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O preparo de soluções é uma etapa essencial nos laboratórios, sendo fundamental para a realização de análises e experimentos precisos e confiáveis. O processo envolve a dissolução precisa de um soluto (geralmente sólido) em um solvente (geralmente líquido) para atingir uma concentração específica.

Soluto e solvente são os dois componentes de uma mistura homogénea chamada de solução química. O soluto é a substância que será dissolvida e, geralmente, apresenta-se em menor quantidade na solução. O solvente é a substância na qual o soluto será dissolvido para formação de um novo produto e apresenta-se em maior quantidade na solução.

As soluções químicas podem ser classificadas de várias formas, como por exemplo:

Estado físico: As soluções podem ser sólidas, líquidas ou gasosas, dependendo do estado físico dos seus componentes à temperatura ambiente.

Solubilidade: As soluções podem ser insaturadas (diluídas ou concentradas), saturadas ou supersaturadas, dependendo da quantidade de soluto em relação ao solvente.

Natureza do soluto: As soluções podem ser iónicas ou moleculares, dependendo da natureza do soluto dissolvido. As soluções iónicas são capazes de sofrer dissociação ou ionização

A concentração é a unidade que expressa a relação entre a quantidade de soluto e o volume da solução:

A concentração molar, também conhecida como molaridade, expressa o número de mols de soluto por litro de solução. A unidade de medida da concentração molar é mol/L.

A concentração comum expressa a massa do soluto por litro de solução. A unidade de medida da concentração comum é g/L.

Pureza química é uma medida da proporção de substância pura numa amostra, ou seja, a ausência de contaminantes numa substância química. É definida como a percentagem da massa da substância pura em relação à massa total da amostra.

O grau de pureza pode ser calculado com a seguinte expressão matemática:

grau de pureza (%) = massa da substância pura x 100 / massa do material (substância pura + impurezas)

Em química, a densidade é uma grandeza que mede a quantidade de massa presente num determinado volume de uma substância. É uma propriedade intrínseca do material e pode ser calculada com a fórmula d = m/V, onde d é a densidade, m é a massa e V é o volume.

O volume é uma medida que descreve a quantidade de espaço ocupado por um objeto ou substância

A massa é uma propriedade física da matéria que pode ser entendida como a quantidade de matéria que compõe um corpo. Pode ser calculada pela soma das massas atómicas de todos os seus átomos constituintes.

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Na prática sobre preparo de soluções, fizemos experimentos que tiveram o objetivo de demonstrar na prática os processos envolvidos no preparo de soluções. Através desses experimentos, foi possível observar as etapas necessárias para o preparo adequado de soluções e a manipulação dos reagentes químicos. A aula prática foi dividida em 3 etapas.

Parte 1 - Preparo de 100 mL de uma solução de CuSO4.5H2O 0,1mol/L a partir de uma solução estoque

Calculamos a massa de CuSO4.5 H2O, necessária para preparar 100 mL de solução 0,2 mol/L.

V= 100 ml

CuSO4.5H2O = 0,2 mol/ L M.M= 249,68 g/ mol

Balão volumétrico 100ml = 0,1 mol/L [ ]0,2 mol/ L

0,2 mol CuSO4.5 H2O -1 L

n - 0,1 L

n =0,002 mol CuSO4.5 H2O 1 mol _ 249,68

0,02 mol _ x x = 4,9g Cu SO4.5 H2O

2. Quantidade calculada que foi de 4,9 g de CuSO4.5 H2O em um béquer de 100 mL;

Parte 2 - Preparo de 10 mL de solução de CuSO4.5 H2O 0,1 mol/L a partir de uma solução estoque

Com solução 0,1 mol/L, de CuSO4.5, H2O a partir de uma diluição da solução estoque 0,2 mol/L anteriormente preparada. Para isso:

1. Calculamos o volume necessário de solução estoque 0,2 mol/L necessário para se fazer a diluição em um balão volumétrico de 10 mL;

Balão volumétrico

[ ] =0,2 mol/L V= 100 mL Béquer

V= ?

Balão volumétrico

[ ]= 0,1 mol/L V= 10 mL

[ ]1 = [ ] 2

n2=n3 M2V2=M3V3 0,2V=0,1x10 V=1/0,2 V= 5ml

2. Foram adicionados 5ml da solução em um balão menor. Completamos com água até o menisco;

3. Com auxílio de pipetador de três vias e de uma pipeta volumétrica (vericamos o volume desejado), transferimos o volume calculado para o balão de 10 ml;

4. Completamos o volume da solução com água destilada até a marca de referência do balão (menisco);

5. Vedamos e agitamos o balão volumétrico com cuidado para a completa homogeneização da solução.

Parte 3: Preparo de 100 mL de solução de HCI 1,0 mol/L

Para prepararmos uma solução de ácido cloridrico (HCI), inicialmente consultamos o rótulo do frasco que contém a solução concentrada para se obter a densidade (m/V) e a percentagem (m/m) do ácido no reagente concentrado. A partir desses dados:

1. Calculamos a massa de HCI necessária para preparar 100 ml de solução 1,0 mol/L e, depois, utilizamos a densidade da substância, e determinamos o volume da solução concentrada que contém essa massa;

d = 1,14g /mL %= 37,9(m/m) [ ]=?

