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Objectivo A realização das quatro actividades tem por objectivo identificar os materiais que contêm amoníaco e/ou compostos de amónio. Fundamento Teórico O amoníaco é produzido através de uma reacção entre azoto e hidrogénio. O azoto é obtido do ar atmosférico e o hidrogénio como resultado da reacção entre a água e o gás natural. Esta reacção entre azoto e hidrogénio é reversível, portanto, o rendimento na produção do amoníaco depende de alguns factores, entre os quais a temperatura; a pressão e catalisador. O amoníaco é uma substância , que em solução aquosa, existe em equilíbrio com o ião amónio. Nas substâncias em que existe o ião amónio é favorável transforma-lo em amoníaco, pois o ião não é detectável de “qualquer maneira”. Com o amoníaco em solução aquosa ocorre ainda o equilíbrio. O amoníaco é bastante usado na refrigeração devido ao seu elevado calor de vaporização e temperatura crítica. É ainda utilizado em processos de absorção em combinação com a água. A amónia e os seus derivados, tais como a ureia e nitrato de amónio são utilizados na agricultura como fertilizantes. É também componente de vários produtos de limpeza. O amoníaco é facilmente biodegradável. As plantas absorvem-no com muita aptidão, sendo um nutriente muito importante como abastecedor de Nitrogênio para a criação de compostos orgânicos azotados. Em concentrações muito altas, por exemplo, na água de consumo, pode causar danos graves, já que o amoníaco intervêm no transporte do oxigénio pela hemoglobina. Os organismos necessitam, nesse caso, de manter uma baixa concentração de amoníaco que, caso contrário torna-se tóxico. Material Suporte para tubos de ensaio (1) Amostras de: - amoníaco (2) - cloreto de sódio (2) - açúcar (2) - detergente (2) - adubo (2) - Conta-gotas (5) - Tubos de ensaio (16) - Etiquetas (10) - Placa de aquecimento (2) - Goblés (3) - Vareta (1) - Esguicho (1) - Água Reagentes: Solução aquosa de Ácido clorídrico Indicador Tornesol Reagente Nessler Solução aquosa de Sulfato de Cobre II Solução aquosa de Hidróxido de Sódio Cuidados a ter com o amoníaco Na presença de amoníaco devem-se ter alguns cuidados, nomeadamente: - Não ingerir: Perigoso. Os sintomas incluem náusea e vómitos, causando danos aos lábios, boca e esófago. - Não inalar: Os vapores são extremamente irritantes e corrosivos. - Usar luvas: Soluções concentradas podem produzir queimaduras severas e necroses. - Nos olhos: Pode causar danos permanentes, inclusive em quantidades pequenas. O amoníaco é corrosivo, nocivo e ainda perigoso para o ambiente, sendo estes os símbolos de segurança:
1ª
Actividade Procedimento Experimental 1. Coloca-se um pouco da amostra a analisar num tubo de ensaio. 2. Adiciona-se umas gotas de Hidróxido de Sódio (base forte) e homogeneíza-se, com cuidado, com auxílio de uma vareta. 3. Coloca-se num goblé o ácido clorídrico e seguidamente este sob a placa de aquecimento. 4. Dentro do Goblé introduz-se o tubo de ensaio com a amostra. 5. Regista-se o que se observa. NH + HCL ® NH Cl Resultados/Observações - Observam-se fumos brancos, ou seja dá-se a libertação de NH proveniente da reacção entre amoníaco e ácido clorídrico, o ácido clorídrico está presente em grandes quantidades nas soluções alcalinas.
