Medidas e Volumes

Medidas e Volumes

Faculdades Integradas do Vale do Ribeira – FIVR

Química Experimental

Professor: Germano Luiz Ferrari Busato

Período: noturno Semestre: Primeiro

Grupo: Alexandre, Ana, Bruna, Camila, Felipe C.

Experimento realizado em: 23 / 03 / 2010

Medidas e Volumes aproximadas e precisas

O objetivo do experimento será verificar a precisão das vidrarias em relação às medidas e volumes.

Introdução:

Vidrarias

Becker ou béquer é um recipiente utilizado nos laboratórios de química. Há dois tipos de Becker, o Copo de Griffin ou Becker Forma Baixa e Copo de Berzelius ou Becker Forma Alta.

De modo muito grosseiro efetua-se medidas com o copo de Becker, pois a sua medida é muito imprecisa (normalmente com precisão variante em 5% do marcado). Os béckers são frascos T.C. (to contain). Suas principais características:

  1. Aresentar uma escala para medição aproximada;

  2. Possuir base plana para uso autônomo;

  3. Conter bico para transferência;

  4. Ser provido de boca larga.

Seu uso é recomendado para experimentos em que esteja presente pelo menos um sólido. Feito de vidro pyrex refratário ou de polímeros como o polietileno ou o polipropileno, o bécker pode ser utilizado em uma ampla faixa de temperatura. Suas capacidades volumétricas mais comuns são 80, 125, 250 e 400 mL, mas indo até 4 L ou mais entre os feitos de vidro e 20 L entre os de polímeros.

Balão de Erlenmeyer é um frasco em balão, usado como recipiente no laboratório.

Feito de material de vidro, plástico, policarbonato transparente ou polipropileno transparente, é ideal para armazenar e misturar produtos e soluções, cultivo de organismos e tecidos e predominantemente usado em titulações.

Sua parede em forma de cone invertido evita que o líquido em seu interior espirre para fora.

Apresenta variações de tamanhos de bocas, tampas de vidro esmerilhado e plástico e inclusive estrias em suas paredes para melhor homogenização de soluções.

Proveta é um instrumento cilíndrico de medida para líquidos. Possui uma escala de volumes pouco rigorosa. Pode ser fabricada em vidro ou plástico, com volumes que normalmente variam entre 5 e 2000 mililitros. Para a medida de volumes mais precisos e exatos, é preferível o uso das pipetas.

Pipeta é um instrumento de medição e transferência rigorosa de volumes líquidos. Há dois tipos clássicos de pipetas:

  • pipetas graduadas: possuem uma escala para medir volumes variáveis;

  • pipetas volumétricas: possuem apenas um traço final, para indicar o volume fixo e final indicado por ela, sendo estas mais rigorosas que as graduadas.

Para utilizar uma destas pipetas é também necessário uma pró-pipeta ou pompete, um pipet-aid ou um macro-filler. Estes podem ser colocados na ponta superior da pipeta, produzindo um abaixamento da pressão de seu interior e provocando a aspiração do líquido de tal forma a preencher a pipeta no volume desejado.

Limites de erro em pipetas (ml)

Capacidade (até)

Limite de erro

2

0,006

5

0,01

10

0,02

30

0,03

50

0,05

100

0,08

200

0,10

Buretas, assim como as pipetas graduadas, são utilizadas para transferir volumes variáveis de líquidos até sua capacidade máxima, no entanto, as buretas permitem leituras de volumes com precisão substancialmente maior do que com uma pipeta. A vazão de uma bureta é controlada por uma torneira, que pode ser confeccionada em vidro ou, mais atualmente, em teflon. As torneiras de teflon dispensam lubrificação, vantagem essa não observada para as torneiras de vidros que podem travar quando não lubrificadas. As buretas são confeccionadas para trabalhar na posição vertical, em suportes apropriados e são muito empregadas em titulações volumétricas. As buretas mais empregadas são as de volumes de 10, 25 e 50 mL, havendo também buretas com capacidade menor para trabalhos em escala semimicro.

Volume em materiais volumétricos:

Os líquidos são medidos em aparelhos denominados volumétricos com aferição de determinada capacidade de volume. São utilizados dependendo da necessidade de maior ou menor precisão.

