UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ CAMPUS ITABIRA
EAMI11 – QUÍMICA AMBIENTAL
PROF. DR. EDISON APARECIDO LAURINDO https://sites.google.com/site/profedisonlaurindo/quimica-ambiental
3. EQUIPAMENTOS DE LABORATÓRIO E REAGENTES
3.1 EQUIPAMENTOS BÁSICOS DE LABORATÓRIO
A execução de qualquer experimento na Química envolve geralmente a utilização de uma variedade de equipamentos de laboratório, a maioria muito simples, porém com finalidades específicas.
A seguir, são listados os equipamentos de uso mais frequente em laboratórios químicos:
almofariz e pistilo cápsula de porcelana frasco lavador (pisseta) funil de Buchner pipetador de borracha
(pera)
vidro de relógio
tubo de Thiele anel de ferro suporte universal bastão de vidro Erlenmeyer funil de vidro funil de separação balão de fundo
redondo
garras e mufas
pinça metálica tela de amianto colunas de fracionamento
pipeta graduada cabeça de destilação dessecador balão volumétrico suporte para tubos de
ensaio
proveta
bico de gás (Bunsen e Tirril)
termômetro espátulas
pipeta volumétrica tubo de ensaio bureta alonga (conector)
balança analítica
pinça para tubo de ensaio
tripé
O emprego de um dado equipamento ou material depende dos objetivos e das condições em que a experiência será executada. Contudo, na maioria dos casos a seguinte divisão pode ser feita: materiais de vidro, materiais de porcelana, materiais metálicos e materiais diversos.
3.1.1 ATIVIDADE DE AVALIAÇÃO
Pesquisar para cada um dos materiais acima: (a) a função do material no laboratório de química;
(b) se o material é de vidro, metal, porcelana (cerâmico) ou outro tipo; (c) se o material é do tipo “TC” ou “TD”;
(d) se o material é graduado, volumétrico, outros.
(e) informações que estão impressas em uma vidraria de laboratório. Feito isso, na aula experimental seguinte, por meio de arguições, as equipes serão avaliadas quanto a atividade realizada.
3.2 REAGENTES QUÍMICOS
Embora de extrema importância nos laboratórios de química, os reagentes também podem oferecer riscos às pessoas que o manipulam.
Quanto à periculosidade esses produtos podem ser agrupados em: asfixiantes; explosivos; comburentes; inflamáveis; tóxicos; corrosivos; irritantes;
danosos ao meio ambiente; carcinogênicos;
mutagênicos; teratogênicos; alergênicos.
Além disso, ao se manipular determinados reagentes químicos deve-se tomar muito cuidado, uma vez que, muitos deles podem reagir perigosamente em contato com outros. Por isso, antes de misturar quaisquer substâncias deve-se buscar informações sobre a compatibilidade das mesmas.
Dentre os vários sítios disponíveis na internet, o http//:physchem.ox.ac.uk/MSDS/incompatibles.html, traz uma
relação bastante abrangente a respeito da incompatibilidade dos reagentes químicos.
Uma substância química, seja simples ou composta, tem diferentes graus de pureza: o grau comercial com 70% a 90% de pureza, dependendo do produto; o grau farmacêutico (95% ou maior); e o grau PA (Para Análise), que chega a 99,9% de pureza. Existem graus de pureza ainda maiores para atender às especificações de análises especiais, como o nanograu e outros que são descritos abaixo:
Pure e Extra Pure: destinados à produção industrial, especificamente indústrias de química fina.
For synthesis: destinado à fabricação e processos químicos de síntese.
LabGrade: ácidos e solventes com uso destinado para análises clássicas atendendo às normas ACS (Sociedade Americana de Química).
GR for analysis: grande gama de reagentes diversos destinados ao uso em análises clássicas atendendo às normas (ACS, ISO, Reag. Ph Eur, PA).
ISO: em acordo com a Organização Internacional de Padronização.
ACS: em acordo com o “Livro de Reagentes” e atendendo aos padrões de pureza determinados pela Sociedade Química Americana de Química.
Reag. USP: atende às especificações da norma USP (na maioria dos caso são os mesmos padrões determinados pela ACS)
Reag. Ph Eur: reagentes com controle de qualidade conforme a farmacopéia europeia.
Deuterated Solvents: solventes deuterados, onde um átomo de hidrogênio da composição é substituído por um átomo de deutério. Usado para análises estruturais de compostos orgânicos pela técnica de RMN (Ressonância magnética nuclear).
For biochemistry: especialmente desenvolvidos para atender às necessidades de pureza para pesquisa e desenvolvimento farmacêutico, em análises bioquímicas e biotecnologia. Os produtos são: aminoácidos, tampões biológicos, carboidratos, enzimas, coenzimas entre outros reagentes.
No caso da Merck, uma das principais empresas de produtos químicos e farmacêuticos do mundo, ela tem algumas especificações particulares.
EMPROVE®: destinados à fabricação de fármacos, seguindo padrões de controle determinados pela Farmacopeia Europeia. LiChrosolv®: solventes para uso em análises através de HPLC
(Cromatografia Líquida de Alta Pressão) e em alguns casos para LC/MS (Cromatografia líquida com Espectrômetro de Massa). PrepSolv®: Solventes para preparação de amostras a serem
verificadas em HPLC ou LC-MS.
