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Uma série de experimentos realizados em um laboratório de química e física dentro do curso de engenharia mecânica. Os experimentos abordam conceitos fundamentais como a diferença entre fenômenos físicos e químicos, a formação de soluções saturadas e supersaturadas, e a influência do calor na dissolução de substâncias. Através da realização prática desses experimentos, os alunos puderam compreender melhor a natureza das transformações da matéria, a importância da solubilidade e da condição de supersaturação em processos químicos, bem como a relação entre calor e dissolução. Detalhadamente os procedimentos, materiais utilizados e as observações feitas durante a execução dos experimentos, contribuindo para o aprofundamento do conhecimento científico e suas aplicações práticas na área da engenharia mecânica.
Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas
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Fenomenos Quimicos e fisicos |
SUMÁRIO Introdução ..………...........….….…………….….……. Objetivos ..………...........….….……………....….……. 4 Materiais e Métodos ..…......….……............. ……. 5 Resultados e Discussão.......….….……..……. ……. 9 Conclusão... ..………..…..……..….….…..……….…. 10 Referencias ..………...........….….…………….….… 11 INTRODUÇÃO
SOLUÇÃO SATURADA E UMA SOLUÇÃO SUPERSATURADA E CALOR DE DISSOLUÇÃO ATRAVÉS
processos químicos, a cristalização e precipitação controladas de substâncias, e para evitar a formação indesejada de cristais ou precipitados. Isso é essencial em diversos campos, desde a produção farmacêutica até a purificação de compostos químicos, garantindo a eficiência e qualidade dos processos. Analisar o calor de dissolução em experimentos práticos é importante pois ele fornece insights sobre a energia envolvida na dissolução de substâncias, é essencial para processos industriais como produção de soluções químicas e medicamentos, e é fundamental no desenvolvimento de novos materiais, permitindo prever suas interações com solventes e suas propriedades resultantes.
MATERIAIS E MÉTODOS Fenômenos físicos Experimento 1.1 - Para realização do experimento físico 1.1, é necessário a utilização de uma cápsula de porcelana forrada com papel alumínio, o mesmo tem a função de facilitar a limpeza após o experimento. Em seguida é colocada uma certa quantidade de parafina na cápsula de porcelana e posicionada a mesma no tripé de ferro com a tela de amianto para aquecimento realizado pelo bico de bunsen. Por fim, é esperado o fenômeno físico da parafina por meio do aquecimento durante aproximadamente 2 minutos. Experimento 1.2 - Neste experimento físico 1.2, misturamos em uma placa de petri, com auxílio de uma espátula metálica, uma certa quantidade de enxofre em pó e a mesma quantidade de limalha de ferro. Após esta etapa da experiência, é efetuado a separação dos componentes com o uso de um ímã na parte inferior da placa de petri. Descrição de Materiais e Reagentes ● Cápsula de porcelana; ● Bico de bunsen; ● Tripé com tela de amianto; ● Papel alumínio; ● Placa de petri; ● Espátula metálica; ● Ímã. ● Parafina; ● Enxofre em pó; ● Limalha de ferro. Fenômenos químicos Experimento 2.1 - Utilizando os componentes com partes iguais da experiência 1.2, transbordados para um tubo de ensa com auxílio de uma espátula. Em seguida pegamos o tubo de ensaio com a pinça de madeira para podermos aquecer n bico de bunsen que estava na capela durante 5 minutos. Por fim, para fins de teste, foi aproximado novamente o ímã d tubo de ensaio.
solubilização fique totalmente completa. Posteriormente, a solução foi resfriada em banho de gelo, sem agitação, e para que o fenômeno fosse observado, um cristal de acetato de sódio foi lançado dentro da solução que imediatamente perturbou o equilíbrio. 2.2 - Novamente foi feita a solubilização após a cristalização do acetato, e posteriormente resfriado. Porém, desta vez ao invés de lançar um cristal de acetato de sódio, com um bastão de vidro a superfície do tubo de ensaio foi atritada, causando então o fenômeno observado. Descrição de Materiais e Reagentes ● Tubo de ensaio; ● Espátula Metálica; ● Bastão de vidro; ● Becker; ● Bico de Bunsen. ● Água líquida e sólida; ● Acetato de Sódio anidro.
Calor de dissolução Experimento 3.1 - Para realização deste experimento, é de suma importância seguir as etapas a serem citadas. Primeiro com uso de pipeta descartável é coletado 1 ml de água destilada e 2 gotas de ácido sulfúrico concentrado (H2SO4). Ambos são misturados em um tubo de ensaio. Experimento 3.2 - Seguindo o mesmo pensamento do experimento 3.1, é coletado 1 ml de água destilada e ao invés de adicionar ácido sulfúrico, é adicionado no tubo de ensaio junto com a água alguns miligramas de NH4CL. Descrição de Materiais e Reagentes ● Tubo de ensaio; ● Pipeta descartável. ● Água destilada; ● Ácido sulfúrico.
