Descreva como preparar as seguintes soluções:
de
a partir do reagente sólido.
Passo 1
O enunciado pede que se prepare uma solução de volume
e concentração
usando o reagente sólido
(borato de sódio decahidratado).
Informações dadas (pegue-as do enunciado):
Informações dadas (pegue-as do enunciado):
- Volume desejado:
. - Concentração desejada:
. - Reagente sólido:
(usar como decahidratado).
O que é pedido exatamente:
- Determinar quanto (massa) do reagente sólido deve ser pesado e descrever, passo a passo, como preparar a solução a partir desse sólido (técnica laboratorial correta).
Passo 2
Converter unidades e calcular o número de mols necessários.
Lembrete: concentração molar é definida como , onde
é o número de mols e
o volume em litros. Logo
.
Lembrete: concentração molar é definida como
Converter volume para litros:
Calcular mols necessários:
Explanação didática curta: aqui multiplicou-se a molaridade pelo volume em litros para obter quantos mols de soluto queremos na solução final.
Passo 3
Calcular a massa molar (massa molar) do reagente sólido
.
Regra: A massa molar é a soma das massas atômicas de todos os átomos na fórmula. Contar átomos:
Regra: A massa molar é a soma das massas atômicas de todos os átomos na fórmula. Contar átomos:
-
átomos de Na, -
de B, -
de O na parte anidra mais moléculas de → vezes H O ,
logo total de oxigêniose total de hidrogênios .
Usar massas atômicas aproximadas (tabeladas):
,
,
,
(unidades:
).
Calcular:
Calcular:
Fazendo as contas passo a passo:
Somando:
Explicação didática: a massa molar diz quantos gramas correspondem a um mol da substância; por isso multiplicaremos essa massa pelo número de mols desejado para obter a massa a ser pesada.
Passo 4
Calcular a massa de sólido necessária usando
.
Substituindo:
Arredondamento prático: os dados do enunciado (concentração
e volume
) têm quatro casas significativas, portanto é razoável apresentar a massa com quatro algarismos significativos:
.
Comentário sobre casas significativas e massa molar: a massa molar usada tem algumas aproximações (valores tabelados com certo número de dígitos), então arredondar para a precisão do balança disponível é aceitável. Em prática de laboratório, pesa-se com a maior precisão possível (por exemplo balança com 0,001 g).
Passo 5
Resumo numérico do que foi calculado (para conferir antes de ir ao laboratório):
Passo 6
Procedimento laboratorial passo a passo (como executar na prática, com dicas):
- Materiais: balança analítica (precisão
idealmente ), béquer pequeno, pá de pesagem ou funil de pesagem, frasco volumétrico de (pyrex/calibrado), bastão de vidro, água deionizada, funil de vidro para volumétrico, papel ou cápsula para pesar, luvas e óculos de segurança. - Segurança: usar óculos, luvas e jaleco. Borato de sódio é irritante; evitar inalação e contato com olhos.
- Pesar o sólido:
- Ligar e tarar a balança com o receptor de pesagem vazio (papel ou cápsula).
- Colocar lentamente o sólido até obter
na balança. Se a balança só permite 2 casas decimais, anotar o valor real e ajustar mais tarde (ex.: se pesar 9,54 g, anotar). - Transferir cuidadosamente o sólido para um béquer limpo com auxílio de espátula; usar funil de pesagem para minimizar perdas.
- Transferir para o frasco volumétrico:
- Usar funil para transferir todo o sólido do béquer para o frasco volumétrico de
. - Enxaguar o béquer e o funil com cerca de
de água deionizada e transferir as lavagens para o frasco (garantir que todo o soluto vá para o volumétrico).
- Usar funil para transferir todo o sólido do béquer para o frasco volumétrico de
- Dissolver:
- Adicionar aproximadamente
de água deionizada ao frasco e agitar (ou mexer com bastão) até dissolução completa. O borato decahidratado geralmente dissolve bem em água morna; se necessário aquecer levemente o líquido no béquer antes de transferir, mas NUNCA aquecer o frasco volumétrico diretamente.
- Adicionar aproximadamente
- Completar o volume:
- Depois de o sólido dissolver totalmente e a solução esfriar até temperatura ambiente, completar cuidadosamente com água deionizada até a marca de
do frasco volumétrico. A leitura do menisco deve ser feita ao nível dos olhos; o menisco inferior deve coincidir com a marca.
- Depois de o sólido dissolver totalmente e a solução esfriar até temperatura ambiente, completar cuidadosamente com água deionizada até a marca de
- Misturar:
- Tampar o volumétrico e inverter várias vezes (ou agitar) até homogeneização completa.
- Rotular:
- Identificar o frasco com a composição:
, concentração , volume , data e nome do responsável.
- Identificar o frasco com a composição:
- Armazenamento:
- Conservar em local seco e etiquetado; evitar contaminação.
Dica prática: como o sal é hidratado (decahidratado), trabalhar rapidamente após abrir o frasco do reagente para evitar perda de água por exposição ao ar; porém no preparo de solução a pequena variação é pouco crítica para esta concentração, desde que se pese o material conforme está no frasco.
Passo 7
Verificação e ajustes finais:
- Se ao pesar obteve-se uma massa ligeiramente diferente de
(por exemplo ), pode-se recalcular a concentração final real usando para saber o desvio; para trabalhos quantitativos muito exigentes, deve-se reavaliar e ajustar. - Se houver perda material grande durante transferência, é melhor repetir o preparo ou corrigir a massa efetivamente transferida (pesar o frasco de pesagem após transferência e usar a massa realmente transferida).
Resposta
Pesar
de
; dissolver em água deionizada e transferir para um frasco volumétrico de
; completar para a marca com água deionizada e homogeneizar.