SeccoSolv®: reagentes com alto controle de umidade (reagentes secados) para análises ou sínteses químicas onde a água seja um interferente do processo ou da análise. Um exemplo é a síntese de DNA.
SupraSolv®: reagente desenvolvido para atender a diversos tipos de análises através da técnica de cromatografia gasosa e determinação de resíduos de pesticidas. Indicado para uso com equipamentos CG-ECD (Cromatografia Gasosa com captura de elétrons).
UniSolv®: indicado também para uso em cromatografia gasosa, sendo a linha de produto mais indicado para determinações de hidrocarbonetos clorados de alta volatilidade em mínimas concentrações (ppb - partes por bilhão), alta demanda analítica para CG-MS (cromatografia gasosa com espectrômetro de massa) e CG-FID (cromatografia gasosa com detector de ionização em chama).
Uvasol®: reagentes desenvolvidos especialmente para análises espectroscópicas (UV, IR, fluorescência) e quaisquer aplicações onde seja exigida pureza óptica dos reagentes.
Suprapur®: reagentes, ácidos primários, bases e sais com alto teor de pureza. Desenvolvidos para análises de traços na ordem de ppt (partes por trilhão). Especificamente são produzidos: peróxido de hidrogênio e água com controle de contaminantes na ordem de ppt. Estes são usados para determinações ultrassensíveis nas faixas de ppq (partes por quatrilhão).
3.3 LEITURAS RECOMENDADAS
AFONSO, J. C. & AGUIAR, R. M. “A evolução dos reagentes químicos comerciais através dos rótulos e frascos”. Quim. Nova. 27: 837, 2004. Material disponível em:
http://www.univap.br/graduacao/feau/eng_amb/docs/manual_interpr etacao_info.pdf
3.4 EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO DO CAPÍTULO ESTUDADO
QUESTÃO 1: Escolha um frasco de algum reagente do seu laboratório de trabalho, em seguida, enumere e descreva todas as informações contidas no rótulo desse reagente.
QUESTÃO 2: No texto foram descritas as formas pelas quais os reagentes podem ser agrupados quanto à sua periculosidade. Diga quais são essas formas, explique cada uma delas e cite exemplos de reagentes que se enquadram em cada uma dessas formas.
QUESTÃO 3: (ERSHC -2012 ) Não mede ,e, nem transporta volumes. (a) pipeta volumétrica.
(b) pipeta graduada. (c) bureta volumétrica. (d) proveta
(e) nenhuma resposta acima.
QUESTÃO 4: (ERSHC-2006) Não podemos usar materiais do cotidiano, tais como: faca, colher, copos etc. no laboratório. Para isso, temos uma vasta lista de materiais específicos para cada operação. Com base nos seus conhecimentos, julgue as sentenças em verdadeiras ou falsas. (a) O almofariz e o pistilo são empregados para triturar e pulverizar (tornar pó os sólidos).
(b) A bureta serve para medir volumes e é extremamente exata.
(c) A pipeta volumétrica mede e transfere volumes fixos com grande precisão.
(d) A proveta é usada para fecundar óvulos com espermatozoides na formação dos bebês de proveta.
(e) O condensador de serpentina é mais indicado para condensar líquidos voláteis em comparação ao condensador de cano reto (liebig). QUESTÃO 5: (UFAMAZONAS-2005) Em uma residência, é possível encontrar vários objetos cujas utilidades variam de acordo com a forma, por exemplo: copo, xícara e cálice. Em um laboratório químico, não é diferente, existindo vidrarias com formas distintas que são utilizadas em procedimentos laboratoriais específicos. Analise as imagens a seguir, e, em seguida, classifique as informações abaixo como verdadeiras ou falsas.
I. A vidraria (A) é utilizada para separar os componentes de uma
mistura constituída por dois líquidos miscíveis.
II. Para separar a água dos demais componentes da água do mar, sem a
areia, é utilizada a vidraria (B).
III. Ao passar uma solução aquosa de sulfato de cobre (azul) e sem
corpo de fundo pelo aparato (C), m papel de filtro, o filtrado resultante será incolor.
IV. A vidraria (D) é utilizada na determinação da concentração de uma
solução ácida.
QUESTÃO 6: Como são classificados os dois tipos de frascos volumétricos? Fale sobre cada um deles.
QUESTÃO 7: Qual a influência da temperatura nos frascos volumétricos calibrados? Por quê?
QUESTÃO 8: Como deve ser feita a limpeza dos materiais volumétricos?
QUESTÃO 9: Quais são os equipamentos básicos de segurança de um laboratório?
QUESTÃO 10: (CESPE – UnB) Os produtos químicos de laboratório geram resíduos que devem ser desprezados de maneira adequada. Analise as informações abaixo e classifique-as em verdadeiras ou falsas. (a) Solventes halogenados não devem ser misturados com os não halogenados no momento do descarte.
