Rosto
Laboratório
Fichas, 10º ano
Introdução
Ficha 0
Ficha 1
Ficha 2
Ficha 3
Ficha 4
Ficha 5
Ficha 6
Ficha 7
Ficha 8
Ficha 9
Ficha 10
Ficha 11
Ficha 12
Finalmente

O mocho do SoftCiências

Fichas de Laboratório - Química, 10º ano

Imagine que é um/a técnico/a analista num laboratório forense* ou de análises clínicas...


1. Problema

Proceder a determinações de espécies químicas através de reacções em que haja alteração de cor: ensaios calorimétricos.

Caso específico: Identificação do ião Fe3+ através da reacção

Fe3+ (aq) + SCN- (aq) img/seta_dir.JPG (2244 bytes) FeSCN2+ (aq)

(amarelo pálido) (incolor) (vermelho sanguíneo)

2. Sorria
  • Os químicos são particularmente dotados de equilíbrio.

  • Os complexos químicos não se ................ com psicanálise.

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

3.1 Complete:

a. A reacção entre o ião .............., Fe3+, e o ião tiocianato, ..............., para formar o ião complexo de fórmula .........................., em solução aquosa, é uma forma de identificar a presença de Fe3+, pois, enquanto as soluções de sais de Fe (III) são ligeiramente ...................., o ião compexo ............... é responsável por uma cor ........................... intensa.

b. Havendo SCN- em quantidade suficiente, quanto maior for a concen- tração inicial de Fe3+, .......... será a concentração de FeSCN2+ formado e, portanto, mais intensa será a .............. da solução.

c. A reacção é extremamente rápida, isto é, termina, atingindo-se um estado de ...................., em fracções de segundo.

d. Logo se vê que à mesma reacção podem corresponder vários estados de ................ dependendo, neste caso, da concentração fixa de SCN-. A cada estado de equilíbrio corresponde uma determinada composição do sistema.

3.2 Sobre o procedimento a seguir:

a. Considerados dois sistemas diferentes em que tenha lugar o equilíbrio

Fe3+ (aq) + SCN- (aq) seta dupla FeSCN2+ (aq)

as concentrações do ião complexo nos dois casos podem ser comparadas quantitativamente através da cor. Que procedimento acha aconselhável com este fim, de entre os seguintes?

i. Juntar água à solução mais concentrada em FeSCN2+ até que a sua cor fique igual à solução mais diluída, quando os dois tubos são olhados horizontalmente.

ii. Juntar água à solução mais concentrada em FeSCN2+ até que a sua cor fique igual à da solução mais diluída, quando os dois tubos são olhados verticalmente.

iii. Retirar solução ao tubo da solução mais concentrada em FeSCN2+ até que a sua cor seja igual à da solução mais diluída, quando os dois tubos são observados verticalmente.

iv. Retirar solução ao tubo com a solução mais concentrada em FeSCN2+ até que a sua cor seja igual à da solução mais diluída quando os dois tubos são observados horizontalmente.

b. Escolhido o caso apropriado, atenda a que o quanto um tubo passa a ter a menos em altura de solução equivale ao quanto tem a mais em concentração de FeSCN2+ (a espécie responsável pela cor vermelha). Isto, é claro, se os dois tubos tiverem o mesmo diâmetro. Por exemplo, uma razão de 1/3 nas alturas significa um factor 3 nas concentrações.

c. Complete, então, as instruções a seguir:

i. Para cada um de dois ................................ iguais, de preferência de fundo plano, transfira, com .................. volumétrica ou graduada, 5,0 cm3 de solução aquosa de tiocianato de amónio, NH4SCN, de concentração 0,020 mol dm-3.

ii. Ao tubo 1, junte 5,0 cm3 de solução aquosa de ......................., FeCl3, de concentração 0,20 mol dm-3.

iii. Ao tubo 2, junte 5,0 cm3 de solução aquosa de cloreto de ferro(III), ..............., de concentração 0,020 mol dm-3.

iv. Compare qualitativamente a cor das soluções nos dois tubos.

v. Compare quantitativamente a cor das soluções nos dois tubos do seguinte modo:

a. com um conta-gotas, retire a solução do tubo ....... até que, olhando as soluções nos dois tubos verticalmente, elas apresentem a mesma intensidade de ........ De preferência, envolva os tubos em papel branco (para evitar efeitos da luz lateral) e coloque-os sobre uma placa translúcida iluminada por baixo.

b. meça, agora as alturas das ................... nos dois tubos.

