Para preparar no laboratório 500 mL de uma solução
de
(ácido nítrico, M.M.:
), partindo do ácido concentrado
, cuja densidade é
, pergunta-se:
Quais os materiais de laboratório serão utilizados no preparo da solução?
Quais os materiais de laboratório serão utilizados no preparo da solução?
Passo 1
O enunciado pede que eu indique os materiais de laboratório necessários para preparar
de uma solução de
com concentração
, a partir de ácido concentrado
(m/m) com densidade
. Informações relevantes fornecidas:
- Volume final desejado:
. - Concentração desejada:
. - Massa molar do
: . - Ácido concentrado:
(m/m). - Densidade do ácido concentrado:
.
A pergunta específica é: “Quais os materiais de laboratório serão utilizados no preparo da solução?”
Passo 2
Para decidir quais materiais usar é útil saber quanto de ácido concentrado vamos medir. Primeiro calculo o número de mols de
necessários:
onde
é a concentração desejada e
o volume em litros. Substituindo:
Passo 3
Agora calculo a massa de
puro necessária usando a massa molar
:
Passo 4
Como o ácido disponível é
(m/m), a massa de solução concentrada necessária é
Passo 5
Converto essa massa de ácido concentrado em volume usando a densidade
:
Conclusão prática: precisamos medir cerca de
de ácido concentrado e diluí‑lo até
.
Passo 6
A partir do valor calculado (≈
) escolhemos os materiais e instrumentos que permitem medir esse volume com segurança e preparar a solução com boa precisão. Também preciso considerar segurança e mistura (a diluição de ácidos é exotérmica). Vou explicar a função de cada item para você saber por que é necessário.
Passo 7
Lista e justificativa didática dos materiais (o “por quê” de cada um):
- Capela/fume hood: para proteger dos vapores fortes do ácido concentrado — sempre trabalhar com ácidos fortes numa capela.
- Avental de laboratório resistente a ácidos (jaleco), luvas nitrílicas ou de neoprene e óculos de proteção (goggles): proteção pessoal obrigatória contra respingos.
- Escudo facial (se disponível): proteção extra para diluições grandes e manipulação de volume considerável de ácido.
- Becker (becker limpo, de capacidade ≥
): para receber temporariamente o ácido concentrado ao medir e facilitar transferência; resistente a químicas. - Proveta ou cilindro graduado de
– (preferível um de boa precisão ou um de para medir ): para medir o volume aproximado do ácido concentrado se for medido por volume. Observação: proveta é menos precisa que pipeta volumétrica, mas para ~ mL a proveta ou cilindro graduado é prático. - Bureta (opcional) ou pipeta graduada/volumétrica (opcional): se você quiser medir com mais precisão, pode usar uma bureta (v. ex. duas medidas) ou pipetas volumétricas combinadas; para ~
a combinação de uma proveta + pipeta – é uma opção. - Funil de vidro ou plástico resistente a ácidos: para transferir o ácido medido para o frasco volumétrico sem respingos.
- Balão volumétrico de
(volumétrico, de preferência classe A): para preparar a solução final com precisão do volume. - Bastão de vidro ou agitador magnético e barra magnética (se usar agitador magnético): para homogeneizar a solução sem abrir e derramar.
- Proveta, pipeta ou frasco lavador com água destilada/desionizada: para enxaguar e completar o volume final.
- Becker adicional e vidro de relógio (ou papel absorvente químico): para colocar sob a proveta/transferência e conter pequenos respingos.
- Pipetador (bula) para pipetas: instrumento para manipular pipetas com segurança, evitar sucção pela boca.
- Balança analítica (opcional): se preferir pesar o ácido concentrado em vez de medir por volume (muito usado por precisão); nesse caso usar um béquer pequeno para pesar e transferir — mas lembre que pesar ácido concentrado implica manipulação cuidadosa.
- Etiqueta e caneta resistente a solvente: para rotular a solução preparada com concentração, data e perigos.
- Recipiente para resíduos ácidos: para descarte seguro de sobras, rotulado.
- Papel indicador de pH (opcional) ou indicador (não necessário para preparo, mas útil para verificação rápida).
- Material de primeiros socorros e neutralizante (v. ex. bicarbonato de sódio) ao alcance (por segurança).
Passo 8
Sugestão prática e pedagógica de escolha entre medir por massa ou por volume:
- Medir por volume: usar uma proveta de
(ou + pipeta para o resto) e transferir para o balão volumétrico usando funil; mais rápido, razoavelmente preciso. - Medir por massa (mais preciso): pesar
de ácido concentrado numa balança analítica usando um béquer/tampa; transferir para o balão volumétrico. Se pesar, recomenda‑se trabalhar sobre uma bandeja e sempre transferir com cuidado. Em ambos os casos manter a capela ligada e adicionar ácido à água (não água ao ácido).
Resposta
Capela/fume hood (obrigatória)
Avental (jaleco), luvas nitrílicas/neoprene, óculos de proteção e, se possível, escudo facial
Balão volumétrico de (classe A)
Proveta/cilindro graduado –
(ou bureta/pipeta volumétrica + pipeta de
–
para maior precisão)
Funil resistente a ácidos
Becker(s) (≥ ) para transferências e pesagens
Balança analítica (opcional, se optar por pesar o ácido)
Pipetador (bula) para pipetas
Bastão de vidro ou agitador magnético + barra magnética
Frasco lavador/garrafa com água destilada
Etiquetas e caneta resistente a solvente
Recipiente adequado para resíduos ácidos e material absorvente
Material de segurança complementar (neutralizante como bicarbonato, kit de primeiros socorros)
Avental (jaleco), luvas nitrílicas/neoprene, óculos de proteção e, se possível, escudo facial
Balão volumétrico de
Proveta/cilindro graduado
Funil resistente a ácidos
Becker(s) (≥
Balança analítica (opcional, se optar por pesar o ácido)
Pipetador (bula) para pipetas
Bastão de vidro ou agitador magnético + barra magnética
Frasco lavador/garrafa com água destilada
Etiquetas e caneta resistente a solvente
Recipiente adequado para resíduos ácidos e material absorvente
Material de segurança complementar (neutralizante como bicarbonato, kit de primeiros socorros)