma soluo, pode ocor-rer variao do volume de tal modo que o volume final no a soma dos

volumes parciais. Por exemplo, se juntarmos 50 ml de etanol com 100 ml

de gua, verifica-se que o volume da mistura inferior aos esperados 150

ml. A fim de evitar problemas como esse, em que a concentrao obtida

para a soluo pode no ser igual desejada, deve se evitar medir separa-

damente o solvente e o soluto. O melhor mtodo de proceder comear

pela medio do soluto e juntar-lhe uma poro do solvente passando em

seguida para dentro de um balo volumtrico onde se completa at o tra-

o o volume com o solvente. Depois s agitar para homogeneizar.

c) Quando se misturam substncias para obter solues frequente produ-zir-se uma variao da temperatura, na maioria das vezes, um aumento.


Ao se preparar uma soluo, o soluto (slido, lquido ou sua soluo concentrada)

deve ser inicialmente dissolvido em um bquer, utilizando-se um volume de sol-

vente inferior ao volume final de soluo a ser preparado. Em seguida, essa soluo

deve ser transferida para um balo volumtrico de volume de soluo igual ao

que se deseja preparar ento, adiciona-se solvente at que o volume de soluo

atinja a marca indicativa no gargalo do balo. Preparada a soluo, ela deve ser

homogeneizada, invertendo-se o balo volumtrico (bem tapado) diversas vezes.

Figura 4.1: Representao de preparo de uma soluoFonte: CTISM

O procedimento de, inicialmente, diluir o cido (ou dissolver a base) em um

bquer, ao invs de diretamente no balo volumtrico, tem uma forte justificativa:

a diluio de solues concentradas de cidos ou bases (ou a dissoluo de bases)

, em geral, acompanhada por um grande desprendimento de calor (reao

exotrmica), o que eleva a temperatura da soluo. Como o volume nominal dos

bales volumtricos geralmente calibrado a 20C, no recomendado colocar

solues aquecidas em bales, nem expor bales volumtricos a temperaturas

elevadas (por isso, eles no devem ser secos em estufas). O desprendimento

de calor ocasionado pela dissoluo de solues concentradas de cidos to

grande que somente se deve dissolv-los em gua, isto , no se deve dissolver

gua neles, pois, nesse caso, a soluo pode chegar a ferver no ponto em que

Em alguns casos, como quando se pretende fazer uma soluo de cido

sulfrico ou de hidrxido de sdio o aquecimento tal, que chega a

haver perigo de quebrar o recipiente ou dar origem a salpicos. Nessas

condies o melhor procedimento consiste em adicionar vagarosamente,

com agitao contnua o soluto sobre parte do solvente que vai ser uti-

lizado e, depois de arrefecer, introduzir a mistura no balo volumtrico

para se perfazer adequadamente o volume.


a gua adicionada, podendo espirrar. Portanto, jamais adicione gua a uma

soluo concentrada de um cido; sempre adicione o cido concentrado em gua.

Solues podem ser preparadas, mais comumente, a partir de soluto slido

ou a partir de uma soluo concentrada em estoque do soluto. Quando se

prepara uma soluo, sabe-se que se quer obter certo volume da soluo a

uma dada concentrao. Assim, para preparar uma soluo a partir de um

soluto slido, h necessidade de se saber o valor de massa do soluto que deve

ser tomado; analogamente, no caso de soluto em soluo estoque, h que

se saber o volume da soluo estoque que deve ser tomado.

ResumoEsta aula forneceu basicamente, informaes sobre solues e como prepar-

las dando um enfoque a algumas regras que se devem seguir, para que o

experimento seja o mais seguro possvel.

Atividades de aprendizagem1. Defina soluo e explique suas caractersticas bsicas.

2. Quais os cuidados bsicos que se deve ter ao se preparar uma soluo?

3. Descreva o processo de diluio.

4. Explique a afirmativa: Em uma soluo as propriedades qumicas e fsi-cas so iguais em qualquer parte de sua extenso.

5. A uma amostra de 100 ml de NaOH de concentrao 20 g/L foi adiciona-da gua suficiente para completar 500 ml. A concentrao, em g/L, dessa

soluo igual a:

a) Dois (2)

b) Trs (3)

c) Quatro (4)

d) Cinco (5)

e) Oito (8)


e-Tec Brasil

Aula 5 pH

Objetivos

Calcular o pH de uma soluo e suas caractersticas para ser

utilizado em laboratrio.