2ª Actividade Procedimento Experimental 1. Coloca-se 5 amostras de solução de detergente, adubo, açúcar, cloreto de sódio e amoníaco em 5 tubos de ensaio respectivamente. 2. Na placa de aquecimento, coloca-se um goblé com água assim como com os tubos de ensaio das amostras respectivamente dentro do goblé. 3. Com auxílio do esguicho, humedece-se um pedaço de fita de papel vermelho de Tornesol. 4. Aproxima-se o pedaço de fita previamente humedecido, à boca do tubo de ensaio de amostra de amoníaco. 5. Regista-se a cor observada. 6. Aproxima-se o pedaço de fita previamente humedecido, à boca do tubo de ensaio de amostra de detergente. 7. Regista-se a cor observada. 8. Aproxima-se o pedaço de fita previamente humedecido, à boca do tubo de ensaio de amostra da solução de açúcar. 9. Regista-se a cor observada. 10. Aproxima-se o pedaço de fita previamente humedecido, à boca do tubo de ensaio de amostra de adubo. 11. Regista-se a cor observada 12. Aproxima-se o pedaço de fita previamente humedecido, à boca do tubo de ensaio de amostra de cloreto de sódio. 13. Regista-se a cor observada. NH + OH « NH + H 0 Resultados
Observações: - Os reagentes dão origem a produtos de reacção que por consequência formam novamente os reagentes. O papel fica azul porque é libertado NH .
3ª Actividade Procedimento Experimental 1. Coloca-se uma solução da amostra de amoníaco num tubo de ensaio e este no suporte para os tubos de ensaio. 2. Cola-se uma etiqueta com o nome da solução a avaliar. 3. Deixa-se cair 2 gotas de reagente de Nessler na amostra. 4. Regista-se a cor do precipitado formado. 5. Coloca-se uma solução da amostra de açúcar num tubo de ensaio e este no suporte para os tubos de ensaio. 6. Cola-se uma etiqueta com o nome da solução a avaliar. 7. Deixa-se cair 2 gotas de reagente de Nessler na amostra. 8. Regista-se a cor do precipitado formado. 9. Coloca-se uma solução da amostra de adubo num tubo de ensaio e este no suporte para os tubos de ensaio. 10. Cola-se uma etiqueta com o nome da solução a avaliar. 11. Deixa-se cair 2 gotas de reagente de Nessler na amostra. 12. Regista-se a cor do precipitado formado. 13. Coloca-se uma solução da amostra de cloreto de sódio num tubo de ensaio e este no suporte para os tubos de ensaio. 14. Cola-se uma etiqueta com o nome da solução a avaliar. 15. Deixa-se cair 2 gotas de reagente de Nessler na amostra. 16. Regista-se a cor do precipitado formado. 17. Coloca-se uma solução da amostra de detergente num tubo de ensaio e este no suporte para os tubos de ensaio. 18. Cola-se uma etiqueta com o nome da solução a avaliar. 19. Deixa-se cair 2 gotas de reagente de Nessler na amostra. 20. Regista-se a cor do precipitado formado. NH + OH ® NH + H O 4NH + 2(HgI ) ® 7I + 3NH + HgNI amarelo acastanhado/torrado Resultados
Observações: - Apenas algumas soluções que se precipitaram, ou seja, continham amoníaco, ficando amarelo torrado, “retido” no fundo do tubo de ensaio, a solução de açúcar mudou de cor, mas ficando toda homogénea, não ocorreu precipitado.