Na medida de volume de um líquido, compara-se seu nível com os traços marcados do aparelho. Lê-se assim o nível do líquido, baseando-se no menisco que é a superfície curva do liquido.

Alguns líquidos apresentam-se incolores, outros coloridos. Um líquido incolor ou colorido pode caracterizar uma mistura, que são denominadas soluções líquidas.

Para realizar a leitura de volume de uma solução líquida deve-se obedecer à posição do menisco, ou seja: soluções incolores por convenção a leitura se dá pela tangente do menisco inferior e para soluções coloridas pelo menisco superior. Dessa forma determina-se com precisão a leitura de volume de qualquer que seja a solução líquida.

Erros mais comuns:

  • Leitura da graduação volumétrica obtida pela parte superior do menisco.

  • Medição de volume de soluções quentes.

  • Uso de instrumento inadequado para medir volumes.

  • Uso de instrumento molhado ou sujo.

  • Formação de bolhas nos recipientes.

  • Controle indevido da velocidade de escoamento.

  • Erro de paralaxe.

Leia sempre pela parte inferior do menisco

Erro de material

Para se analisar e interpretar resultados de uma experiência torna-se necessário o conhecimento na precisão das medidas. É importante saber que sucessivas medidas de uma mesma grandeza não dão resultados iguais, ainda que feitas cuidadosamente.

Para que a medida se aproxime da real e que contenha a menor margem de erro, é necessário que se determine o limite de erro do aparelho: esse limite é igual à metade da menor divisão da escala.

Exemplo: para se determinar o erro de um material graduado é necessário:

a) Separar duas marcas de graduação, que indique um volume determinado.

b) Contar o número de divisões entre essas marcas de graduação.

c) Dividir o volume dado entre essas duas marcas de graduação pelo número de divisões correspondentes.

Menisco

As análises volumétricas que utilizam os aparelhos proveta, pipeta, bureta, entre outros, necessitam de uma atenção especial na hora de definir o menisco.

A curva que se forma na superfície do líquido assume é o que chamamos de menisco. A medida correta é efetuada pela parte de baixo do mesmo.

As moléculas do líquido são atraídas pelas moléculas do tubo de vidro, as forças intermoleculares atuantes neste caso são maiores que entre as moléculas do próprio líquido. Isto dá origem ao menisco.

Ou seja, o menisco é formado pela atração do líquido pelo vidro, uma forma de “querer grudar”, se não fosse por isso teríamos uma linha horizontal (reta) demarcando o volume do líquido.

Esta força intermolecular é muito intensa na molécula de água, ela torna possível que uma agulha flutue sobre a água apesar de ter a densidade superior.

Equipamentos Experimentais: Reagentes:

- Becker - Água destilada

- Erlenmeyer

- Proveta

- Bastão de Vidro

- Pipeta Volumétrica

- Pêra de Sucção

- Pipeta Graduada

- Tubo de Ensaio

- Bureta

- Garra de fixação/Suporte Universal

Procedimento Experimental:

Após verificação de que todos os alunos portavam os EPI(s), adequados aos procedimentos exigidos pelo experimento e repassado todo o seqüencial experimental, foi dado início aos trabalhos.

Procedimento 1

Medimos 50mL de água destilada em um béquer, transferimos o conteúdo para um Erlenmeyer com a ajuda de um bastão de vidro em posição inclinada para que não ocorra possível derramamento de líquido (que dependendo do experimento poderia causar acidente), anotamos o volume nesse recipiente. Repetimos esse processo por mais 5 (cinco) vezes utilizando sempre a mesma água destilada, foi observado uma variação nos volumes anotados.

Procedimento 2

Pipetamos 10mL de água destilada (com uma pipeta volumétrica e pêra de sucção) em uma proveta, efetuamos a leitura do volume neste recipiente. Repetimos o procedimento por mais 5 (cinco) vezes, foi observado uma variação quase imperceptível nos resultados.

Procedimento 3

Pipetamos água destilada com uma pipeta graduada os seguintes volumes em 5 (cinco) tubos de ensaio: 1 mL, 5 mL, 2,7 mL, 3,8 mL e 4,5 mL.

