Química Geral Experimental - Aula 2
Título da Prática: Estudos de Medidas e Erros
Objetivos: Familiarizar o aluno com as vidrarias e seu uso. Mostrar ao aluno
como se deve fazer a leitura e anotação de medidas obtidas de vidrarias e
instrumentos do laboratório. O aluno deverá fazer o tratamento dos dados e
perceber a relevância disto nas suas conclusões.
Tópicos Explorados:
- Erros experimentais
- Notação de medidas e erros
- Tratamento estatístico de dados experimentais
- Propagação de erros
Materiais:
- Pisseta com água
- Tudo de ensaio (tubo grande) (1).
- Proveta de 50 mL (1)
- Béquer de 50 mL (béquer com graduação até 50 mL) (2)
- Béquer de 100 mL (2)
- Balão de 50 mL (1)
- Pipeta Pauster (1)
- Pipeta graduada de 10 mL (1) + pêra (1)
- Bureta de 50 mL (1) + suporte para bureta (1) e garra (1).
Equipamentos:
- Balança analítica
- Caneta para vidro.
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Procedimento Experimental:
Procedimento A:
1. Coloque 20 mL de água em uma proveta de 50 mL. Em seguida, com o
auxílio de uma pipeta. Pasteur adicione 20 gotas de água. Observe a variação
de volume.
2. Coloque 20 mL de água em um béquer de 50 mL. Em seguida, com o auxílio
de uma pipeta Pasteur adicione 20 gotas de água. Observe a variação de
volume. Compare com a variação observada para a proveta.
Questões:
a) Em qual instrumento foi possível observar melhor a variação de volume após
a adição de 20 gotas? Qual dos dois instrumentos você julga ser melhor para
medir o volume? Explique.
b) Qual a relação entre o diâmetro da secção transversal do recipiente utilizado
na medição e a sensibilidade (percepção da variação da medida)?
c) Qual o erro da proveta e do béquer? Observe a vidraria para estas
informações ou consulte o manual do fabricante. Como é possível avaliar o erro
do instrumento se esta informação não for fornecida pelo fabricante?
d) Qual a capacidade da proveta e do béquer? E qual o limite de detecção dos
dois? Observe a vidraria para estas informações ou consulte o manual do
fabricante.
Procedimento B:
1. Tare (zere a balança com o béquer vazio) um béquer de 50 mL; coloque 50
mL de água no béquer; pese o béquer com água; determine o volume de água
a partir da massa de água (d=0,997044 g/mL ,T=25 ºC – Verifique a
temperatura do ambiente e consulte uma tabela para obter o valor correto da
densidade da água);
2. Tare um balão volumétrico de 50 mL; coloque 50 mL de água no balão; pese
o balão com água; determine o volume de água a partir da massa de água;
2
3. Anote os resultados de todos os grupos no quadro abaixo, faça os cálculos
da média e desvio médio.
Vbe=Volume*
Equipe
de
água no béquer
Vba=Volume*
de
água
|Vbe–
|Vbe– 50|
|Vba|Vba-50|
no
balão
1
2
3
4
5
6
7
8
Média do Volume
Desvio médio
*Medido a partir da massa
Questões:
e) Compare os volumes de água encontrados no item 3 e justifique a diferença
se houver.
f) Compare e justifique a diferenças encontradas para o desvio médio, entre o
balão e o béquer.
Tabela 1 - Densidade da água em várias temperaturas.
T, °C
d, g.mL-1
T, °C
d, g.mL-1
15,0
0,999099
25,0
0,997044
16,0
0,998943
26,0
0,996783
17,0
0,998774
27,0
0,996512
18,0
0,998595
28,0
0,996232
19,0
0,998405
29,0
0,995944
20,0
0,998203
30,0
0,995646
3
21,0
0,997992
35,0
0,99406
22,0
0,997770
38,0
0,99299
23,0
0,997538
40,0
0,99224
24,0
0,997296
45,0
0,99025
Procedimento C:
1) Zere a balança com um béquer de 50 mL vazio. Em seguida, complete uma
bureta de 50 mL com água.
2) Posteriormente, escorrer 50 mL de água da bureta para o béquer. Usando a
balança determine a massa de água no béquer e usando a densidade o
volume.
3) Novamente zere a balança com um béquer de 50 mL vazio.
4) Em seguida, completar a bureta com água e escorrer 10 mL de água para o
béquer de 50 mL.
5) Novamente, completar a bureta com água e escorrer mais 10 mL para o
béquer.
6) Repetir o processo por 5 vezes até completar com 50 mL o béquer.
Importante: em cada etapa deve-se completar a bureta.
7) Finalmente, usando a balança determine a massa de água no béquer e
usando a densidade o volume.
8) Anote os resultados de todos os grupos no quadro abaixo, faça os cálculos
da média e desvio médio.
Questões:
e) Compare e justifique a diferenças encontradas para o desvio médio entre o
procedimento de medir 50 mL em uma etapa e o procedimento de medir em 5
etapas.
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Procedimento D:
O grupo deve elaborar um procedimento para avaliar o volume de 20 gotas de
água, podendo utilizar a vidraria disponível na bancada ou a balança. Não se
esqueça de avaliar o erro na sua estimativa. Antes de executar a sua ideia
discuta o procedimento com o professor.
Questões:
h) Descreva e execute o procedimento proposto (após aprovado pelo
professor).
Procedimento E:
O grupo deve elaborar um procedimento para calibrar um tubo de ensaio,
podendo utilizar a vidraria disponível na bancada ou a balança. Antes de
executar a sua ideia discuta o procedimento com o professor.
Questões:
e) Descreva e execute o procedimento proposto (após aprovado pelo
professor).
f) Como a temperatura pode afetar a sua calibração.
Procedimento F:
O grupo deve elaborar um procedimento para avaliar o efeito de fazer uma
medida de volume em temperatura diferente da temperatura de calicalibração
em um balão de 50mL. O grupo pode utilizar a vidraria disponível na bancada
ou a balança. Antes de executar a sua ideia discuta o procedimento com o
professor.
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Questões:
g) Determinar o fator de correção devido a temperatura para um balão
volumétrico de 50mL?.
Os coeficiente de dilatação volumétrica são:
γlíquido=1,3 x 10-4 oC-1
γrecipiente*=3,2 x 10-6 oC-1
*foi considerado o recipiente de vidro pyrex
Referências:
[1] ESTATÍSTICA APLICADA À QUÍMICA: DEZ DÚVIDAS COMUNS; Livia Maria Zambrozi
Garcia Passari, Patricia Kaori Soares e Roy Edward Bruns, Ieda Spacino Scarminio; Quim.
Nova, Vol. 34, No. 5, 888-892, 2011.
url: http://submission.quimicanova.sbq.org.br/qn/qnol/2011/vol34n5/27-ED10395.pdf
[2] BROWN, Theodore; LEMAY, H. Eugene; BURSTEN, Bruce E. Química: a ciência
central. 9o ed., Capítulo 1, Prentice-Hall, 2005.
2005
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Apêndice A – Vidraria e material do laboratório
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