08_1.gif (2379 bytes)

3.3 Complete a lista seguinte de material e reagentes necessários:

Material Reagentes
Conta-gotas

FeCl3 (aq): ........... mol dm-3 e

....................

                 ............ mol dm-3

Régua

NH4SCN (aq): ............ mol dm-3

Tubos de ensaio e suporte

3.4 Discuta o que pensou e planeou com o/a seu/sua colega de trabalho e, depois, ambos com o/a professor/a.

a. Em particular, justifiquem a opção seguida no ponto 3.2 a.

4. ..Execute, depois

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

4.2 Registe os resultados no tubo 1:

Altura da solução no tubo 1: h1 = ........... cm

Altura da solução no tubo 2: h2 = ........... cm

Razão das alturas = h2 / h1 = ...............

5. Agora, faça os cálculos necessários

a. No tubo 1, onde havia à partida, largo excesso de ............. sobre SCN-, praticamente todo o .......... ficou na forma de FeSCN2+. Então, a concentração deste ião complexo é praticamente igual à concentração inicial de ..................

b. Atendendo à diluição (5,0 cm3 + 5,0 cm3), a concentração inicial de SCN- era ......... Assim, a concentração de FeSCN2+ no equilíbrio, no tubo 1, é praticamente .............. mol dm-3.

c. No tubo 2, há, à partida, quantidades semelhantes de .................. e de ............. A concentração de FeSCN2+ neste tubo é, de acordo com a razão das alturas acima, menor do que do tubo 1 por um factor ............... Vale, pois, ............. mol dm-3.

d. O quadro completo das concentrações iniciais e de equilíbrio para o caso do tubo 2 é (atentendo à diluição que ocorre no processo de adição das soluções):

Concentrações    iniciais Concentrações de equilíbrio
Fe3+ 0,010 mol dm-3 ............. mol dm-3
SCN- ............. mol dm-3 ............. mol dm-3
FeSCN2+ 0 mol dm-3 ............. mol dm-3
6. Compare com os resultados de toda a turma

[FeSCN2+]e

[FeSCN2+]e

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

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

Grupo 8: ................

Valor médio: ...............±................

7. Identifique possíveis fontes de erro

Das seguntes fontes de erro possíveis, quais as que poderão ter ocorrido?

i. Incertezas nas medições de volumes devidas à menor divisão da pipeta graduada utilizada.

ii. Perda de solução no processo de adição.

iii. Erro de visão na comparação das cores das soluções.

iv. Incertezas nas medidas das alturas das soluções nos dois tubos.

v. Tubos de calibre diferentes.

8. O que conseguiu neste trabalho prático
  • Familiarizou-se com os métodos colorimétricos, pelos quais se comparam concentrações de soluções através de uma comparação das respectivas intensidades de cor.

  • Fortaleceu as noções de equilíbrio químico e de múltiplos estados de equilíbrio para a mesma reacção, dependendo das concentrações iniciais das várias espécies.

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. Faça uma gravação audio

Descreva, numa folha anexa, como faria para, face a duas soluções de sulfato de cobre, determinar quantas vezes uma é mais concentrada do que a outra. Depois faça uma gravação audio.


Variação

1. O problema

Perturbar o equilibrio

Fe3+ (aq) + SCN- (aq) seta dupla FeSCN2+ (aq)

de várias maneiras.

2. Complete

3. Execute e discuta

Note: Fe3+ e HPO42- formam complexos praticamente incolores.

Relação com Clube de Ciência

1. Outra mensagem secreta

2. Crime no retroprojector

 


* Laboratório de análises para fins judiciais.

Topo
Rosto