LCE 108 - QUÍMICA INORGÂNICA E ANALÍTICA AULAS PRÁTICAS

OBJETIVO DA DISCIPLINA Introdução aos métodos clássicos e instrumentais de análise química, aplicados a ciências agrárias, abordando aspectos teóricos e práticos.

Por que um Engenheiro Agrônomo ou Engenheiro Florestal deve estudar métodos de análise química e a teoria envolvida?

Cenário 1: Agricultura em geral http://www.baixaki.com.br/imagens/wpapers/BXK10965_img_3319p800.jpg

ETAPAS DE UMA ANÁLISE QUÍMICA Definição do problema Definição do problema Escolha do método Preparo da amostra Amostragem Análise química Calibração Ação Avaliação

Preparo para uma análise química Boas práticas laboratoriais Segurança individual e coletiva Lista de materiais e reagentes Limpeza Aferição dos materiais e reagentes Preparo das soluções e amostra

Boas práticas laboratoriais Não consumir alimentos e bebidas no laboratório.   Usar os equipamentos do laboratório apenas para seu propósito designado. Assegurar-se que o líder de laboratório esteja informado de qualquer condição de falta de segurança. Conhecer a localização e o uso correto dos equipamentos de segurança disponíveis. Evitar perturbar ou distrair quem esteja realizando algum trabalho no laboratório.

Boas práticas laboratoriais Verificar que tanto alunos quanto visitantes estejam equipados com os equipamentos de segurança apropriados.   Assegurar-se que todos os agentes que ofereçam algum risco estejam rotulados e estocados corretamente. Seguir os procedimentos de descarte adequados para cada reagente ou material de laboratório. Nunca pipetar ou sugar diretamente com a boca materiais biológicos, perigosos, cáusticos, tóxicos, radioativos ou cancerígenos.

Materiais laboratoriais Óculos de segurança Jaleco para laboratório químico Calça e sapato fechado Data limite 16-03-2015 – após esta data não será permitido realizar as atividades práticas

Materiais laboratoriais Cadinho de porcelana Capsula de porcelana Cadinho de platina Material resistente a temperaturas elevadas Empregados em técnicas gravimétricas, procedimentos de secagens e fusão

Materiais laboratoriais Forno tipo Mufla Temperatura até 1600°C Dessecador Fechamento hermético Utiliza sílica gel para remover umidade Pinça tenaz para cadinho

Materiais laboratoriais Vidro de relógio Balança analítica Espátula

Materiais laboratoriais Proveta Balão volumétrico

Materiais laboratoriais

Materiais laboratoriais Béquer Funil de vidro Pera de sucção e transferência Bastão de agitação

Limpeza do Material Todo o material utilizado deve ser lavado Água (de torneira) e sabão até remoção de todo material visível triplo enxague com água destilada Retornar o material para bancada

“Solução é toda mistura homogênea de duas ou mais substâncias.” PRÁTICA 1 - PREPARO DE SOLUÇÕES “Solução é toda mistura homogênea de duas ou mais substâncias.” Partículas dispersas são moléculas ou íons comuns, com diâmetro menor que 1 nm (10-9 m). Não se sedimentam Não são retidos por filtros Não são detectados nem com ultramicroscópio ou microscópio eletrônico.

IMPORTÂNCIA DAS SOLUÇÕES As reações químicas ocorrem predominantemente em soluções. A grande maioria dos processos biológicos ocorrem em meio aquoso. Solução = soluto + solvente Solvente: componente que ocorre em maior proporção no sistema Solutos: compostos moleculares e iônicos.

