Calibração e uso de aparelhos volumétricos, balança e tratamento de dados experimentais

Introdução à Química Experimental, xx, Experimento n°1

Calibração e uso de aparelhos volumétricos, balança e tratamento de dados experimentais	Experimento Nº1
Aluno: xxxx
Departamento de Química Fundamental, Universidade Federal de Pernambuco, Recife, Brasil.
Professora: xxxx
Data da prática: xx/xx/2019; Data de entrega do relatório: xx/xx/2019.

Resumo

      Nesta prática foi aprendido como realizar a correta calibração de aparelhos volumétricos como a pipeta volumétrica, balão volumétrico e bureta através da determinação do volume real de água por eles contidos ou transferidos. Segundo o experimento e posterior análise dos dados experimentais coletados, os instrumentos apresentaram diferentes precisões, sendo a pipeta o aparelho mais preciso, seguida pelo balão volumétrico e por último, e consequentemente menos preciso, a bureta.

Palavras chaves: temperatura; densidade; volume; massa da água; aparelhos volumétricos; precisão; pipeta; balão volumétrico; bureta.

Sumário

Resumo        1

Sumário        1

Introdução        1

Metodologia        2

Resultados e Discussão        3

Conclusão        4

Questões        5

Referências        5

Introdução

Ao se realizar um experimento químico de qualquer natureza é imprescindível tomar atitudes que objetivam a diminuição de erros instrumentais, como também de erros aleatórios a fim de obter resultados mais precisos, ou seja, confiáveis.

Porém é válido pontuar que por mais cuidadoso que seja o analista durante o procedimento e posterior análise dos dados, ele estará sujeito a erros sistemáticos, por exemplo, devido à má calibração de instrumentos e aleatórios, que são aqueles que ele não controla.

Por isso, a calibração dos instrumentos volumétricos utilizados tem uma grande relevância para os experimentos. Se um determinado equipamento estiver mal calibrado, pode acarretar em medidas imprecisas que invalidarão toda a amostra de dados, sendo necessária a realização do experimento do início.

Inicia-se a calibração com a correta limpeza do material volumétrico.

Após sua limpeza, para calibrar um aparelho volumétrico, de acordo com Mendham, faz-se necessária a determinação do volume real que está contido ou que é transferido para um determinado instrumento. [1]

Para tal, mede-se a massa de água contida no aparelho e substitui na fórmula da densidade, dada abaixo:

[pic 1]

Onde ρ= densidade, m=massa, V=volume.

A temperatura do ambiente onde está sendo realizado o experimento é uma variável importantíssima, pois a sua variação acarreta expansão térmica na vidraria, como também alteração da densidade da água; logo variações de temperatura acarretam a alteração do volume de água aferido. Ou seja, é imprescindível realizar o experimento em um ambiente com temperatura conhecida e o mais próximo do constante, assim também como utilizar o valor da densidade correspondente àquela temperatura, a fim de determinar o volume de água transferida corretamente.

A dependência densidade da água com a temperatura está explicitada na tabela abaixo:

[pic 2]

Figura 1. Densidade da água em função da temperatura.

O objetivo dessa prática é determinar os valores médios dos volumes de água transferidos por uma bureta de 50 mL, uma pipeta de 25 mL e balões volumétricos de 50 mL, a fim de aprendermos o correto manuseio, limpeza e a calibração desses aparelhos, como também determinar suas respectivas precisões.

Metodologia

Parte 1:

• Destinou-se três béqueres para o experimento com a pipeta volumétrica, e os outros três para o experimento com a bureta.

• Pesou-se seis béqueres e três balões volumétricos de 50 mL sem água em uma balança analítica;
• Anotou-se seus respectivos pesos;

Parte 2:

Pipeta Volumétrica

• Encheu-se uma pipeta volumétrica de 25 mL com água acima da linha do menisco e liberou-se a água, com o auxílio da pêra de sucção, até que água estivesse sobre a linha do menisco, sendo essa observação feita na altura dos olhos.
• Transferiu-se a 25 mL de água para um béquer. Realizou-se o procedimento três vezes, resultando em três béqueres com 25 mL de água.
• Pesou-se os béqueres separadamente em uma balança analítica e anotou-se o peso de cada um dos três béqueres com água.

Bureta

• Colocou-se água até acima da linha do menisco na bureta. Liberou-se a água, com o auxílio da torneira de vidro, até que estivesse sobre a linha do menisco, sendo essa observação feita na altura dos olhos;
• Utilizou-se a torneira para liberar a água, transferiu-se 10 mL de água para um béquer;
• Realizou-se o processo três vezes, sendo necessário a cada novo béquer, completar a água na bureta até acima da linha do menisco; resultando em três béqueres com 10 mL de água em cada;
• Pesou-se os três béqueres com água separadamente em uma balança analítica e anotou-se o peso de cada um dos béqueres.

Balão volumétrico

• Colocou-se 50 mL de água em um balão volumétrico de 50 mL;
• Realizou-se o processo três vezes, em três diferentes balões;
• Pesou-se cada um dos balões com água separadamente em uma balança analítica e anotou-se para cada balão seu peso com água.

Resultados e Discussão

O experimento foi realizado no laboratório a temperatura em cerca de 22°. De acordo com a tabela da Figura 1, a densidade da água à 22° é 0,99780.

Esclarecido esse fato, o cálculo para determinar a massa da água é dado por:

[pic 3]

Utilizando os valores da mH2O calcularemos os valores médios (aferição) e as incertezas (desvio padrão absoluto) para cada um dos aparelhos volumétricos.

O Cálculo do valor médio da massa da água foi feito da seguinte fórmula:

[pic 4]

Onde [pic 5]é o valor médio das massas de água; xi é o valor medido da massa da água para cada um dos três Erlenmeyer, (o parâmetro i varia de 1 a 3); N é o número total de medidas da massa da água, nesse caso N=3.