ROTEIRO DE AULA PRÁTICA – QUÍMICA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS

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ROTEIRO DE AULA PRÁTICA

NOME DA DISCIPLINA:

QUÍMICA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS

UNIDADE 1 – ESTRUTURA ATÔMICA

Aula: Estado da Matéria – Gases, Líquidos e Sólidos

Tempo previsto:

5 horas

OBJETIVOS

• Estabelecer relação entre massa e volume de líquidos.

INFRAESTRUTURA

Instalações

Laboratório de Informática

Equipamentos

• Computador com acesso à internet

  (1 unidade por aluno)

SOLUÇÃO DIGITAL

Laboratório Virtual Algetec – Simulador:
“Medidas de Massa e Volume de Líquidos”

O laboratório virtual deve ser acessado por computador. Não é recomendado o uso por celular ou tablet.

O link da atividade prática estará disponível no AVA.

EPI (Equipamento de Proteção Individual)

• Jaleco
• Luvas

PROCEDIMENTO PRÁTICO

Atividade: Medidas de Massa e Volume de Líquidos

Objetivo da atividade

Conhecer vidrarias e instrumentos laboratoriais, além de realizar medições de massa e volume de líquidos.

ETAPAS DO EXPERIMENTO

1. Segurança do Experimento

• Abrir o armário de EPIs.
• Selecionar jaleco e luvas.
• Fechar o armário.

2. Preparação do Experimento

• Abrir a gaveta de vidrarias.
• Separar:
  • Béquer de 250 mL
  • Béquer de 50 mL
• Colocar as vidrarias sobre a mesa.

3. Utilizando a Pisseta e o Béquer

• Verificar a temperatura do laboratório.
• Adicionar 10 mL de água no béquer de 50 mL utilizando a pisseta.

4. Utilizando a Balança Analítica

• Ligar a balança.
• Colocar o béquer de 250 mL na balança.
• Registrar a massa.
• Utilizar a função “TARA”.

5. Uso da Pera e da Pipeta

• Conectar a pera à pipeta.
• Inserir a pipeta no béquer.
• Aspirar e liberar água utilizando as válvulas.

6. Medição com Pipeta

• Aspirar 10 mL de água.
• Colocar a pipeta na balança.
• Liberar o conteúdo.
• Registrar os valores encontrados.

7. Medição com Proveta

• Retirar a tara da balança.
• Colocar a proveta na balança.
• Registrar a massa da proveta vazia.
• Adicionar 15 mL de água.
• Registrar a nova massa.

Fórmula:

Mágua = Mproveta + água − Mproveta

8. Cálculo da Densidade

• Colocar o béquer de 50 mL na balança.
• Registrar a massa vazia.
• Adicionar 15 mL de água.
• Registrar a nova massa.

Fórmula:

Mágua = Mbéquer + água − Mbéquer

Cálculo da densidade:

ρ = m / V

9. Precisão das Vidrarias

• Utilizar:
  • Béquer
  • Proveta
  • Pipeta
• Comparar a precisão das medições.

10. Finalização

• Descartar os líquidos.
• Guardar as vidrarias.
• Desligar a balança.

TABELA DE RESULTADOS

QUESTÕES

1. Qual a vantagem de tarar a balança com o béquer dentro? Justifique.
2. Considerando as vidrarias utilizadas, quais são mais indicadas para medições de volume? Justifique.

CHECKLIST

• Acessar o AVA.
• Abrir o experimento.
• Utilizar os EPIs.
• Realizar medições de massa e volume.
• Utilizar pipeta, proveta e béquer.
• Calcular densidade.
• Registrar os resultados.
• Finalizar o experimento.

RESULTADOS DE APRENDIZAGEM

Ao final da prática, o estudante será capaz de:

• Utilizar pipetador de três vias;
• Utilizar balança analítica;
• Identificar vidrarias laboratoriais;
• Medir massa e volume de líquidos;
• Relacionar massa, volume e densidade.

ENTREGA DA ATIVIDADE

Enviar um arquivo em Word contendo:

• Dados obtidos no experimento;
• Cálculos realizados;
• Texto conclusivo sobre os resultados.