V = 1L

Soluto Líquido n=?

m=?

Massa → Volume V = 100mL

[HCl] = 1mol/L DENSIDADE

1,89g solução _ 1 ml solução

x _ 1.000 ml solução x = 1.190g solução

% (m/m)

37,9g HCl_ 100g SL

y __ 1.190g SL y= 119 × 37,9/ 10 = 451g C= 451 g/L

1 mol HCl _ 36,46 g n _ 451 g

n = 12,37 mol

M = 12,37 mol/ L

Balão volumétrico 1) % 37,9

d = 1,19

[ ]= 12,36 mol/L

Béquer 2) ?

Balão volumétrico 3) 100 ml

1mol/L

n2 = n3

M2V2= M3V3

12,37 V2= 1 × 100

V2= 100/ 12,37 = 8,1 ml

2. Foram adicionados 8,1 mL de HCl em cerca de 20 mL de água. Com o auxílio do pipetador de três vias e de uma pipeta, transferimos o volume calculado (8,1 ml) de HCI para o balão volumétrico de 100 mL, já contendo uma pequena quantidade de água destilada (cerca de 20 mL);

3. Depois, completamos o volume da solução com água destilada até a marca da referência do balão;

4. Vedamos e agitamos o balão volumétrico para a completa homogeneização da solução

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A partir dessa aula prática, em que realizamos preparos de soluções, aplicamos os conceitos aprendidos em aulas anteriores. A aula prática nos permitiu compreender e aplicar na prática os princípios teóricos relacionados à preparação de soluções químicas.

Dividida em três etapas:

Parte 1: Preparo de uma solução de CuSO4.5H2O 0,1 mol/L.

Nesta etapa, preparamos 100 mL de uma solução de CuSO4.5H2O com concentração 0,1 mol/L a partir de uma solução estoque de concentração 0,2 mol/L. Calculamos massa necessária de CuSO4.5H2O (4,9 g), este cálculo foi crucial para garantir a precisão da solução preparada. Este processo demonstrou a importância da precisão na medição de massas e volumes para a obtenção de uma solução com a concentração desejada.

Parte 2: Preparo de uma solução diluída de CuSO4.5H2O 0,1 mol/L

A segunda etapa abrangeu a diluição de uma solução estoque de CuSO4.5H2O 0,2 mol/L para obter 10 mL de uma solução de 0,1 mol/L. O uso do balão volumétrico e da pipeta volumétrica destacou a importância técnica correta na transferência de líquidos para obter a diluição precisa. A adição de água e a agitação garantiram a homogeneização da solução.

Parte 3: Preparo de uma solução de HCl 1,0 mol/L.

Na terceira etapa, preparou-se 100 mL de uma solução de HCl 1,0 mol/L. Este processo envolveu cálculos mais complexos, incluindo a utilização de densidade e porcentagem de pureza do HCl, ácido concentrado. A adição inicial de 8,1 mL de HCl concentrado a uma pequena quantidade de água antes de completar o volume total no balão volumétrico foi um procedimento crítico para a precisão da preparação da solução.

Considerações:

Os experimentos realizados nos permitiram realizar a execução corretas das etapas de preparo e diluição de soluções, como o cálculo das quantidades de reagentes, o uso adequado de equipamentos volumétricos, e a necessidade de técnicas rigorosas de transferência e homogeneização de soluções.

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https://www.products.pcc.eu/pt/blog/o-que-e-sulfato-de-cobre-e-quais-sao-suas-aplicacoes/

https://padlet.com/lorenzogoncalo16/pr-tica-de-laborat-rio-qu-mica-estequiometria-urfr1tmd8txjx5ba

https://cesad.ufs.br/ORBI/public/uploadCatalago/17194316022012Laboratorio_de_Quimica_Aula_9.pdf

https://www.infopedia.pt/artigos/$preparacao-de-uma-solucao#:~:text=A%20prepara%C3%A7%C3%A3o%20de%20solu%C3%A7%C3%B5es%20requer,tabelas%20com%20dados%20de%20solubilidade.

https://www2.ufjf.br/quimica/files/2018/03/Aula-11-Laborat%c3%b3rio-de-Fundamentos-de-Qu%c3%admica-Aula-n%c2%b0-11-Preparo-e-Diluicao-de-Solucoes.pdf

https://www.biotecc.com.br/post/entendendo-a-pureza-quimica-um-guia-completo-2

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Para o primeiro procedimento, calculamos a massa de CuSO₄·5H₂O necessária para preparar 100 mL de uma solução 0,2 mol/L, levando em consideração que o sal é hidratado.