4ª Actividade Procedimento Experimental 1. Coloca-se um pouco de solução de sulfato de cobre II em 5 tubos de ensaio, põe-se estes num suporte para tubos de ensaio. 2. Em cada tubo de ensaio, escreve-se o nome de cada solução de modo a identifica-la. 3. Com um conta-gotas respectivo da amostra de amoníaco, colocam-se umas gotas da amostra respectiva no devido tubo de ensaio. 4. Regista-se a observação. 5. Com um conta-gotas respectivo da amostra de açúcar, colocam-se umas gotas da amostra respectiva no devido tubo de ensaio. 6. Regista-se a observação. 7. Com um conta-gotas respectivo da amostra de adubo, colocam-se umas gotas da amostra respectiva no devido tubo de ensaio. 8. Regista-se a observação. 9. Com um conta-gotas respectivo da amostra de cloreto de sódio, colocam-se umas gotas da amostra respectiva no devido tubo de ensaio. 10. Regista-se a observação. 11. Com um conta-gotas respectivo da amostra de detergente, colocam-se umas gotas da amostra respectiva no devido tubo de ensaio. 12. Regista-se a observação. Cu + 2OH ® Cu(OH) Se se continuar a adicionar amoníaco: Cu(OH) + NH ® [Cu(NH ) ] + 2OH Azul escuro Ião complexo Tetramino cobre II Resultados
Observações: - As soluções que ficaram azuis-escuro e depois azul claro, estavam na presença de amoníaco; o azul escuro ficou à “superfície”, uma vez que o tubo de ensaio não foi agitado. Conclusão e Crítica De acordo com os conhecimentos adquiridos verifica-se que as equações químicas presentes como dado para as actividades fornecem uma informação qualitativa, visto que não houve pesagem das substâncias utilizadas, uma vez que o único objectivo era detectar a presença de amoníaco ou dos seus iões. Verifica-se ainda reacções de precipitação, ou seja, forma-se um composto pouco solúvel a partir da junção de iões resultantes de compostos muito solúveis. Na 1ª actividade, o equilíbrio desloca-se no sentido da formação de amoníaco e o amoníaco que “passa” da solução para a atmosfera, reage com o HCL, formando então o cloreto de amónio; identificável pelos fumos brancos (pó, porque são partículas muito pequenas) que surgem por cima do tubo de ensaio. Na 2ª actividade, visto que o vermelho de tornesol é um indicador ácido-base; na presença de uma base tonar-se azul. O amoníaco que sai pela boca do tubo ensaio quando entra em contacto com a água (obtida pelo humedecimento do indicador) reage, identifica-se então a presença do ião OH , que é responsável pela mudança de cor do papel. Na 3ª actividade, o reagente de Nessler é uma solução alcalina de tetraiodomerdurato(II) de potássio. Caso a solução tenha amoníaco, forma-se um precipitado amarelo-acastanhado/torrado. A cor será tanto mais intensa quanto maior for a concentração das substâncias analisadas. Na 4ª e última actividade, à solução de sulfato de cobre (II) adiciona-se gota a gota a amostra a analisar. No caso da amostra ter amoníaco, quando se inicia a adição forma-se um precipitado azul claro de hidróxido de cobre. Com a continuação da adição da amostra, o precipitado começa a desaparecer e a solução que está no tubo adquire uma cor límpida azul-forte. A continuidade da adição produziu um excesso de amoníaco no tubo de ensaio formando-se o ião tetraminocobre II responsável por esta cor. Todas as actividades foram realizadas com sucesso estando os resultados obtidos de acordo com os previstos. Bibliografia http://clientes.netvisao.pt/miguelcr/lm/Schoolworks/Amoniaco%20rela.doc. http://pt.wikipedia.org/wiki/Amon%C3%ADaco
Objectivo A realização desta actividade tem “Lançamento Horizontal de Projéctil”, tem como o objectivo a determinação do alcance e da velocidade inicial. Fundamento Teórico Quando um corpo é lançado ao ar pode descrever movimentos diferentes, neste caso que é o lançamento horizontal de um projéctil,têm-se dois movimentos simultanêos e independentes: Um movimento vertical, uniformemente variado, sob a acção exclusiva da gravidade. E um movimento horizontal uniforme, pois não existe aceleração na direcção horizontal. No movimento vertical, actua a aceleração da gravidade (este movimento é vísivel a partir do momento em que é lançado o projéctil, uma vez que o mesmo possuí apenas componente horizontal de velocidade inicial), enquanto que no movimento horizontal, não há a componente da aceleração a actuar sobre o projéctil, daí que existe só e apenas movimento rectílineo e uniforme de velocidade sempre constante. Em relação à conservação da energia mecânica verificamos que quando um corpo está a uma determinada altura, ele possui energia potencial e à medida