5.1 cidos e basesOs cidos e bases esto presentes na vida diria na forma de frutas, sucos,

agentes domsticos de limpeza, etc. cidos so compostos que podem doar

prtons (H+), e bases so compostos que podem aceitar prtons. Essa classifi-

cao foi proposta simultaneamente por Johannes Brnsted e Thomas Lowry

em 1923 e conhecida como a Teoria de Brnsted-Lowry.

Na teoria de Brnsted-Lowry toda reao cido-base d origem ao par cido-

base conjugado. Na reao abaixo, HCl um cido e aps perder H+, torna-se

a base conjugada Cl-. Similarmente, H2O uma base e aps aceitar H+, torna-se

o cido conjugado, H3O+.

Para medir a fora de um cido em soluo aquosa cida ou bsica, P. L.

Sorensen introduziu a escala pH.

Na gua pura, pH = -log 1 x 10-7, pH = 7,0. Como a gua composto anftero,

pH = 7,0 significa soluo neutra. Para soluo de HCI 0,01 M, [H3O+] = 1 x

10-2, portanto pH = 2. A escala de pH mostra que:

e-Tec BrasilAula 5 - pH 59

Considerando o equilbrio inico da gua:

Sua constante de ionizao corresponde ao Kw e expressa por:

Da mesma maneira que calculamos o pH, podemos calcular o pOH (potencial

hidroxilinico) de uma soluo:

Na gua e nas solues neutras, a 25C temos que:

Ento:

5.2 Medidor de pHO pH de uma soluo pode ser convenientemente medido por aparelhos

chamados pHmetros, bastando introduzir os eletrodos do pHmetro na soluo

a ser analisada e fazer a leitura do pH.


Figura 5.1: Medidor de pHFonte: http://www.phmetro.net.br/wp-content/uploads/2010/01/pHmetro.jpg

O pH de uma soluo tambm pode ser obtido de maneira menos precisa,

usando-se papel indicador de pH. O papel indicador impregnado de com-

postos orgnicos que mudam sua cor conforme o pH. A cor mostrada pelo

papel indicador , ento, comparada com uma escala de cores fornecida pelo

fabricante (vide cartela existente no laboratrio). Reconhecem-se os cidos

e as bases por algumas propriedades simples. Os cidos tm gosto azedo.

As solues das bases, por outro lado, tm gosto amargo e proporcionam

sensao untuosa ao tato.

evidente que no se deve jamais provar nenhum reagente de laboratrio de

qumica. Alguns exemplos de cidos so o cido actico, presente no vinagre,

o cido ctrico, constituinte do suco de limo, o cido clordrico, encontrado

no suco digestivo do estmago, dentre outros. So exemplos de base: a

soluo aquosa de amnia encontrada em produtos de limpeza domstica,

o hidrxido de potssio presente na cinza, o hidrxido de magnsio presente

em pastas de dente, leite de magnsia, dentre outros.

ResumoNesta aula caracterizaram-se os cidos e as bases segundo a teoria de Brnsted-

Lowry. Demonstrou-se que uma reao cido-base d origem ao par cido-

base conjugado.

Para medir a fora de um cido numa soluo aquosa cida ou bsica utilizamos

a escala de pH. O pH de uma soluo pode ser medido por aparelhos que

chamamos de pHmetros.

e-Tec BrasilAula 5 - pH 61

Atividades de aprendizagem 1. Explique a afirmao: Na teoria de Brnsted-Lowry toda reao ci-

do-base d origem ao par cido-base conjugado.

2. Calcule o pH, [H+] e [OH-] de uma soluo aquosa de pOH = 6.

3. Analise os itens abaixo e marque a alternativa correta:

I - Uma coca-cola tem pH igual a 3.

II - Um tablete de amonaco dissolvido num copo de gua tem [OH-] = 10-5 M.

III - Uma xcara de caf tem [H+] = 10-5 M.

IV - Uma soluo em que [H+] = [OH-].