Procedimento 4

Colocamos 25mL de água destilada em uma bureta, depois transferimos o conteúdo para uma proveta e anotamos seu volume. Repetimos esse processo mais uma vez, foi observada uma grande variação de volume de um recipiente para outro.

Resultados e Discussões:

Proposta do Experimento:Medidas de volumes aproximadas e precisas

  1. Procedimento 1

Após a realização do procedimento por 6 (seis) vezes no total anotamos os seguintes resultados na tabela abaixo

Vidraria

Volume Obtido

1.ª Vez

Volume Obtido

2.ª Vez

Volume Obtido

3ª Vez

Volume Obtido

4.ª Vez

Volume Obtido

5ª Vez

Volume Obtido

6.ª Vez

Béquer

50 mL

50 mL

49 mL

49 mL

48 mL

47 mL

Erlenmeyer

50,1mL

50 mL

50 mL

49,9 mL

49,9 mL

49,9 mL

Proveta Graduada

47 mL

46 mL

45,5 mL

45,5 mL

45,5 mL

45,5 mL

Béquer: (50 ± 47) mL,

Erlenmeyer: (50,1 ± 49,9) mL

Proveta: (47 ± 45,5) mL .

Após observarmos as anotações verificamos o grau de precisão de cada vidraria e os colocamos em ordem crescente de precisão, como se pode observar abaixo.

Erlenmeyer – Béquer – Proveta

Informamos que em tal procedimento não obtivemos dificuldade com o manuseio do material, na obtenção dos resultados e nos devidos registros.

  1. Procedimento 2

Após a realização do procedimento por 6 (seis) vezes no total anotamos os seguintes resultados na tabela abaixo:

Vidraria

Volume Obtido

1.ª Vez

Volume Obtido

2.ª Vez

Volume Obtido

3ª Vez

Volume Obtido

4.ª Vez

Volume Obtido

5ª Vez

Volume Obtido

6.ª Vez

Pipeta Volumétrica

10 mL

10 mL

9,9 mL

9,8 mL

9,9 mL

9,8 mL

Proveta Graduada

9,9 mL

9,8 mL

9,9 mL

9,7 mL

9,8 mL

9,8 mL

Cálculo do Desvio Padrão

Pipeta Volumétrica

10 + 10 + 9,9 + 9,8 + 9,9 + 9,8 = 59,4/6 = 9,9

10 – 9,9 = 0,1

10 – 9,9 = 0,1

9,9 – 9,9 = 0

9,8 – 9,9 = -0,1

9,9 – 9,9 = 0

9,8 – 9,9 = -0,1

(0,1)² + (0,1)² + (0)² + (-0,1)² + (0)² + (-0,1)² = 0,0004/6 = 0,0000666

0,0000666 = 0,0081608

Desvio Padrão = 0,0081608 = 8,1608 x 10

Proveta Graduada

9,9 + 9,8 + 9,9 + 9,7 + 9,8 + 9,8 = 58,9/6 = 9, 82

9,9 – 9,82 = 0,08

9,8 – 9,82 = -0,02

9,9 – 9,82 = 0,08

9,7 – 9,82 = -0,12

9,8 – 9,82 = -0,02

9,8 – 9,82 = -0,02

(0,08)² + (-0,02)² + (0,08)² + (-0,12)² + (-0,02)² + (-0,02)² = 0,0284/6 = 0,0047333

0,0047333 = 0,0687989

Desvio Padrão = 0,0687989 = 6,87989 x 10

Pipeta Volumétrica ( 10±9,8) mL;

Proveta (9,9 ±9,7 ) mL.

Após observarmos as anotações e o Desvio Padrão de cada vidraria, verificamos o grau de precisão de e os colocamos em ordem crescente de precisão, como se pode observar abaixo.

Proveta – Pipeta Volumétrica

Informamos que em tal procedimento não obtivemos dificuldade com o manuseio do material, na obtenção dos resultados e nos devidos registros.

  1. Procedimento 3

Após a transferência da água destilada da pipeta graduada para o tubo de ensaio verificamos que não há precisão quanto a medição do volume nos tubos de ensaio, apenas pode-se verificar visualmente uma diferença na quantidade de água destilada em cada um.