O arquivo não pode ultrapassar 2 MB.

UNIDADE 2 – ESTUDO DE REAÇÕES QUÍMICAS

Aula: Reações em Solução Aquosa

Tempo previsto:

5 horas

OBJETIVOS

• Aplicar conceitos de reações ácido-base.
• Analisar uma reação de neutralização.

SOLUÇÃO DIGITAL

Laboratório Virtual Algetec – Simulador:
“Reação de Neutralização Ácido-Base”

EPI

• Jaleco
• Luvas
• Óculos de proteção

PROCEDIMENTO PRÁTICO

Atividade: Reação de Neutralização Ácido-Base

Objetivo

Compreender procedimentos de neutralização e titulação ácido-base.

ETAPAS

1. Escolha do Comprimido

Selecionar uma opção de Aspirina®:

• Opção 1: aproximadamente 450 mg
• Opção 2: aproximadamente 1000 mg
• Opção 3: massa aleatória

2. Segurança do Experimento

• Abrir armário de EPIs.
• Selecionar:
  • Jaleco
  • Luvas
  • Óculos de proteção

3. Preparação do Experimento

Separar:

• Béquer
• Proveta
• Erlenmeyer

4. Indicador Químico

• Abrir armário de indicadores.
• Selecionar solução alcoólica de fenolftaleína.
• Colocar sobre a mesa.

5. Utilização da Balança

• Abrir a balança.
• Ligar a balança analítica.
• Preparar os materiais para a titulação.

  1. Preparação da balança analítica

  • Mova o vidro do relógio clicando com o botão esquerdo do mouse sobre ele.
  • Visualize a balança analítica clicando na câmera “Balança analítica” ou utilizando o atalho Alt + 7.
  • Feche a porta da balança clicando com o botão esquerdo do mouse sobre ela.
  • Realize a tara do vidro de relógio clicando no botão “TARA”.
  • Abra a porta da balança.
  • Mova novamente o vidro de relógio.

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  2. Pesagem do comprimido de Aspirina®

  • Visualize o tampo da bancada clicando na câmera “Tampo da bancada” ou utilizando o atalho Alt + 2.
  • Mova o comprimido de Aspirina®.
  • Pese o comprimido colocando-o sobre o vidro de relógio.

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  3. Registro da massa do comprimido

  • Visualize novamente a balança analítica utilizando a câmera “Balança analítica” ou o atalho Alt + 7.
  • Feche a porta da balança.
  • Anote a massa do comprimido de Aspirina®.
  • Abra a porta da balança.

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  PREPARANDO A AMOSTRA PARA TITULAÇÃO

  4. Preparação inicial da amostra

  • Mova o vidro do relógio.
  • Visualize o tampo da bancada utilizando a câmera “Tampo da bancada” ou o atalho Alt + 2.
  • Prepare a amostra para titulação movendo o comprimido com o botão direito do mouse.

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  5. Adição de água destilada

  • Mova a pisseta com água destilada para sobre a proveta.
  • Adicione 20 mL de água destilada na proveta.
  • Acompanhe o volume pela tela auxiliar exibida ao lado.
  • Retorne a pisseta para a mesa.

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  6. Transferência da água para o Erlenmeyer

  • Mova a proveta e coloque-a sobre o Erlenmeyer.
  • Despeje o conteúdo no Erlenmeyer mantendo o botão esquerdo pressionado.
  • Retorne a proveta para a mesa.

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  7. Dissolução do comprimido

  • Agite o Erlenmeyer para dissolver o comprimido na água.
  • Mova a solução de álcool etílico 99,5% para sobre a proveta.
  • Adicione 20 mL de álcool etílico 99,5% na proveta.
  • Acompanhe o volume pela tela auxiliar.

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  8. Transferência do álcool para o Erlenmeyer

  • Devolva a solução alcoólica para a prateleira.
  • Coloque a proveta sobre o Erlenmeyer.
  • Despeje completamente o conteúdo da proveta no Erlenmeyer.