4. Quais as maneiras para se medir o pH em uma soluo?

5. Dada a afirmao: A urina uma soluo que apresenta pH = 5. Podemos concluir que

a) I bsico, II bsico, III cido, IV neutro.

b) I cido, II bsico, III neutro, IV neutro.

c) I neutro, II cido, III bsico, IV cido.

d) I cido, II neutro, III bsico, IV bsico.

e) I cido, II bsico, III cido, IV neutro.

a) a soluo tem carter bsico.

b) a concentrao hidrogeninica 10-5 mol/L.

c) a concentrao hidroxilinica de 10-7 mol/L.

d) a urina uma soluo no eletroltica.


e-Tec Brasil

Aula 6 Titulao

Objetivos

Entender o que vem a ser uma titulao e seus princpios tericos,

apresentado os diversos tipos de titulao e os diversos materiais

utilizados para realizao da mesma.

6.1 O que uma titulao?Titulao o processo empregado em qumica para se determinar a quantidade

de substncia de uma soluo pelo confronto com outra espcie qumica, de

concentrao e de natureza conhecidas. A substncia de interesse em qualquer

determinao recebe o nome de analito. A espcie qumica com concentrao

definida recebe o nome de titulante, que , em geral, uma soluo obtida a

partir de um padro primrio, podendo ser um sal ou uma substncia gerada

na soluo que se deseja valorar. A soluo cuja concentrao ser determi-

nada recebe o nome de titulado.

Existem vrios tipos de titulao, destacando-se a titulao cido-base, titu-

lao de oxidao-reduo e titulao de complexao.

6.2 Titulao cido-baseNeste processo faz-se reagir um cido com uma base para que se atinja o

ponto de equivalncia. medida que adicionado o titulante ao titulado,

o pH da soluo (titulante+titulado) vai variar, sendo possvel construir um

grfico dessa variao ao qual se d o nome de curva de titulao. O ponto

de equivalncia pode variar dependendo da concentrao inicial do titulante

e do titulado.

Normalmente, para se fazer uma titulao, utiliza-se um frasco de Erlenmeyer

(so postos o titulado, gua e um indicador cido/base) e uma bureta onde

est contido o titulante.

e-Tec BrasilAula 6 - Titulao 63

Figura 6.1: Grfico obtido pela titulao de um cido por uma baseFonte: CTISM

6.2.1 Titulao cido forte/base forteNesse tipo de titulao, o ponto de equivalncia se d aproximadamente em

pH 7, pois o cido ioniza-se praticamente na totalidade, e a base se dissocia

praticamente na totalidade. Quando os ons H3O+ e OH- reagem, formam

gua. Um exemplo desse tipo de titulao a titulao de uma soluo de

HCl com NaOH:

Na titulao de uma base forte com um cido forte ocorre o mesmo tipo de

reaes, e o ponto de equivalncia o mesmo, tendo como diferena a forma

da curva de titulao que, em vez de ser crescente decrescente.

O Na+ e Cl- resultantes da reao entre o cido forte HCl (cido clordrico) e

a base forte (hidrxido de sdio) so considerados ons neutros em soluo,

pois no sofrem hidrlise cida ou bsica.


Figura 6.2: Curva de titulao: cido forte/base forteFonte: http://quimicapiracuruca.blogspot.com/2010_07_01_archive.html

6.2.2 Titulao cido fraco/base forteNeste tipo de titulao, o ponto de equivalncia se d em um pH superior a

7, devido hidrlise do nion do cido fraco, que uma hidrlise que origina

ons OH.

Ex.: Titulao do cido actico com o hidrxido de sdio:

Como o Na+ uma partcula neutra do ponto de vista cido-base (ction de

uma base forte no hidrolisa), apenas o CH3COO- (nion de um cido fraco)

sofrer hidrlise, como se demostra a seguir:


Os ons OH aumentaro o pH da soluo, pois iro reagir com H3O+ pela

equao:

Figura 6.3: Curva de titulao: cido fraco/base forteFonte: http://quimicapiracuruca.blogspot.com/2010_07_01_archive.html

6.2.3 Titulao base fraca/cido forteNesse tipo de titulao, o ponto de equivalncia se d em um pH inferior a

7, porque a hidrlise do ction resultante cida.

Como a base fraca, o seu cido conjugado ser forte e facilmente reagir

com a gua, formando ons H3O+.

