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A .L . 1.3 IDENTIFICAÇÃO DE UMA SUBSTÂNCIA E AVALIAÇÃO DA

SUA PUREZA

QUÍMICA 10.ºANO

QUESTÃO-PROBLEMA

Como identificar materiais no laboratório?

Como avaliar o grau de pureza de algumas substâncias?

Através desta actividade pretende-se que os alunos possam conhecer e aplicar

métodos de avaliação da identidade de uma substância e do grau de pureza de

uma amostra. Para isso, deverão utilizar técnicas de determinação de

densidade/densidade relativa, ponto de fusão e ebulição para, posteriormente,

compararem os valores obtidos com os valores tabelados para várias

substâncias. Pretende-se ainda que discutam limitações das técnicas usadas

(instrumentos e erros cometidos).

Dado o número de técnicas a realizar, esta actividade deverá realizar-se em três

aulas laboratoriais.

PREPARAÇÃO PRÉVIA

A preparação teórica desta actividade laboratorial envolve a revisão das

propriedades físicas das substâncias, nomeadamente, densidade e densidade

relativa, ponto de ebulição e ponto de fusão.

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TRABALHO LABORATORIAL1

Esta actividade compreende a determinação de densidade, ponto de fusão e

ebulição por várias técnicas, que de seguida se descrevem.

DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE

TÉCNICA DE DETERMINAÇÃO INDIRECTA DA DENSIDADE DE UM SÓLIDO

INSOLÚVEL

MATERIAL (POR TURNO)

Material Quantidades

Amostra de sólido insolúvel (por exemplo alumínio, chumbo,

cobre, latão ou quartzo)

4

Balança 1

Proveta (onde caiba o sólido) 4

Esguicho com água (ou etanol) 4

PROCEDIMENTO

1. Medir a massa m do corpo, registando o valor com precisão;

2. Medir o volume V do corpo por deslocamento de água;

a. Deitar água na proveta e ler o volume respectivo;

1 Adaptado de Dantas, M. d., & Ramalho, M. D. (2008). Caderno de actividades laboratoriais, Jogo de Partículas A - Física e Química A - Química - Bloco 1 - 10.º/11.º ano. Lisboa: Texto Editores, Lda.

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b. Mergulhar o sólido na proveta, com cuidado, até ficar

completamente submerso e ler o volume do conjunto;

c. Calcular o volume do corpo V, por subtracção dos valores

registados;

3. Calcular a densidade da amostra sólida pela expressão ! = !!.

TÉCNICA DA DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DE UM SÓLIDO

INSOLÚVEL USANDO O PICNÓMETRO



Amostra de sólido insolúvel (por exemplo alumínio, chumbo,

cobre, latão ou quartzo)

4

Balança 1

Picnómetro de sólidos, por exemplo de 50mL 4

Papel absorvente

Esguicho de água desionizada 4

4

PROCEDIMENTO

1. Medir a massa, m, do corpo, registando o valor com precisão;

2. Encher o picnómetro com água desionizada, evitando a formação de

bolhas de ar;

3. Medir a massa, M, do picnómetro cheio de água, com o sólido ao lado.

4. Introduzir a amostra sólida dentro do picnómetro;

5. Limpar o picnómetro com papel absorvente e medir a massa, M´, do

picnómetro com água e sólido.

6. Calcular a massa, m´, da água deslocada pelo sólido (!′ = ! −!′).

7. Calcular a densidade relativa do corpo, atendendo que a água deslocada

tem o volume da amostra sólida (! = !!!

).

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TÉCNICA DE DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DE UM LÍQUIDO USANDO

O PICNÓMETRO



Amostra de um líquido

Balança 1

Picnómetro de líquidos, por exemplo de 50mL 4

PROCEDIMENTO

1. Medir a massa, m, do picnómetro vazio;

2. Encher o picnómetro com o líquido em estudo (líquido volátil);

3. Medir a massa, M, do picnómetro cheio de líquido e registar o valor;

4. Encher o mesmo picnómetro (seco) com água;

5. Medir a massa, M’, do picnómetro cheio de água e registar o valor;

6. Calcular a densidade relativa do liquido, atendendo a que ! = !!!!!!!

.

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O DENSÍMETRO



Líquido em estudo

Densímetros de várias gamas 4

Proveta 4

PROCEDIMENTO

1. Colocar o líquido em estudo numa proveta;

2. Introduzir o densímetro de forma a que a sua base não toque no fundo da

proveta;

3. Ler, no densímetro, o valor da densidade na superfície de afloramento;

4. Repetir o procedimento de modo a obter pelo menos três valores de

densidade do liquido em estudo.

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DETERMINAÇÃO DO PONTO DE FUSÃO

TÉCNICA DE DETERMINAÇÃO DO PONTO DE FUSÃO USANDO TÉCNICA

TRADICIONAL



Amostra em estudo 4

Almofariz com mão 4

Tubo capilar com diâmetro entre 1 e 2 mm aberto numa das

extremidades

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Vidro de relógio 4

Termómetro 4

Copo de precipitação ou tubo de Thiele 4

Fonte de aquecimento 4

Água

Glicerina ou parafina líquida ou hexano

Elástico 4

PROCEDIMENTO

A. Enchimento do tubo capilar

1. Pulverizar a amostra sólida, depois de bem seca, num almofariz;

2. Colocar o sólido em pó, num vidro de relógio;

3. Mergulhar a extremidade aberta do tubo capilar na amostra pulverizada,

de modo a que algum pó entre no tubo;

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4. Inverter o tubo capilar de modo a que o pó desça até a extremidade

fechada do tubo. Pode deixar-se o capilar cair num tubo para ajudar o

empacotamento;

5. Repetir a operação até que o tubo capilar fique com cerca de 1 cm de

altura de sólido.

