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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;

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3. Anote os resultados de todos os grupos no quadro abaixo, faça os cálculos

da média e 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 Tabela 1 Tabela 1 Tabela 1 ---- Densidade da água em várias temperaturas.Densidade da água em várias temperaturas.Densidade da água em várias temperaturas.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

Equipe Vbe=Volume* de Vbe=Volume* de Vbe=Volume* de Vbe=Volume* de

água no béquerágua no béquerágua no béquerágua no béquer

Vba=Volume* Vba=Volume* Vba=Volume* Vba=Volume*

de água no de água no de água no de água no

balãobalãobalãobalão

|Vbe|Vbe|Vbe|Vbe–––– 50|50|50|50| |Vba|Vba|Vba|Vba----50|50|50|50|

1111

2222

3333

4444

5555

6666

7777

8888

Média do VolumeMédia do VolumeMédia do VolumeMédia do Volume

Desvio médioDesvio médioDesvio médioDesvio médio

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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:Referências:Referências: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, 2005200520052005.

Apêndice AApêndice AApêndice AApêndice A –––– Vidraria e material do laboratórioVidraria e material do laboratórioVidraria e material do laboratórioVidraria e material do laboratórioVidraria e material do laboratórioVidraria e material do laboratórioVidraria e material do laboratórioVidraria e material do laboratório

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