Um exemplo desse tipo de titulao a titulao do amonaco com o cido

clordrico:


Figura 6.4: Curva de titulao: base fraca/cido forteFonte: http://quimicapiracuruca.blogspot.com/2010_07_01_archive.html

6.2.4 Titulao base fraca/cido fracoEste caso exemplificado pela titulao de 100 ml de cido actico 0,1 M

(Ka = 1,8 x 10-5) com amnia aquosa 0,1 M (Kb = 1,8 x 10-5). O pH no ponto

de equivalncia dado por:

Ex.: A curva de neutralizao de 100 ml de CH3COOH 0,1 M com NH3 0,1 M.

A curva de neutralizao at o ponto de equivalncia quase idntica do caso

em que se usa hidrxido de sdio 0,1 M (0,1 N) como base; alm do ponto

de equivalncia, a titulao consiste virtualmente na adio de uma soluo

aquosa de amnia 0,1 M (0,1 N) a uma soluo 0,1 M de acetato de amnio.

Como nenhuma mudana brusca de pH observada, no se pode obter um

ponto final ntido com nenhum indicador simples. Pode-se algumas vezes

encontrar um indicador misto que exiba uma mudana de cor ntida num

intervalo de pH muito pequeno. Assim, nas titulaes de cido actico-amnia,

pode-se usar o indicador misto de vermelho neutro com azul de metileno;

mas, de um modo geral melhor se evitar o uso de indicadores nas titulaes

que envolvam tanto cido fraco como base fraca.


ResumoNesta aula vimos o que uma titulao e os diversos tipos existentes: cido

forte/base forte, cido fraco/base forte, base fraca/cido forte e base fraca/

cido fraco. Um outro aspecto abordado foi a importncia da escolha do

indicador para realizao da titulao.

Atividades de aprendizagem1. Defina ponto de equivalncia, titulante e titulado.

2. Explique por que na titulao cido forte/base forte o ponto de equiva-lncia se d aproximadamente em pH = 7.

3. Em uma titulao de uma base forte com um cido forte ocorre o mesmo tipo de reao, o que ocorre com o ponto de equivalncia. Diferencie-os.

4. Devemos usar indicadores nas titulaes que envolvam cido fraco e base fraca? Explique.

5. Em uma titulao do cido actico com o hidrxido de sdio, o que acon-tece com o pH da soluo?


e-Tec Brasil

Aula 7 lcool e acar

Objetivos

Mostrar o que lcool e o que acar, tendo como foco principal

suas propriedades fsico-qumicas.

7.1 AcarO acar se destina, principalmente, a adoar bebidas e alimentos, sendo

obtido a partir do beneficiamento de mis cristalizveis da cana e da beterraba

e, em escala menor, de outros vegetais.

O acar extrado da cana conhecido desde tempos remotos. Entretanto,

ele s foi introduzido na Europa por volta do sculo X, por intermdio dos

rabes. Inicialmente, o cultivo da cana e a produo de acar restringiu-se

bacia do Mediterrneo e, somente mais tarde, foi introduzido na Amrica.

A safra da cana-de-acar sazonal, iniciando-se em maio e terminando em

novembro. Nesse perodo ocorre o amadurecimento da cana, que se deve

a fatores climticos, como falta de umidade, luminosidade e frio. Com base

na maturao, a cana passa a ser cortada de forma planejada, de modo que

se tenham reas com cana plantada que vo estar prprias para corte em

momentos diferentes.

Pode-se dizer que uma usina de acar e lcool autossustentvel, ou seja,

seus prprios subprodutos so reutilizados para manuteno das condies

de beneficiamento da cana.

O bagao, por exemplo, transportado para as caldeiras onde queimado

para gerar vapor, que o responsvel pelo acionamento das mquinas pesa-

das e pela gerao de energia eltrica, ou seja, o combustvel para todo o

processo produtivo.

Atualmente, o Brasil o maior produtor mundial de acar, com uma produo

que, em 1998, superou a marca de 15 milhes de toneladas. Desse montante,

mais da metade, cerca de 54%, o que corresponde a aproximadamente 8

milhes de toneladas, destinou-se ao comrcio exterior. O principal mercado

e-Tec BrasilAula 7 - lcool e acar 69

consumidor do acar brasileiro exportado a Europa. O restante da produo

foi absorvido pelo mercado interno.

