Relatório sobre as técnicas de medição de massa e volume PDF

Preview

Summary

Relatório sobre as técnicas de medição de massa e volume...

Description

3

1 INTRODUÇÃO O estudo da matéria e de suas formas de medição já é algo abordado e aprimorado pela química a muitos de anos. No cotidiano, utiliza-se várias formas de medições para controlar, por exemplo, as relações comerciais de compra e venda, o estado de saúde, e assim por diante. É importante lembrar que as medições só são possíveis com o auxílio de aparelhos (instrumentos) convenientes. Tanto no dia-a-dia como na ciência esses instrumentos vêm evoluindo com o passar do tempo. As balanças são uns dos instrumentos mais utilizados para a determinação de medidas de massa e volume. É pertinente nesta análise a compreensão do conceito de matéria. A matéria, segundo a química, seria tudo aquilo que possui massa e ocupa lugar no espaço. A massa de uma porção de matéria pode ser determinada por meio de uma balança, por exemplo. Através da informação anterior, é necessário conhecer algumas unidades de medidas como a de massa e a de volume. A massa é uma medida direta da quantidade de matéria do objeto que independe do local onde é medida. Sua forma de determinação é através do uso de balanças. As balanças mais utilizadas são as analíticas e semi-analíticas, variando de acordo com a precisão que se quer obter do resultado. O manuseio de qualquer balança requer muito cuidado, pois são instrumentos caros e extremamente delicados. Algumas regras devem ser seguidas para a sua utilização, como deixar ela sempre limpa; não colocar os reagentes diretamente sobre o seu prato; os próprios objetos a serem pesados devem estar limpos, secos e à temperatura ambiente; tais objetos devem ser colocados e retirados com a pinça e não com as mãos; elas devem ser fechadas durante a pesagem dos objetos e o operador não deve se apoiar na mesa em que ela está colocada. As balanças analíticas são menos utilizadas em laboratórios químicos devido seu alto valor de aquisição, porém é a mais precisa, ou seja, fornece dados extremamente exatos e específicos em relação ao peso de um objeto ou de determinada substância. Por outro lado, as balanças semi-analíticas são as

4

mais utilizadas em laboratórios químicos, já que possuem um valor monetário menor, além de serem empregadas para a determinação de medidas de massa quando a demanda por confiabilidade não for crítica. Outra unidade de medida é o volume. O volume é a extensão de espaço ocupada por um corpo. Para medidas aproximadas de volume, podem ser utilizados dois diferentes tipos de aparelhos: os volumétricos e os graduados. Os instrumentos volumétricos são aqueles calibrados para a medida de um único volume de líquido, como a pipeta volumétrica e o balão volumétrico. Já os instrumentos graduados possuem uma escala graduada que permite a medida de diversos volumes de um líquido dentro desse recipiente, como a pipeta graduada, a proveta, o béquer, o erlenmeyer e a bureta. O processo de medição de volume é feito por meio da comparação entre o nível do mesmo com a graduação presente na parede da vidraria. A leitura do volume (para substâncias líquidas transparentes) deve ser realizada na parte inferior do menisco (curva que se forma na superfície de um líquido), levando em consideração que os olhos do leitor devem estar posicionados perpendicularmente à escala onde se encontra o menisco em análise. Tal método evita o erro de paralaxe que é a leitura incorreta da escala devido a posição errônea do observador. Isso é causado por um desvio ótico ocasionado pelo ângulo de visão do observador. Ou seja, de acordo com o ângulo que se olha o instrumento ele pode aparentar dados diferentes, logo, é possível tirar conclusões diferentes. A Figura 1 abaixo retrata o ângulo correto que o leitor deve se posicionar. Posicionamento

correto

do

observador

relação

ao

em

menisco de um balão volumétrico.

5

Figura 1 – Posição do observador.

O estudo dessas medidas e de suas formas de aplicação buscam um aperfeiçoamento dos instrumentos, além de uma regularidade que originaria leis. Este último fato não é possível, já que os instrumentos são fabricados por variadas empresas especializadas que possuem métodos de produção diferentes. Com isso, os resultados são variados devido os erros cometidos ao longo do processo, desde a produção do material até a forma como ele foi estudado, podendo apresentar erros sistemáticos e acidentais.

6

2 OBJETIVO A atividade prática possui como objetivo a compreenção das técnicas para a realização de medidas de massa e volume e a efetuação do processo de calibração de vidrarias.

7

3 MATERIAIS E REAGENTES A Tabela 1 a seguir, apresenta os materiais e reagentes utilizados durante a atividade prática de medidas de massa e volume.

Pipeta volumétrica de 20 mililitros

Pipeta graduada de 20 mililitros

Balão volumétrico de 50 mililitros

Proveta de 25 mililitros

Bureta com torneira de 25 mililitros

Béquer de 100 mililitros

Erlenmeyer de 50 mililitros

Pisseta

Pipeta de Pasteur

Pipetador de borracha

Balança analítica

Suporte universal

Água destilada

Funil de haste longa

Tabela 1 – Materiais e Regentes.