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  9. Adição da fenolftaleína

  • Retorne a proveta para a mesa.
  • Agite o Erlenmeyer.
  • Adicione a solução alcoólica de fenolftaleína ao Erlenmeyer.
  • Despeje 3 gotas da solução utilizando o conta-gotas.
  • Retorne o conta-gotas para a mesa.

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  PREPARANDO O TITULANTE NA BURETA

  10. Preparação da solução de NaOH

  • Mova a solução de hidróxido de sódio 0,1 mol/L para sobre o béquer.
  • Transfira 50 mL da solução para o béquer.
  • Retorne a solução para a prateleira.
  • Coloque o béquer sobre a bureta.

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  11. Preenchimento da bureta

  • Visualize o topo da bureta utilizando a câmera “Topo da bureta” ou o atalho Alt + 8.
  • Transfira o conteúdo do béquer para a bureta.
  • Retorne o béquer para a mesa.

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  PROMOVENDO A TITULAÇÃO DA AMOSTRA

  12. Processo de titulação

  • Visualize o tampo da bancada utilizando a câmera “Tampo da bancada” ou o atalho Alt + 2.
  • Coloque o Erlenmeyer sob a bureta.
  • Abra a válvula da bureta.

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  13. Finalização da titulação

  • Quando a solução apresentar coloração rosa, feche a válvula da bureta.
  • Anote o volume de solução de NaOH utilizado na neutralização do ácido acetilsalicílico.
  • O valor estará indicado na graduação no canto inferior esquerdo da tela.
  • Repita o procedimento para obter a triplicata dos resultados.
  • Calcule o teor em massa do ácido acetilsalicílico no comprimido.

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  FINALIZANDO O EXPERIMENTO

  14. Limpeza dos materiais

  • Esvazie o béquer.
  • Esvazie a proveta.
  • Esvazie a bureta.
  • Esvazie o Erlenmeyer.

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  AVALIANDO OS RESULTADOS

  Tabela 1 – Dados do experimento

  Titulação	Volume de NaOH gasto	Concentração de NaOH (mol/L)	Número de mol de NaOH
  1ª
  2ª
  3ª

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  Equações utilizadas

  nNaOH=MNaOH×VNaOHn_{NaOH} = M_{NaOH} \times V_{NaOH}nNaOH​=MNaOH​×VNaOH​ mAAS=nAAS×180m_{AAS} = n_{AAS} \times 180mAAS​=nAAS​×180

  Em que:

  • nNaOHn_{NaOH}nNaOH​ = número de mols de NaOH
  • MNaOHM_{NaOH}MNaOH​ = concentração molar do NaOH
  • VNaOHV_{NaOH}VNaOH​ = volume de NaOH consumido
  • mAASm_{AAS}mAAS​ = massa de ácido acetilsalicílico
  • nAASn_{AAS}nAAS​ = número de mols de AAS
  • 180 = massa molar do AAS

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  Questões

  1. Por que, no processo de titulometria, é importante que a reação seja rápida?
  2. Explique por que foi necessário acrescentar álcool etílico 99,5% ao Erlenmeyer.
  3. Por que a solução contida na bureta deve ser adicionada lentamente ao Erlenmeyer?

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  CHECKLIST

  • ✓ Acessar o AVA;
  • ✓ Abrir o experimento “Reação de Neutralização Ácido-Base”;
  • ✓ Escolher o comprimido para o experimento;
  • ✓ Garantir a segurança e preparação do experimento;
  • ✓ Preparar a amostra para titulação;
  • ✓ Realizar a titulação;
  • ✓ Avaliar os resultados.

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  RESULTADOS DE APRENDIZAGEM

  Ao final da prática será possível:

  • Compreender como ocorre uma reação de neutralização;
  • Conhecer o processo titulométrico;
  • Utilizar a titulometria de neutralização;
  • Quantificar ácido acetilsalicílico em amostras comerciais;
  • Conhecer as funcionalidades práticas das ferramentas do laboratório.

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  ENTREGA DA ATIVIDADE

  O estudante deverá entregar um arquivo em Word contendo:

  • Informações obtidas no experimento;
  • Cálculos realizados;
  • Texto conclusivo sobre os resultados obtidos.

  O arquivo não pode exceder 2 MB.