RESULTADOS E DISCUSSÃO Fenômenos físicos Experimento 1.1 - Durante o aquecimento da parafina pelo bico de bunsen é notado que a mesma passa do estado sólido para o estado líquido,. Isto ocorre devido ao ponto de fusão da parafina ser de 55ºC, e com o decorrer do tempo,com o bico de bunsen desligado a parafina volta ao seu estado sólido após alguns minutos. Experimento 1.2 - Neste experimento é observado que os 2 componentes quando misturados não favorecem à uma reação química, sendo assim, com o auxílio do imã é possível separá-los. Com isso utilizamos o imã na parte inferior da placa de petri possibilitando a separação da limalha de ferro do pó de enxofre. Isto só foi possível devido à capacidade ferromagnética , fazendo que seja atraída pelo imã. Fenômenos químicos Experimento 2.1 - Com base na mistura anterior de limalha de ferro e enxofre em pó acondicionados em um tubo de ensaio, é realizado o procedimento de aquecimento no bico de bunsen em uma capela durante 5 minutos. É observado que após um determinado tempo há uma incandescência no conteúdo do tubo de ensaio, sinalizando o acontecimento da reação química do enxofre com o ferro formando o sulfeto de ferro (FeS). Após verificação da nova substância formada é observado que as propriedades ferromagnéticas do ferro são eliminadas. Experimento 2.2 -A reação entre nitrato de chumbo (Pb(NO3)2) e iodeto de potássio (KI) resulta na formação de iodeto de chumbo (PbI2), que é um sólido amarelo amorfo. Isso ocorre devido à insolubilidade do iodeto de chumbo em água. Tipos de solução Solução saturada - Neste experimento foi observado a saturação de uma solução de 5ml de água para os solutos cloreto de sódio e hidróxido de magnésio, que foram adicionados até que ambos parassem de solubilizar. Após realizar as misturas até o ponto de precipitação dos solutos, foi observado uma diferença de nível de água, o que indica que os solutos apresentam diferentes graus de solubilidade, neste caso, o nível da solução com hidróxido de magnésio ficou em um nível superior, o que indica neste caso que mais hidróxido de magnésio se solubilizou em relação ao cloreto de sódio, devido ao maior volume gerado na solução. Solução supersaturada - Neste experimento foi realizado uma solução de 2g de acetato de sódio em 2ml de água. Logo ao iniciar a solubilização, foi notado uma queda drástica na temperatura, e para que a solubilização se completasse, foi necessário aquecer a solução para realizar a dissolução, uma vez que há uma quantidade limite
para se solublizar o acetato em condições normais. Após finalizar a solubilização e resfria-la, foi adicionado um grão de acetato de sódio que causou uma perturbação na solução gerando cristais por toda solução. Realizando o processo de solubilização novamente, desta vez, com um bastão de vidro em atrito com o vidro do recipiente, notou-se a repetição do fenômeno de cristalização, o que indica que a perturbação causa o desarranjo uma vez que tem mais soluto do que em condições normais seria possível solubilizar na quantidade de água proposta. Calor e dissolução Experimento 3.1 - Após misturar água com ácido sulfúrico é notado um aquecimento do tubo de ensaio que é uma característica das reações exotérmicas. Nessa reação específica, o ácido sulfúrico é altamente exotérmico quando dissolvido em água, o que significa que a reação libera mais energia na forma de calor do que a energia absorvida para iniciar a reação. Experimento 3.2 - Após a mistura entre água (H2O) e cloreto de amônio (NH4Cl) ocorre uma reação que resulta em um processo endotérmico, ou seja, absorve calor do ambiente,fazendo com que o tubo de ensaio sofra um resfriamento. Isso ocorre porque a dissolução do NH4Cl na água é um processo que demanda energia para ocorrer.
REFERÊNCIAS BATISTA, Carolina. Fenômenos físicos e químicos. Toda Matéria, [s.d.]. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/fenomenos-fisicos-e-quimicos/. Acesso em: 18 mar. 2024 BARBOSA, Fabiana. Ciências da Natureza e suas tecnologias. Disponível em: https://trezetilias.sc.gov.br/uploads/sites/ 463/2021/12/1826257_BLOCO_D_7_ANO_CIENCIAS_SEMANA__22_a_26_de_junho.pdf. Acesso em: 18 mar. 2024 BATISTA, Carolina. Soluções químicas. Toda Matéria, [s.d.]. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/solucoes-quimicas/. Acesso em: 18 mar. 2024 ALVES DE SOUZA, Líria. Calores de reação. Mundo Educação. Disponivel em: https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/calores-reacao/. Acesso em: 18 mar. 2024