que vai caindo, desprezando a resistência do ar, a energia potencial do corpo que ele possui no inicio da trajectória vai se transformando em energia cinética e quando este atinge o nível de referência a energia é transformada em energia cinética na totalidade. Na ausência de forças disssipativas, a energia mecânica total do sistema conserva-se, ocorrendo transformação de energia potencial em cinética e vice-versa. Um corpo está em queda livre quando não tem velocidade inicial e se encontra apena sob a acção da força gravítica, tendo assim aceleração constante que corresponde à aceleração da gravidade (= 9,8 m/s²) O tempo que um projétil gasta para cair, quando lançado horizontalmente, é o mesmo que gastaria para cair em queda livre, visto que desprezando a acção do ar, todos os corpos lançados do mesmo sítio, sem resistência do ar, caem com a mesma aceleração , independentemente das suas massas. Essa aceleração chamada de força gravítica que por sua vez varia com a altura onde o corpo está, mas devido à variação ser pequena, normalmente é desprezada e adoptamos 9,8 m/s². Material - Suporte Universal - Mangueira - Berlinde - Fita-cola - Folha de papel - Papel Quimico - Régua - Mesa Montagem Procedimento Experimental 1º- Primeiramente monta-se o suporte universal para depois se poder encaixar a mangueira (a mangueira está colocada de modo a não estar direita). 2º- Com a fita-cola, cola-se a mangueira à extremidade da mesa. 3º- Com a régua mede-se a altura do chão à mesa e depois do tampo da mesa ao topo da mangueira e registam-se as medições efectuadas. 4º- Cola-se com fita-cola, papel branco no chão, para registar o local onde o berlinde vai cair, e por cima do papel branco, coloca-se o papel quimico. 5º- De seguida, deixa-se cair pela mangueira, o berlinde. Faz-se três ensaios. 6º- Após os três ensaios, mede-se a distância da mesa a cada um dos três pontos e registam-se as medições efectuadas. 7º- Efectuam-se os cálculos para determinar o alcance, a velocidade inical, a conservação da energia mecânica e também o erro relativo. Medições
Cálculos 1º- Determinar a velocidade inicial do berlinde como projéctil - Cálculo da média do alcance do berlinde (pontos) - Cálculo do tempo de queda - Cálculo da velocidade inicial do berlinde 2º- Determinar a velocidade do berlinde, considerando que existe conservação da energia mecânica. - Cálculo da velocidade final 3º- Determinar o erro relativo que se cometeu ao desprezar a resistência ao movimento provocado pela magueira. - Cálculo do erro relativo Conclusão e Crítica Após a elaboração desta experiência conclui-se que se o motivo pelo qual foram feitos três ensaios, foi para se poder calcular a média dos pontos e trabalhar com o valor médio para minimizar os erros experimentais, daí o valor do alcance que foi de 0,706m. A velocidade só pôde ser determinada depois de se calcular o tempo de queda do berlinde, uma vez que, o tempo na componente vertical é o mesmo que na componente horizontal, onde substituimos na formal o tempo pelo valor obtido anteriormente e pôde-se calcular a velocidade inical. O cálculo da velocidade final a partir da energia mecânica, foi realizado, sabendo que no no inicio do trajecto não existia energia cinética, apenas existia potencial enquanto que no final era o contrário, ou seja, havia energia cinética, mas não havia energia potencial. O valor da velocidade final obtido quase o dobro do valor obtido correspondente à velocidade inicial. Estes cálculos foram elaborados considerando o tampo da mesa a origem do referencial, daí ter-se utilizado a altura como 0,69m. O erro relativo foi elevado devido à discrepância entre o valor teórico e o valor real, ou seja, há atrito entre a mangueira e o berlinde, mas uma vez desprezado no cálculo da energia mecânica, o valor obtido foi elevado em relação ao real, daí que no cálculo do erro, o resultado tenha sido de aproximadamente 49,6%. Na mangueira o movimento era acelerado e não uniforme. No decorrer da experiência foram elaborados 6 ensaios em vez de 3, embora apenas 3 tenham sido contabilizados, uma vez que os 3 primeiros ensaios não ficaram registados no papel porque não chegaram ao alcance deste. Os 3 primeiros ensaios consecutivos não foram contabilizados enquanto que os 3 últimos ensaios consecutivos foram os contabilizados para proseguir com os cálculos. Bibliografia http://br.geocities.com/saladefisica3/laboratorio/projetil/projetil.htm http://br.geocities.com/saladefisica3/laboratorio/quedalivre/quedalivre.htm
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