TIPOS DE SOLUÇÕES Laboratóriais Naturais Processos Solução utilizada em análise químicas Soluções nutritivas, hidroponia Laboratóriais Naturais Processos Composição conhecida Rios, lagos, oceanos, etc. Água de chuva Solução de solo Seiva de plantas Fluídos biológicos Composição determinada por análise química Águas residuárias Industriais e domésticas

A partir de soluto sólido A partir de soluto líquido PREPARO DE SOLUÇÕES A partir de soluto sólido A partir de soluto líquido A partir de solução em estoque Por simples diluição A partir de soluto sólido hidratado

PREPARO A PARTIR DE SOLUTO SÓLIDO Ex.: Preparar 500 mL de uma solução 15 g L-1 de NaCl Vidro Relógio Balança Analítica Balão Volumétrico Béquer Sal Solução 1

PREPARO A PARTIR DE SOLUTO LÍQUIDO Ex.: Preparar 500 mL de uma solução 20 mL L-1 de Glicerina Béquer Balão Volumétrico Pipetas Solução 1

PREPARO A PARTIR DE SOLUÇÃO ESTOQUE Ex.: Preparar 500 mL de uma solução 0,125 moL L-1 de HNO3 a partir de solução estoque 65%(m/m) e densidade 1,40 g mL-1 Balão Volumétrico Solução estoque Pipetas Solução 1

PREPARO POR SIMPLES DILUIÇÃO Ex.: Preparar 500 mL de uma solução 0,1 moL L-1 de HCl a partir de solução concentrada 2,5 mol L-1 Balão Volumétrico Pipetas Solução Concentrada Solução 1

PREPARO A PARTIR DE SOLUTO SÓLIDO HIDRATADO Ex.: Preparar 500 mL de uma solução 0,1 moL L-1 de Ca(NO3)2 a partir de um sal tetrahidratado Ca(NO3)2•4H2O Vidro Relógio Balança Analítica Balão Volumétrico Béquer Sal Solução 1

PREPARO DE SOLUÇÕES NaCl Solução 1 Solução 2 Na: 23 g/mol Cl: 35,5 g/mol Quantidade de H2O 500 ml de V final Alíquota de 50 ml de S1 500 ml de V final 1 g NaCl 1 g NaCl 1 g NaCl 0,1 g NaCl 0,1 g NaCl 1 g / 0,5 L 0,1 g / 0,5 L 2 g / L 2000 mg / L 2000 ppm 0,2 g / L 200 mg / L 200 ppm 0,0171 mols 17,1 mmols 1,71x10-2 mols 17,1 mmols 17,1 mmols 1,71 mmols 1,71 mmols 17,1mmols/0,5 L 34,2 mmols/L 1,71mmols/0,5 L 3,42 mmols/L

PREPARO DE SOLUÇÕES NaCl Solução 1 Solução 2 Na: 23 g/mol Cl: 35,5 g/mol Quantidade de H2O 500 ml de V final Alíquota de 50 ml de S1 500 ml de V final 0,39 g Na+ 0,61 g Cl- 0,39 g Na+ 0,61 g Cl- 0,039 g Na+ 0,061 g Cl- 0,039 g Na+ 0,061 g Cl- 1 g NaCl 0,78 g / L Na+ 1,22 g / L Cl- 0,078 g / L Na+ 0,122 g / L Cl- 17,1 mmol Na+ 17,1 mmol Cl- 17,1 mmol Na+ 17,1 mmol Cl- 1,71 mmol Na+ 1,71 mmol Cl- 1,71 mmol Na+ 1,71 mmol Cl- 17,1 mmol 17,1mmols/0,5 L 34,2 mmols/L de Na+ e Cl- 1,71mmols/0,5 L 3,42 mmols/L de Na+ e Cl-

AULA PRÁTICA 2 CuSO4.5H2O = 0,4 g / L (NH4)2.SO4 = 0,4 g / L MgCl2.6H2O (NH4)2.HPO4 Solução 1 50 ml de H2O com proveta Alíquota de 10 ml da Solução 1 100 ml de Volume final Pesar com Precisão ± 0,01 g CuSO4.5H2O = 0,4 g / L (NH4)2.SO4 = 0,4 g / L MgCl2.6H2O = 0,4 g / L (NH4)2.HPO4 = 0,4 g / L Solução 2 250 ml de Volume final

QUESTÃO: Calcular as concentrações das soluções 1 e 2? Solução 1 Solução 2 CuSO4.5H2O (NH4)2.SO4 MgCl2.6H2O (NH4)2.HPO4 ? g / L ? mol / L ? g / L ? mol / L Cu2+ NH4+ Mg2+ ? g / L ? mol / L ? g / L ? mol / L SO42- Cl- HPO42- ? g / L ? mol / L ? g / L ? mol / L