(b) Materiais corrosivos não devem ser misturados a quaisquer outros e devem ser descartados em recipientes especiais.
(c) Solventes orgânicos podem ser desprezados em esgoto normal, desde que em concentração equivalente a 52% de sua massa.
(d) Ácidos e bases concentradas devem ser eliminados separadamente e em recipientes separados.
QUESTÃO 11: (CESPE – UnB) A solução de ácido clorídrico é muito utilizada para corrigir o Ph de soluções químicas. Assinale a opção correta, em relação ao procedimento para o preparo dessa solução. (a) Em uma proveta, colocar o volume necessário de ácido e completar com água destilada até o volume de solução desejado.
(b) Em um béquer, colocar o volume necessário de ácido e completar com água destilada até o volume de solução desejado.
(c) Em um balão volumétrico, colocar o volume necessário de ácido, adicionando a água em seguida.
(d) Em um erlenmeyer, colocar volume suficiente de água destilada para diluir o ácido; adicionar a quantidade necessária do ácido e, em seguida, o volume de água necessário para completar a solução.
(e) Em um balão volumétrico, colocar volume suficiente de água destilada para diluir o ácido; adicionar a quantidade necessária do ácido e, em seguida, o volume de água necessário para completar a solução.
QUESTÃO 12: Considere que a massa de um mesmo composto, de 12,1420 g, é medida com uma balança cuja incerteza é de ± 0,01 g (semi-analítica) e de ± 0,0001 g (analítica). Com quantos algarismos
significativos devemos expressar a massa (em gramas) deste composto, respectivamente?
QUESTÃO 13: No preparo de solução para uso laboratorial devem ser utilizados, sempre que possível, reagentes com maior grau de pureza. Por esse motivo, deve ser usado, preferencialmente, um reagente:
(a) insípido e inodoro; (b) estéril;
(c) com grau de pureza analítico; (d) solúvel em água e álcool;
(e) com massa molar e valências conhecidas.
QUESTÃO 14: A água corrente após ser destilada contém, usualmente, gás carbônico (CO2) dissolvido. Esse gás, proveniente da atmosfera,
reage com a água em condições ambientais. Em virtude dessa reação, conclui-se que a água destilada, usualmente, é:
(a) neutra com pH igual a 7. (b) ácida com pH inferior a 7.
(c) sempre básica com pH superior a 7. (d) alcalina com pH igual a 7.
(e) ultra pura com pH inferior a 7. Justifique sua resposta.
QUESTÃO 15: Qual o volume do ácido concentrado que deve ser medido para preparar:
(a) 100 mL de uma solução 6 mol L-1 de HCl?
(b) 500 mL de uma solução 0,15 mol L-1 de HCl?
(c) 100 mL de uma solução 0,2 mol L-1 de HNO3?
(d) 1 L de uma solução 6 mol L-1 de HNO3?
(e) 100 mL de uma solução 6 mol L-1 de H2SO4?
(f) 250 mL de uma solução 2 mol L-1 de H2SO4 ?
Solução Concentração/ % Densidade/ g cm-3
HCl 37 1,19
HNO3 63 1,34
H2SO4 98 1,84
QUESTÃO 16: Um aluno preparou três soluções de diferentes bases, NaOH, KOH e Ca(OH)2, através da adição de 10,731 g de cada soluto em
copos graduados de 50 mL, completando-os com água. Complete a tabela abaixo: Solução Concentração em massa/ g L-1 Concentração em quantidade de matéria/ mol L-1 NaOH KOH Ca(OH)2 3.5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. GIESBRECHT, E. (coord.). Experiências de química: técnicas e
conceitos Básicos, PEQ – Projetos de Ensino de Química. São Paulo:
Editora Moderna, 1982, pp. 3-14.
2. SILVA, R. R.; BOCCHI, N. & ROCHA-FILHO, R. C. Introdução à
química experimental. São Paulo: McGraw-Hill, 1990.
3. SANTOS, V. P. & LAURINDO, E. A. Roteiros de aulas práticas da
disciplina de fundamentos da química experimental. Toledo:
Universidade Estadual do Oeste do Paraná – Campus Toledo, 2009. 4. HAGE, D. S.; CARR, J. D. Química analítica e análise química. Trad. de Sônia Midori Yamamoto. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2012. 5.
http://www2.iq.usp.br/pos-graduacao-oldsite/arquivos/Aula_01_Geral.pdf. Sítio acessado em 19/02/2014. 6. http://www.infoescola.com/quimica/siglas-de-reagentes-quimicos/. Sítio acessado em 19/02/2014.
7.
http://www.univap.br/graduacao/feau/eng_amb/docs/manual_interpr etacao_info.pdf. Sítio acessado em 19/02/2014.
8.
http://www.merse.com.br/nossas_marcas/merck/tipos_reagentes.htm. Sítio acessado em 19/02/2014.
9.
http://ifgoiano.edu.br/ipora/images/stories/coordenacao/Daniel/TBL_ -_AULA_03.pdf. Sítio acessado em 19/02/2014.
10. http://epagri.fepese.ufsc.br/pages/provas/P45.pdf. Sítio acessado em 19/02/2014.