A princpio, o acar era empregado, quase exclusivamente na Medicina. Mais

tarde comprovaram-se suas qualidades de alimento fundamental, inteiramente

digestvel pelo organismo humano, proporcionador de calor e energia, cons-

tituindo ingrediente bsico na formao de gordura.

O acar contribui para nutrir as plantas que o armazenam em determina-

dos tecidos, que o consomem durante seu crescimento para formar fibras,

sementes, etc.

Entretanto, a diversidade de posicionamentos sobre a extenso dos efeitos no

organismo humano em relao ao consumo de acar grande. Cientistas

americanos o consideram como um dos produtos responsveis pelo aumento

do colesterol e de doenas cardiovasculares. Mdicos brasileiros, porm, no

concordam totalmente com essa teoria e afirmam que o consumo de gordura

mais prejudicial que o de acar.

Segundo os especialistas, o acar estimula a produo de insulina, um hor-

mnio liberado pelo pncreas e que faz as clulas usarem a glicose como

fonte de energia para as suas atividades. A grande quantidade de insulina

impede o emagrecimento, independente do rigor da dieta e da frequncia

dos exerccios fsicos.

O acar uma forma possvel dos carboidratos (as outras formas so amido,

celulose e alguns outros compostos encontrados nos seres vivos). A forma

mais comum de acar consiste em sacarose no estado slido e cristalino.

usado para alterar (adoar) o gosto de bebidas e alimentos. produzido

comercialmente a partir de cana-de-acar ou de beterraba.

A sacarose (C12H22O11), tambm conhecida como acar de mesa, um tipo

de glcido formado por uma molcula de glicose e uma de frutose produzida

pela planta ao realizar o processo de fotossntese. O amido, ao ser digerido,

nunca passa a ser sacarose ele passa sempre a ser maltose.

formada pela unio de uma molcula de glicose e uma de frutose. Encontra-se

em abundncia na cana-de-acar, nas frutas e na beterraba.


A sacarose, o acar comum comercial, amplamente distribudo entre as

plantas superiores. Encontra-se na cana de acar (Sacharum officinarum) e na beterraba (Beta vulgaris). O suco da primeira, a garapa, contm de 15-20%; o da segunda de 14-18% de sacarose. doce e sua fermentao por leveduras

muito utilizada comercialmente.

hidrolisada com grande facilidade por cidos diludos, resultando da reao

o acar invertido``, isto , a mistura equimolar de D-glicose e D-frutose,

que levogira, porque a frutose possui rotao especfica negativa (-92,4)

mais alta do que a rotao especfica positiva da glicose (+52,7). A reao

chamada de inverso e estritamente monomolecular, isto , a frao

da sacarose presente, cindida por unidade de tempo, constante. Assim,

a velocidade da reao depende exclusivamente da concentrao de saca-

rose. A inverso da sacarose pode ser efetuada tambm enzimaticamente. A

invertase, que cinde os b-frutosdeos, e as a-glicosidases so as enzimas que

catalisam a sua hidrlise.

base disso, a sacarose considerada um a-glicosdeo e um b-frutosdeo. A

sacarose no um acar redutor. Isso significa que os dois grupos redutores

dos monossacardeos que a formam esto envolvidos na ligao glicosdica,

ou seja, o tomo de carbono C1 da glicose e C2 da frutose devem partici-

par da ligao. A hidrlise cida da sacarose octometilada fornece 2, 3, 4,

6-tetra-O-metil-D-glicose e 1, 3, 4, 6-tetra-O-metil-D-frutose.

7.2 lcoolO lcool (do rabe al-kohul) uma classe de compostos orgnicos que possui na sua estrutura um ou mais grupos de hidroxilas -OH ligados a carbonos

saturados.


ExemplosO etanol ou lcool etlico o tipo de lcool mais comum. Est contido nas

bebidas alcolicas, usado para limpeza domstica e tambm combustvel

para automveis. A frmula do lcool etlico CH3CH2OH.

O metanol ou lcool metlico um lcool que no deve ser ingerido, pois

extremamente txico para o fgado. A frmula do metanol CH3OH.

Os dois exemplos anteriores so casos particulares de lcoois do tipo R-OH,

em que R- um radical alquila.