8

4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL O experimento foi iniciado colocando o béquer (primeiro material analisado) sobre a balança analítica e tarando-a, desprezando, assim, o peso do recipiente em discussão. A utilização da balança analítica requer alguns cuidados, já apresentados na introdução, que devem ser seguidos para se evitar desvios maiores na hora da medição. Logo em seguida, com a ajuda da técnica do laboratório, foi adicionado gradativamente, com o auxílio de uma pisseta e de uma pipeta de Pasteur, cem mililitros de água destilada dentro do béquer. Após a balança analítica apresentar o valor de cem gramas de água destilada em sua tela, o recipiente é posto em uma superfície plana para a análise de valores. A leitura do nível da água destilada usada neste experimento foi feita na parte inferior do menisco, levando em consideração que o recipiente estava em uma superfície plana e a posição dos olhos do observador estavam perpendiculares à escala onde se encontra o menisco. Concluído tal processo, os resultados foram anotados e analisados com base na comparação entre as avaliações teóricas e experimentais. Pelo fato de o experimento apresentar como proposta a análise de sete diferentes aparelhos volumétricos, tal processo descrito acima foi repetido sete vezes. Dessa forma, a quantidade de água destilada era, primeiramente, colocada em cada instrumento e depois transferida para o béquer que era colocado sobre a balança para a verificação de valores. Esta etapa de transferência da água dos

9

diferentes utensílios para o béquer foi realizada para evitar falhas maiores nos valores registrados, além do fato de que a base não regular de alguns instrumentos impossibilitava sua colocação sobre a balança. Com a finalização do experimento, o grupo secou todos os materiais e os guardaram em seus respectivos lugares.

5 RESULTADOS E DISCUSSÕES Para o experimento feito, seguiu-se uma ordem de ações descrita no tópico anterior, para que fosse possível uma análise mais exata de cada instrumento. Os resultados desta avaliação estão criteriosamente apresentados na Tabela 2, a seguir. VIDRARIA

MEDIDO

MASSA (H2O)

VOLUME FINAL

Béquer

100,00g

100g / 100ml

100,20ml

Erlenmeyer

50,00g

50g / 50ml

50,00ml

Bureta

25,00g

25g / 25ml

24,90ml

Proveta

25,00g

25g / 25ml

25,05ml

Balão Volumétrico

50,00g

50g / 50ml

50,20g

Pipeta Graduada*

19,94g

20g / 20ml

20,00ml

Pipeta Volumétrica *

19,93g

20g / 20ml

20,00ml

Tabela 2 – Instrumentos calibrados e suas verificações. * A ordem de verificação destes instrumentos foi feita de forma inversa dos outros: primeiro mediu-se o volume desejado em cada instrumento e, então, foi feito a análise da quantidade em gramas de água destilada na balança.

Os resultados da calibração dos instrumentos acima apontam pequenas falhas de exatidão para suas medidas. Para melhor análise, optou-se por considerar

10

dois decimais após a vírgula e utilizar valor em módulo para caracterizar o desvio da inexatidão volumétrica. É importante ressaltar que em todos os materiais a leitura da altura da água foi feita na parte inferior do menisco, evitando, assim, o erro de paralaxe. Os desvios obtidos ao concluir o experimento foram expressos no Gráfico 1 logo abaixo, objetivando uma melhor percepção dos resultados do experimento feito.

0.25

0.2

0.15

0.1

0.05

0 Béquer

Erlenmeyer

Bureta

Proveta Balão Volumétrico Pipeta Pipeta Volumétrica

Gráfico 1 – Desvio de Exatidão dos Instrumentos Laboratoriais.

Com um desvio de 0,20 mililitros, o béquer e balão volumétrico foram os instrumentos que mais apresentaram inexatidão na calibragem durante o experimento, seguidos da bureta que apresentou um desvio de 0,10 mililitros. A pipeta graduada e a pipeta volumétrica apresentaram, respectivamente, desvios de 0,07 e 0,06 mililitros e, seguindo a ordem metodológica do experimento, a proveta apresentou um desvio de 0,05 mililitros, podendo tais desvios serem desconsiderados para análises mais específicas.

11

Contrariando literaturas e tido como um dos instrumentos mais inexatos, o erlenmeyer não apresentou nenhum desvio (falha desprezível), sendo considerado, ao concluir o experimento, como instrumento mais exato e calibrado de todos avaliados. Foi possível afirmar, após este experimento que há desvios de precisão na calibração de medição de volume entre os diferentes instrumentos utilizados, com exceção do erlenmeyer que não apresentou um desvio perceptível dada às condições impostas no início do experimento. Ou seja, dependendo da demanda de precisão da análise a ser feita, deve-se atentar na escolha do material adequado para tal. É considerável destacar, também, que foram constatados erros sistemáticos e aleatórios neste experimento. Os aleatórios são particulares a qualquer análise laboratorial. Os sistemáticos ocorreram por possíveis erros pessoais, relacionados à falta de prática dos alunos ao manusear tais instrumentos ao realizar as ações práticas exigidas, além da própria influência do ambiente externo (partículas presentes no ar, a mesa onde a balança se encontrava) sobre balança analítica. Portanto, existem instrumentos adequados para diferentes tipos de análises químicas quantitativas, bem como é importante o correto manuseio dos instrumentos e leitura das medições de volume a fim de se evitar ou minimizar os erros sistemáticos.

12

6 CONCLUSÃO Através da compreensão das técnicas de medição de massa e volume, foi possível concluir que alguns instrumentos não possuem exatidão em suas medidas apresentando, assim, alguns desvios.

13

7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Livros: BRADY, J. & HUMISTON, G. E. Química Geral Vol I, Rio de Janeiro, Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., 1986. RUSSEL, J. B. Química Geral, São Paulo, Ed. Pearson Makron Books, 2ª ed. Vol 1 e 2, 2004. FELTRE, R. Química Volume 1, São Paulo, Editora Moderna, 6ª ed., 2004. Sites: UREY, Miller. Vidrarias de Laboratório. Vidraria de laboratório. 22 de nov. de 2012. Disponível em: Acesso em: 26 de mar. de 2019. DIAS, Carolina. Posição do observador. Brainly. 31 de mar. de 2015. Disponível em: Acesso em: 01 de abr. de 2019....