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Laboratório
Fichas, 10º ano
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O mocho do SoftCiências

Fichas de Laboratório - Química, 10º ano

Imagine que é um/a químico/a numa empresa industrial do ramo farmacêutico...


1. Problema

Investigar em que medida uma maior concentração de um reagente relativamente barato aumenta a velocidade de uma reacção de produção de um medicamento. Simulação laboratorial: reacção entre o magnésio e os ácidos.

2. Sorria
  • A Química vista por um matemático fanático:

Os produtos de uma reacção obtêm-se multiplicando os factores de que depende a respectiva .........................

  • A Química vista por um engenheiro mecânico egocêntrico:

O mecanismo de uma ..................... é feito de rodas dentadas, bielas, ................., etc.

3. Recorde, pense e planeie, primeiro...

3.1  Complete:

a. Será retomada a reacção já estudada no projecto anterior

Mg (s) + .......... seta dupla MgCl2 (aq) + ...........

b. Agora, utilizar-se-á uma solução de HCl de concentração dupla da anterior: ........... mol dm-3.

c. Os gráficos que traduzem o volume de H2 formado em função do tempo — V(H2) = f(t) — serão, espera-se, diferentes.

d. De duas curvas V(H2) = f(t)

a mais íngreme junto ao instante inicial corresponde a uma velocidade inicial de reacção .........................

e. A velocidade média, do instante 0 ao instante t1, é

v = a / ...... cm3 (H2) s-1

f. A velocidade instantânea, no instante t = 0, é obtida a partir da inclinação da ............. à curva no ponto t = 0.

Mede-se por:

v0 = b / t1 = ...... / t2 = ...... cm3 (H2) s-1

3.2 Planeie a repetição da experiência do Projecto Experimental n.° 5, agora com HCl (aq) de concentração 0,80 mol dm-3, e mesma temperatura. Faça um esquema da montagem a utilizar.

3.3 Confira a lista de material e reagentes necessários.

4. ..Execute, depois

4.1 Execute, respeitando as normas gerais de segurança no laboratório químico.

4.2 Registe os resultados, incluindo os obtidos no Projecto Experimental n.° 5:

Temperatura: ........... °C

[HCl] = 0,40 mol dm-3 [HCl] = 0,80 mol dm-3
Tempo Volume de H2 Tempo Volume de H2
......... s ............. cm3 ......... s ............. cm3
......... s ............. cm3 ......... s ............. cm3
......... s ............. cm3 ......... s ............. cm3
......... s ............. cm3 ......... s ............. cm3
......... s ............. cm3 ......... s ............. cm3

4.3 No quadriculado abaixo trace as funções V(H2) = f(t) nos dois casos:

quadricula.jpg (16136 bytes)

quadricula.jpg (16136 bytes)

[HCl] = 0,40 mol dm-3

[HCl] = 0,80 mol dm-3

5. Agora, faça os cálculos necessários

a. A velocidade inicial da reacção, em cm3 de H2 por minuto é,

Com [HCl] = 0,40 mol dm-3 v0 = .............. cm3 (H2 ) min-1

Com [HCl] = 0,80 mol dm-3 v0 = .............. cm3 (H2 ) min-1

b. Utilizando a equação dos gases ideais PV = nRT com P = 1 atm e R = 0,082 atm dm3 mol-1 K-1, pode reduzir-se V(H2) à quantidade em mol, n(H2), e, assim, exprimir as velocidades em mol(H2) min-1:

v0  = ........... mol (H2) min-1

v0´  = .......... mol (H2) min-1

c. A relação v0 / v0´ é, em qualquer caso, ..............

d. Estes resultados apontam para o seguinte efeito da concentração de HCl sobre a velocidade inicial da reacção:

i. A velocidade é independente da concentração de HCl.

ii. A velocidade praticamente duplica ao duplicar a concentração de HCl.

iii. A velocidade praticamente quadruplica ao duplicar a concentração de HCl.

iv. A velocidade diminui ao aumentar a concentração de HCl.

v. A velocidade aumenta ao aumentar a concentração de HCl.