No fenol, de frmula qumica C6H6O, a hidroxila est ligada a um anel ben-

znico. Na maioria dos textos cientficos esse composto no considerado

um lcool.

lcool anidro um lcool com at 1% de gua (j que difcil a obteno

de lcool totalmente puro) que pode ser adicionado gasolina para aumento

da octanagem, atuando como antidetonante, para que a gasolina possa ser

comprimida no pisto do motor carburante e no entre em combusto antes

de ser acionada a vela do motor.

7.2.1 Classificaoa) lcoois primrios os lcoois primrios tm o grupo hidroxila ou oxi-

drila ligado a um carbono primrio. Um exemplo o etanol. A frmula

geral dos lcoois primrios :

(Na frmula, R representa um radical hidrocarboneto qualquer)

b) lcoois secundrios os lcoois secundrios tm o grupo hidroxila liga-do a um carbono secundrio, por exemplo: propano-2-ol. Sendo assim,

a frmula geral :



c) lcoois tercirios os lcoois tercirios tm o grupo hidroxila ligado a um carbono tercirio; por exemplo: 2-metil-2-propanol (trimetilcarbinol).

A frmula geral :


7.2.2 NomenclaturaA nomenclatura dos lcoois baseada na dos hidrocarbonetos de que derivam:

basta substituir a letra o do final por ol. Se essa nomenclatura for ambgua

quanto posio da hidroxila, o sufixo ol deve ser por ela precedido. Por

exemplo, propan-2-ol indica um grupo hidroxila ligado ao carbono 2 do

propano. Tambm pode ser escrito 2-propanol.

Em certos casos pode ser necessrio usar a nomenclatura na forma prefixal,

com o prefixo hidrxi. Por exemplo, se tivermos um grupo hidroxila ligado a

um anel benznico, podemos usar o nome hidrxibenzeno (essa substncia

usualmente conhecida como fenol).

Em certos casos, o lcool possui outros sufixos, dependendo da quantidade

de grupos hidroxila.

ol quando a cadeia possui apenas um grupo hidroxila.

Ex.: etanol (CH3-CH2-OH)

diol quando existem dois grupos hidroxila na cadeia carbnica.

Ex.: pentano-1, 2-diol

triol quando a cadeia possui trs grupos hidroxila.

Ex.: hexano-1, 2, 3-triol


7.2.3 ConsumoNo Brasil, o lcool, tanto de consumo humano, diludo em bebidas ou

agente de esterilizao em farmcias, quanto utilizado como combustvel

de automvel e, desde 2005, para a aviao, seja isoladamente ou misturado

gasolina em uma proporo de at 25%. Tem a vantagem de ser uma fonte

de energia renovvel e causar menor poluio que os combustveis fsseis.

Atualmente, h correntes que questionam o impacto ambiental do lcool

combustvel pelos severos danos causados pelo desmatamento necessrio

para abrir espao monocultura de cana-de-acar e pelo efeito nocivo da

queima da palhada. Esses danos hoje j se fazem sentir, apesar da utilizao

do lcool ser nfima se comparada aos derivados de petrleo. Para o uso em

motores de combusto interna, o lcool tem uma proporo estequiomtrica

de 8,4 partes de ar para uma de lcool, enquanto a gasolina tem 13,5 de

ar para uma de gasolina. Portanto no motor convertido para lcool ou se

reduz a entrada de ar ou se aumenta a quantidade de combustvel injetado.

Em dias atuais uma converso de gasolina para lcool basicamente feito o

aumento da taxa de compresso para 2 pontos acima da taxa de compresso

para gasolina e abrir os bicos injetores ou gicls de carburao em 20%. O

sistema de arrefecimento reforado em 10% em toda a tubulao. O lcool

corrosivo. Assim, tanques de combustvel devem receber tratamento ou ser

feitos de plstico; bombas devem ser mais resistentes, e carburadores recebem

banho de nquel. A parte interna do motor no necessita de um tratamento

anticorrosivo, pois, quando o combustvel chega ao motor, j est acima do

seu ponto de ebulio e no estado de gs, que no corrosivo.

O lcool etlico uma droga depressora do sistema nervoso central e causa

desinibio e euforia quando ingerido em pequenas doses e estupor e coma

em doses maiores.