1. Pesamos a quantidade calculada de CuSO₄·5H₂O em um béquer de 100 mL.

2. Adicionamos um pequeno volume de água destilada ao béquer e transferimos o sal dissolvido para um balão volumétrico de 100 mL.

3. Repetimos esse procedimento até que não houvesse mais sulfato de cobre no béquer, realizando a dissolução com o mínimo de água possível.

4. Completamos o volume da solução até a marca de aferição do balão volumétrico.

5. Por fim, tampamos e agitamos o balão volumétrico para homogeneizar a solução.

Na segunda etapa, preparamos uma solução de 0,1 mol/L de CuSO₄·5H₂O a partir da diluição de uma solução estoque de 0,2 mol/L previamente preparada. Para isso, calculamos o volume necessário da solução estoque de 0,2 mol/L para realizar a diluição em um balão volumétrico de 10 mL.

1. Com o auxílio de um pipetador de 3 vias e uma pipeta volumétrica, transferimos o volume calculado da solução estoque para o balão volumétrico de 10 mL.

2. Completamos o volume da solução com água destilada até a marca de aferição do balão.

3. Tampe o balão e agite para a homogeneização da solução.

Para preparar uma solução de ácido clorídrico (HCl), é importante consultar o rótulo do frasco que contém a solução concentrada para obter a densidade e a porcentagem do ácido no reagente concentrado.

1. Vamos calcular a massa de HCl necessária para preparar 100 mL de solução 1,0 mol/L e, em seguida, determinar o volume da solução concentrada que contém essa massa, utilizando a densidade da substância.

2. Com auxílio do pipetador de três vias e de uma pipeta, transferimos o volume calculado de HCl para um balão volumétrico de 100 mL, que já continha uma pequena quantidade de água destilada.

3. Completamos o volume com água destilada até a marca de aferição do balão. Tampamos e agitamos para homogeneizar a solução

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Obtivemos aulas teóricas, para melhor conhecimento do conteúdo, e também tivemos um trabalho que nos possibilitou aproximação ao preparo de soluções.

O preparo de soluções é um tema central na formação do químico. É importante saber que, nas práticas de química, as reações geralmente ocorrem quando os reagentes estão em so- lução e, conseqüentemente, devemos conhecer a proporção existente entre as quantidades de soluto e solvente ou ainda de soluto e de solução.

A Água Destilada (H²O) é uma das ferramentas mais importantes em um laboratório. É usada como solvente, lubrificante e reagente, e também pode ser usada para limpar equipamentos e vidrarias. Além de ser importante para os processos químicos, a água destilada é essencial para manter o ambiente do laboratório limpo e seguro.

O sulfato de cobre é um composto químico cuja fórmula é CuSO₄. Este composto inorgânico tem a forma de um pó cristalino e inodoro que absorve a água de forma excelente. O sulfato de cobre é branco e fica azul somente quando combinado com moléculas de água. Pode ser dissolvido em metanol.

O HCl, ou também ácido clorídrico, é uma substância química composta por hidrogênio (H) e cloro (Cl), formando um ácido forte. É incolor em sua forma pura e altamente corrosivo quando em solução aquosa. Este elemento é amplamente utilizado na indústria química e em laboratórios, sendo essencial em processos de limpeza, síntese de produtos químicos etc. Além disso, é encontrado naturalmente no suco gástrico do estômago, onde desempenha um papel na digestão dos alimentos.

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Para o experimento foram disponibilizados os principais reagentes e vidrarias presentes no laboratório de química do IFES Campus Montanha:

Principais vidrarias ofertadas foram:

1 Balão volumétrico com capacidade (10ml).

1 Balão volumétrico com capacidade (100ml).

1 Pisseta com água destilada.

3 Béqueres com capacidade (100 ml).

1 Bastão de vidro.

1 Pipetador.

1 Pipetador de Pasteur.

1 Pipeta volumétrica com capacidade de (5 ml).

Principais substâncias disponibilizadas no laboratório de química do IFES Campus Montanha:

Ácido clorídrico 20%

Sulfato de cobre sólido ( CuSo⁴. 5H²O) .

Emillayne Rocha Rodrigues.