B. Montagem

1. Fixar o tubo capilar a um termómetro com um elástico;

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2. Colocar o conjunto num copo com um banho apropriado (água, se a

amostra fundir a uma temperatura inferior a 100ºC, ou caso contrário

glicerina, óleo ou parafina).

C. Determinação do ponto de fusão

1. Aquecer moderadamente o banho e registar o valor da temperatura e

estado físico da amostra, á medida que a temperatura vai subindo;

2. Logo que a amostra tenha fundido na totalidade (fica transparente)

suspender o aquecimento e deixar que o banho arrefeça até cerca de

20ºC;

3. Realizar pelo menos três ensaios.

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TÉCNICA DE DETERMINAÇÃO DO PONTO DE FUSÃO DE UM SÓLIDO

USANDO EQUIPAMENTO AUTOMÁTICO



Sólido a analisar

Aparelho automático e respectivos tubos capilares 1

Líquido de limpeza do sensor 1

PROCEDIMENTO

1. Seguir as instruções do aparelho utilizado.

TÉCNICA DE DETERMINAÇÃO DO PONTO DE EBULIÇÃO DE UM LÍQUIDO

USANDO EQUIPAMENTO AUTOMÁTICO



Líquido a analisar

Aparelho automático 1

Líquido de limpeza do sensor 1

PROCEDIMENTO

1. Seguir as instruções do aparelho utilizado.

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REGISTO E TRATAMENTO DE DADOS

DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE

TÉCNICA DE DETERMINAÇÃO INDIRECTA DA DENSIDADE DE UM SÓLIDO

INSOLÚVEL

! = 13,98g ! = 1,3 mL

! =13,981,3

= 10,75g/mL

TÉCNICA DA DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DE UM SÓLIDO

INSOLÚVEL USANDO O PICNÓMETRO

! = 3,98g ! = 59,85g !′ = 58,64g

! = 59,85 − 58,64 = 1,21g

! =3,981,21

= 11,5


O PICNÓMETRO

! = 27,87g ! = 67,80g !′ = 77,05g

! =67,80 − 27,8777,05 − 27,87

= 0,81 g/mL


O DENSÍMETRO

!! = 0,81g/mL !! = 0,80g/mL !! = 0,81g/mL

! = 0,81g/mL

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DETERMINAÇÃO DO PONTO DE FUSÃO

TÉCNICA DE DETERMINAÇÃO DO PONTO DE FUSÃO USANDO TÉCNICA

TRADICIONAL

Ensaio Tfusão (Amostra branco) ºC Tfusão (Amostra amarelo) ºC

1 81,5 118,5

2 82,1 118,3

3 81,8 119,0

Média 81,8 118,6

DISCUSSÃO DOS RESULTADOS

Comparando os resultados obtidos com os valores das tabelas de densidade do

manual, os alunos identificaram correctamente que a amostra sólida utilizada

em ambos os protocolos foi o chumbo. Relativamente à amostra liquida para

determinação da densidade identificaram o etanol.

Quanto à determinação do ponto de fusão apenas foi realizada a técnica

tradicional para duas amostras. A amostra branca foi identificada como sendo o

naftaleno e a amostra amarela o enxofre, por terem os valores médios mais

próximos dos valores tabelados.

A determinação por equipamento automático, quer de ponto de fusão quer de

ponto de ebulição, não foi realizada por falta de equipamento.

Com esta actividade laboratorial os alunos concluíram, no que respeita á

questão problema, que devido ao facto de cada substância ter os seus próprios

valores de densidade, ponto de ebulição e ponto de fusão, facilmente podem

identificar uma substância desconhecida.

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CONSIDERAÇÕES

1. Dada a similaridade dos procedimentos e por questões logísticas de

tempo, a determinação do ponto de fusão pode ser feita por metade dos

alunos do turno e a determinação do ponto de ebulição pelos restantes,

trocando os resultados no final.

2. O equipamento mais moderno (aparelhos automáticos ou SATD) deve ser

privilegiado face a o equipamento tradicional.

3. Extrema atenção no uso dos banho de água, óleo ou parafina. Estar

preparado para eventuais queimaduras.

BIBLIOGRAFIA

Dantas, M. d., & Ramalho, M. D. (2008). Caderno de actividades laboratoriais, Jogo

de Partículas A - Física e Química A - Química - Bloco 1 - 10.º/11.º ano. Lisboa:

Texto Editores, Lda.

Dantas, M. d., & Ramalho, M. D. (2008). Jogo de Partículas A - Física e Química A -

Química - Bloco 1 - 10.º/11.º ano. Lisboa: Texto Editores, Lda.

Martins, I. P., & al., e. (2001). Programa de Física e Química A, 10º ou 11º anos.

Ministério da Educação.

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