7.2.4 Propriedades fsico-qumicasO etanol (lcool etlico) o mais comum dos lcoois e caracteriza-se por ser

um composto orgnico de frmula estrutural CH3CH2OH, obtido por meio

da fermentao do amido e outros acares como a sacarose existente na

cana-de-acar.

Analogamente gua, os lcoois apresentam carter polar, mais acentuado

nos compostos de menor peso molecular. No caso dos lcoois, esse carter se

deve presena do grupamento hidroxila, no qual o tomo de oxignio, por

ser mais eletronegativo que o de hidrognio. Atrai os eltrons compartilhados


na ligao O-H, levando-os a assumir uma distribuio espacial assimtrica.

Alm disso, o ponto de ebulio desses compostos relativamente alto,

graas presena da ligao tipo pontes de hidrognio entre as molculas.

Os lcoois so solveis em gua, embora a solubilidade diminua medida

que seu peso molecular aumenta. Alguns lcoois como o etanol so bons

solventes de outros compostos orgnicos no solveis em gua.

Quanto ao carter cido-bsico desses compostos, os lcoois podem atuar

como bases fracas, em presena de cidos fortes, tais como o ntrico e o

sulfrico, ou como cidos, reagindo com metais mais reativos para formar

alcoxidos. O carter bsico dos lcoois se deve presena de dois pares de

eltrons que no participam da ligao entre os tomos de oxignio e hidro-

gnio do grupamento hidroxila.

A viscosidade dos lcoois aumenta medida que seu peso molecular cresce.

Assim, enquanto o metanol lquido temperatura ambiente, o n-icosanol,

com vinte tomos de carbono na cadeia, slido. Os lcoois so inflamveis

quando em presena de uma chama, em atmosfera de ar ou oxignio, transfor-

mando-se totalmente em gua e gs carbnico, com grande desprendimento

de energia. Algumas caractersticas especficas do lcool etlico (etanol) so:

Estado fsico lquido

Forma lmpido

Cor incolor

Odor caracterstico

pH neutro

Temperaturas especficas:

Ponto de ebulio 78,4C

Faixa de destilao 76,0 79,0C (760 mmHg)

Ponto de fuso -114,5C


Ponto de fulgor 13,0C

Presso de vapor 0,060 kgf/cm2 (20C)

Densidade de vapor 1,59 (ar=1)

Densidade 0,806 0,810 g/cm

Solubilidade gua solvel

ResumoNesta aula discorremos sobre as caractersticas gerais do acar e do lcool.

Em relao ao acar vimos suas principais caractersticas: mtodo de extra-

o, estrutura qumica e utilizao. Em relao ao lcool abordamos as suas

caractersticas fsico-qumicas como a solubilidade, densidade, ponto de fuso,

ebulio entre outros.

Atividades de aprendizagem1. Qual a principal utilizao para o acar?

2. Os lcoois podem ser classificados de que maneira?

3. Quais so as principais caractersticas fsico-qumicas relacionadas ao l-cool e ao acar?

4. De que maneira o lcool pode ser consumido?


Referncias

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BRADY, J. E. & HUMISTON, G. E. Qumica geral. Rio de Janeiro: Livros Tcnicos e Cientficos S.A., 1994. 1 e 2 v.

BRADY, Joel W.; RUSSELL, John W.; HOLUM, John R. Qumica: a matria e suas transformaes. 3. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006. 1 v.

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FELTRE, Ricardo. Fundamentos de qumica. 4. ed. So Paulo: Moderna, 2005. 700 p.

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RUSSEL, J. D. Qumica geral. 2. ed. So Paulo: Makron Books, 1994. 1 e 2 v.

USBERCO, Joo; SALVADOR, Edgard. Qumica geral. 12. ed. So Paulo: Saraiva, 2006. 480 p.

e-Tec Brasil77

Currculo do professor-autor

Leonardo Lopes da Costa Bacharel em Qumica e Mestre em Qumica pela Universidade Federal de Gois (UFG), tem Doutorado em Qumica pela

Universidade de Braslia (UNB). Atualmente professor do Instituto Federal de

Educao, Cincia e Tecnologia de Gois IFGois (Campus Inhumas), atuando

na rea de Qumica e como coordenador de rea do Programa Institucional

de Bolsa de Iniciao Docncia (PIBID). Tem experincia na rea de Qumica,

com nfase em Qumica de Materiais e Catlise.


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161012 Quimica II