Houve necessidade de um número maior de tentativas até chegar aos volumes pretendidos, exigindo uma coordenação motora bem aguçada no manuseio da pipeta graduada, o que também pode ter alterado o volume no tubo de ensaio.

  1. Procedimento 4

Após a realização do procedimento por 2 (duas) vezes no total anotamos os seguintes resultados na tabela abaixo

Vidraria

Volume Obtido

1.ª Vez

Volume Obtido

2.ª Vez

Bureta

25 mL

24,9 mL

Proveta Graduada

31 mL

30 mL

Cálculo do Desvio Padrão

Bureta

25 + 24,9 = 49,9/2 = 24,95

25 – 24,95 = 0,05

24,9 – 24,95 = - 0,05

(0,05)² + (-0,05)² = 0,005/2 = 0,0025

0,0025 = 0,05

Desvio Padrão = 0,05

Proveta Graduada

31 + 30 = 61/2 = 30,5

31 – 30,5 = 0,5

30 – 30,5 = -0,5

(0,5)² + (-0,5)² = 0,0025/2 = 0,00125

0,00125 = 0,0353553

Desvio Padrão = 3,53553 x 10

Bureta (25±24,9 ) mL;

Proveta Graduada (31 ± 30) mL

Após observarmos as anotações e o Desvio Padrão de cada vidraria, verificamos o grau de precisão de e os colocamos em ordem crescente de precisão, como se pode observar abaixo.

Proveta Graduada – Bureta

Informamos que em tal procedimento cometemos um erro, que não prejudicou a verificação da precisão da vidraria utilizada, mas que em outra situação levaria ao fracasso do experimento. O erro a que nos submetemos foi colocar 25 ml de água destilada na bureta, sendo que o correto nesses casos é preenchê-la com a sua capacidade máxima de 50 ml, depois então retirando os 25 ml que necessitávamos. Ao cometer esse erro, transferimos 6 ml a mais, tal volume extra refere-se a uma pequena quantidade que permanece no bico do equipamento (bureta).

Conclusão:

Na realização dos experimentos encontramos diversos equipamentos que nos forneceram condições para averiguar volumes precisos e aproximados. Ao efetuarmos as transferências, tal procedimento possibilitou ao grupo o discernimento para compararmos e avaliarmos quais dos instrumentos (vidrarias) nos apresentavam resultados exatos, demonstrando assim confiabilidade e segurança para a realização de futuros experimentos que tenham o intuito da precisão, por outro lado observou-se a existência de vidrarias que apresentam medidas aproximadas e que também podem ser utilizados conhecidas as suas variações de volume.

Sendo assim, podemos concluir que as vidrarias: PROVETA GRADUADA, PIPETA GRADUADA, PIPETA VOLUMÉTRICA E BURETA, são equipamentos de precisão e que: BECKER e o ELENMEYER são instrumentos que medem volume de forma não precisa e que ainda existem os TUBOS DE ENSAIO que servem apenas para receber pequenos volumes.

Bibliografia:

http://pt.wikipedia.org/wiki/B%C3%A9quer - 02/04/2010 13:21

http://pt.wikipedia.org/wiki/Erlenmeyer_(bal%C3%A3o) 02/04/2010 13:23

http://pt.wikipedia.org/wiki/Pipeta 02/04/2010 13:25

Avaliação da calibração de vidrarias volumétricas – Roteiro da Aula Prática nº 3 – Facsul – Faculdade do Sul

Práticas de Química Geral I - Cursos de Engenharias – Maria Cândida de Oliveira Bolo Corrêa, Rosangela Maria Vitor Paranhos, Ricardo França Furtado da Costa – 5ª Edição – 2008 - CENTRO UNIVERSITÁRIO DO LESTE DE MINAS GERAIS – UNILESTEMG

http://www.educador.brasilescola.com/estrategias-ensino/de-olho-no-menisco.htm 02/04/2010 13:43

http://www.notapositiva.com/trab_estudantes/trab_estudantes/fisico_quimica/fisico_quimica_trabalhos/medicaovolumes.htm 02/04/2010 13:45

http://br.answers.yahoo.com/question/index?qid=20071211082353AAvywRV 06/04/2010 18:28

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