Física e Química A – Actividade Laboratorial 1 1.3 Física e Química A – Actividade Laboratorial 1.3 Identificação de uma Substância e Sua Pureza “Como podemos determinar se uma amostra de uma substância é pura ou se contêm impurezas?” N.º Elementos do Grupo Data Introdução Cada substância no estado puro é caracterizada por um conjunto de características físicas e químicas, muitas vezes denominadas de critérios de pureza pureza. Estes critérios térios de pureza geralmente são densidade, temperatura de fusão, temperatura de ebulição e estado físico em condições PTN. Cada substância no estado puro tem uma conjugação destas quatro características acima referidas que são únicas, não existem duas substâncias diferentes que possuam, nas mesmas condições de pressão e temperatura, a mesma densidade, ponto de fusão e ponto de ebulição. Além disso, sabendo os valores tabelados destas características podemos determinar se uma amostra corresponde a uma substância pura ou se possui impurezas. impureza Para saber os valores tabelados de densidade e pontos de fusão consulte os dados das páginas 39, 42 e 43 do Caderno de Actividades Laboratoriais. Para mais informações aconselho a consulta do Caderno de Actividades Laboratoriais (pág. 38-47) 38 DETERMINAÇÃO EXPERIMENTAL DA DENSIDADE 1.º Procedimento: Densidade de um Sólido Insolúvel usando um Picnómetro 1) Medir a massa da amostra sólida numa balança decimal (m), registando o seu valor. 2) Enche-se se o picnómetro com água, evitando a formação de bolhas e retirando o excesso com papel absorvente, de modo a que a água fique aferida com a linha de aferição do picnómetro picnómetro. 3) Mede-se a massa (M)) do picnómetro cheio de água com o sólido ao lado lado. Regista-se se o valor. 4) Introduz-se a amostra dentro do picnómetro. 5) Retira-se se o excesso de água em relação à linha de aferição introduzindo papel absorvente na abertura do picnómetro. 6) Após o excesso de água estar removido, mede mede-se se a massa do picnómetro com a água e a amostra sólida (M’). ( 7) Calcula-se a massa assa da água deslocada ((m’) pelo sólido: m’ = M – M’ 8) Calcula-se se a densidade da substância sólida pela expressão: 9) Repete-se o procedimento mais duas vezes, registando os valores da tabela abaixo. Registo de Dados do 1.º Procedimento m – Massa da Amostra (g) Professor: Benjamim Medeiros M – Picnómetro e Amostra (g) M’ – Amostra no picnómetro (g) 1 Física e Química A – Actividade Laboratorial 1.3 2.º Procedimento: Densidade de um Líquido usando um Picnómetro 1) Mede-se a massa do picnómetro vazio (m), registando o seu valor. 2) Enche-se o picnómetro totalmente com o líquido em estudo. 3) Mede-se a massa (M) do picnómetro cheio de líquido. Regista-se esse valor. 4) Lê-se a capacidade (V) do picnómetro. 5) Calcula-se a densidade do líquido, atendendo a que: 6) Repete-se o procedimento mais duas vezes. Registo de Dados do 2.º Procedimento m – Massa do Picnómetro Vazio (g) M – Picnómetro e Líquido (g) V – Volume do picnómetro (mL) 3.º Procedimento: Método do Deslocamento de Água 1) Mede-se a massa da amostra sólida (m) numa balança, registando o seu valor. 2) Deita-se água na proveta e lê-se o respectivo volume (Vi). 3) Coloca-se a amostra sólida dentro da proveta, com cuidado, e lê-se o volume do conjunto (Vf). 4) Determina-se a densidade do corpo através da expressão: 5) Repete-se o procedimento mais duas vezes. Registo de Dados do 3.º Procedimento m – Massa da Amostra (g) Vi – Volume de Água na Proveta (cm3) Vf – Volume de Água + Amostra (cm3) Após a Actividade Experimental Data Limite de Entrega do Relatório: 1.ª aula de laboratório após o Carnaval (não são aceites após esta data). Introdução Teórica: devem explorar na Introdução Teórica os critérios de pureza (densidade, ponto de fusão e de ebulição), explicando-os e relacionando-os com a matéria dada sobre a Tabela Periódica. Registo de Observações/Medições: Devem ser apresentados sob a forma de tabela, como sugerido acima. Cálculos: na apresentação dos cálculos, não necessitam mostrar os cálculos para todos os ensaios. Bastam mostrar como fizeram os cálculos da densidade e do desvio médio para um ensaio de cada procedimento. Além disso, devem também mostrar os cálculos efectuados para determinar o valor médio e o erro relativo em cada procedimento. Resultados: A apresentação dos resultados obtidos, após efectuar os cálculos, deve ser feita sob a forma de tabela, onde devem apresentar o valor da densidade para cada ensaio e o valor médio das densidades obtidas. Também devem apresentar os valores do desvio médio e do erro relativo (tendo em conta os dados da Tabela da página 39). Conclusão/Discussão: Comentem os vossos resultados de acordo com a proximidade ao valor esperado (tendo em conta o erro relativo). Façam referência aos erros que afectaram a vossa actividade e formas de os minorar, critiquem os métodos mostrando vantagens e desvantagens em cada um deles. Discuta a importância dos critérios de pureza. Questões Pós-Laboratoriais: Devem copiar para os relatórios e responder às seguintes questões das páginas 50-51 do vosso Caderno de Actividades Laboratoriais: 1, 2, 3, 4, 6 e 7 (para corrigir as falsas na pergunta 7). Bom Trabalho! ☺ Benjamim Medeiros Professor: Benjamim Medeiros 2