6. Compare com os resultados de toda a turma

v0 / v0´

v0 / v0´

Grupo 1: .................. Grupo 5: ................
Grupo 2: .................. Grupo 6: ................
Grupo 3: .................. Grupo 7: ................

Grupo 4: ..................

Grupo 8: ................
7. Identifique possíveis fontes de erro

Estudos rigorosos mostram que v0 = k [HCl]2, isto é, duplicar a concentração do ácido faz quadruplicar a velocidade da reacção. Das seguintes, quais as fontes possíveis de erro em que poderia ter incorrrido?

i. Fuga de hidrogénio.

ii. Incertezas de leitura do volume de hodrigénio.

iii. Fita de magnésio oxidada.

iv. Variação de temperatura da solução durante a reacção.

v. Cálculo imperfeito de v0 pela inclinação da tangente.

vi. Desprezo do volume de ar contido no sistema (balão + tubo).

8. O que conseguiu neste trabalho prático
  • Melhorar a sua competência na determinação de velocidades de reacção e na discussão dos factores de que elas dependem.

9. Auto-avalie-se
9.1
a. Li e compreendi o protocolo e planeei o trabalho antes da aula prática 100 pontos
b. Li e compreendi o protocolo mas não planeei o trabalho antes da aula prática 50 pontos
c. Li e não fiz esforço para compreender o trabalho 20 pontos
d. Nem sequer li o protocolo antes da aula 0 pontos
9.2
a. Executei o trabalho com total dedicação 50 pontos
b. Executei o trabalho com parcial dedicação 30 pontos
c. Executei o trabalho "encostado ao colega" 10 pontos
9.3
a. Executei o projecto com elevada competência, respeitando as normas de segurança 100 pontos
b. Executei o projecto com mediana competência, respeitando as normas de segurança 50 pontos
c. Executei o projecto com fraca competência 20 pontos
Pontuação máxima: 250 pontos Pontuação total: .......... pontos
Percentagem: .......... %

10. Comentário do/a professor/a

Auto-avaliação correcta

Auto-avaliação incorrecta:

por excesso

por defeito

Rubrica do/a professor/a ....................................

11. Escreva um relatório para o chefe de produção da empresa

Voltando a imaginar-se trabalhando numa empresa industrial, escreva em folha anexa um relatório para o chefe de produção, referindo designadamente o método utilizado e as conclusões.


Alternativa

1. O problema

Investigar o efeito da concentração de HCl (aq) na velocidade de reacção com um carbonato, com produção de CO2.

2. Recorde, pense e planeie

Reporte-se ao P.E. n.° 6 para reconhecer as diferenças e à alternativa 5 para identificar as semelhanças.

3. Depois...

Repita o trabalho alternativo 5 para outras concentrações de HCl (aq):

1,0 mol dm-3 e 3,0 mol dm-3.

Proceda, depois, como no P.E. n.° 6.

Relação com Clube de Ciência

1. Cinética do balão, opus 1

Simultaneamente virar os balões de plástico para transferir o sólido (a) para os balões cónicos.

2. Cinética do balão, opus 2

3. Pôr de sol a vários ritmos

A. Caixa de Petri com 5 cm3 de Na2S2O3.5H2O (aq) 0,03 mol dm-3 + 5 cm3 de HCl (conc.)

B. Idem com Na2S2O3.5H2O (aq) 0,04 mol dm-3

C. Idem com Na2S2O3.5H2O (aq) 0,02 mol dm-3

Interpretação: formação de enxofre no estado coloidal, com uma velocidade que depende da concentração da solução de tiossulfato. A suspensão de enxofre coloidal difunde especialmente as radiações azuis da lâmpada do retroprojector. Daí, na projecção, predominarem o amarelo, laranja e vermelho… até à opacidade.

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