Química Geral Experimental - Aula 6
Título da Prática: Determinação da massa molar do Magnésio.
Objetivos: Determinação de sua massa molar do Magnésio a partir da reação
com ácido. Acompanhar a cinética da reação e discutir os fatores que afetam a
velocidade da reação.
Tópicos Explorados:
- Estequiometria
- Gases
Materiais:
Turma:
- Solução aquosa de HCl 3mol/L
- Filme de PVC transparente.
Grupo:
Proveta de 50 mL (1)
Béquer de 250 mL (1)
Suporte (1)
Garra (1)
Régua escolar (1)
Pisseta com água (1)
Cronômetro (1)
Fita de Magnésio (aproximadamente 2,2cm)
Pequeno pedaço de lixa
Fio de cobre encapado ou 1cm de tubo plástico de 1cm de diâmetro
Equipamentos:
- Balança analítica.
- Termômetro
- Barômetro
Procedimento Experimental:
Procedimento A:
1. Limpe uma fita de magnésio de aproximadamente 2,2 a 2,3 cm.
2. Pese a fita de magnésio e anote a massa;
3. Prenda a fita de magnésio na extremidade de um fio de cobre encapado na
forma de um anzol, conforme a ilustração abaixo;
4. Coloque inicialmente 10 mL de HCl 3mol/L na proveta de 50 mL;
5. Complete o volume com água. O tubo deve ficar completamente cheio até
quase transbordar;
6. Tampar a proveta com o filme de PVC transparente e invertê-la em um béquer
de 250 mL contendo água de torneira. Evitar neste momento a formação de bolha
no fundo da proveta;
7. Introduzir a fita de magnésio presa no anzol, conforme mostra a figura abaixo e
dispare o cronômetro.
8. Anote o tempo transcorrido a cada 5mL;
9. Depois que a reação cessar, aguardar cerca de 5 minutos pra deixar o sistema
atingir a temperatura ambiente;
10. Igualar a pressão interna do gás à pressão atmosférica ou meça o
comprimento da coluna de água com uma régua;
11. Determine o volume do gás formado;
12. Determine a temperatura ambiente;
ATENÇÃO: Se houver vazamento de gás durante a reação, o procedimento
deve ser repetido.
Figura: Montagem experimental.
ATENÇÃO: Ao descartar a solução de HCL na pia, abra bem a torneira para
diluir bastante a solução.
Resultados e Discussão:
1ª Parte: Coleta dos dados
VH2, mL
Tempo (do cronômetro)
Tabela 1: Volume de gás EM FUNÇÂO DO TEMPO.
Tempo, s
a) Utilizando os dados da Tabela 1 construa o gráfico VH2(mL) x tempo(s). Utilize
o espaço abaixo, no relatório utilize papel milímetro.
2ª Parte: Cálculo da massa molar
Mg + 2H+ = Mg2+ + H2
nMg=nH2
mMg/MMg=pV/RT
Onde:
p=pH2
Pressão do H2
pgás=pH2+pH2O+poutros
pgás+pcoluna=patm
Portanto,
pH2=patm-pcoluna-pH2O-poutros
Considerando:
poutros(quando a água é previamente aquecida) ~ 0
pcoluna = h(cm) x 10-2 / 10,2 =______________________atm
T(K)=T(oC)+273,15=__________________K
pH2O = pH2O(tab, em mmHg)/760=____________________atm
patm= p(barômetro, hPa) x 100/105=_________________atm
Logo,
pH2= patm-pcoluna-pH2O-poutros =_________________________________atm
Professor:
ATENÇÃO No laboratório de física temos um barômetro, a altitude da cidade de
Alfenas é de aproximadamente 800m e a pressão atmosférica média de
aproximadamente 912 hPa ou aproximadamente 0,90 atm.
Massa Molar do Magnésio
Portanto,
R=0,0817atm.L/mol.K
Vmédio=_______________L
MMg=mMgRT/pV=__________________________g/mol
Tabela 3: Massa molar do magnésio em gramas
Equipes
1
2
3
4
5
6
7
8
Massa Molar do Mg,
g/mol
Média
Desvio padrão
Intervalo de
confiança
Questionário:
1. Explique como os resultados, no cálculo da massa molar, seriam afetados pelos
seguintes erros:
a) A pressão de vapor d’água não foi descontada;
b) O início da reação se deu antes da introdução da fita de magnésio no tubo;
c) A reação de oxidação do magnésio não foi completa;
d) A fita de magnésio estava coberta por uma película de óxido de magnésio;
e) Existe bolha de ar na proveta antes do início da reação;
f) A temperatura ambiente não foi considerada, o dia está mais frio;
g) A altitude da cidade não foi considerada;
h) O fio de cobre reagiu com o ácido;
i) Concentração do ácido.
2. Por que se pode usar um fio de cobre nesta experiência?
3. Por que se deve ferver recentemente a água destilada colocada no tubo
graduado?
4. Consulte uma tabela de potenciais de oxidação e responda: considerando os
metais, sódio, cobre, prata, ferro, cálcio, chumbo e cádmio, para quais deles
poderia ser usado processos análogos ao uso da determinação da massa molar
do magnésio?
5. Qual foi o erro percentual cometido na determinação experimental da massa
molar do magnésio?
Erro = [(valor exato – valor calculado) / valor exato)] x 100=_______________%
6. Uma solução concentrada de ácido clorídrico reage com qualquer metal? O que
aconteceria se fossem utilizados ácido sulfúrico ou ácido nítrico no lugar do HCl na
reação com magnésio metálico?
Referencias: