Roteiros das Aulas de Laboratório de Química Geral

7. Roteiros das Aulas de Laboratório de Química Geral

1. Prática 01: Manuseio e Calibração de Instrumentos de Medidas

Introdução:

Caros alunos, nós temos o privilégio de possuir um laboratório para complementar e aprofundar nossos conhecimentos em química.

O trabalho no laboratório possibilita a aplicação dos conhecimentos teóricos em trabalhos práticos, o que torna a química mais real e próxima de vocês.

Pelas peculiaridades das tarefas executadas, o trabalho no laboratório sempre foi motivo de preocupação quanto aos riscos existentes e à observância das normas de segurança do pessoal que atua no mesmo.

Antes de começarmos as nossas experiências convém seguirmos alguns conselhos, tomando, assim, precauções necessárias para bom convívio do principiante no laboratório.

Assim sendo leia com atenção as normas de segurança, pois elas garantirão um trabalho tranqüilo.

1. Segurança no Laboratório

Dentro de um laboratório de química é muito importante uma atitude de respeito, cuidado e atenção.

É normal ter a curiosidade aguçada diante de uma série de frascos coloridos de aspectos diferentes e nomes incomum, mas é preciso conter essa curiosidade para não colocar em risco a própria segurança.

Só devemos mexer nos reagentes ou fazer experiências a partir de um planejamento adequado e na presença de um professor.

Portanto, tendo em vista a importância fundamental desse assunto, fornecemos a seguir normas de segurança básica que devem ser seguidas à risca durante a realização de qualquer experiência.

1. Normas de Segurança

Nunca trabalhar sozinho no laboratório.

Usar sempre avental de preferência de manga comprida.

Cabelos longos devem estar amarrados.

Não fumar ou comer no laboratório.

Pesquisar as propriedades físicas e a toxidez dos reagentes antes de iniciar a experiência.

Não deixar frascos de reagentes abertos por muito tempo, apenas o tempo necessário para uso.

2. Nunca deixar frascos contendo reagentes inflamáveis próximo à chama.

Evitar qualquer contato dos reagentes com a pele.

Procurar local arejado para realizar experiências com liberação de gases e vapores.

Ao diluir ácido concentrado, adicionar lentamente e sob agitação o ácido sobre a água, e nunca o contrário.

Noções sobre erro e algarismos significativos

Introdução

A química é uma ciência predominantemente experimental. Portanto, a formação profissional do químico deve muito às disciplinas de laboratório. Sendo esta uma das primeiras experiências de laboratório de química, seu aprendizado começará pela familiarização com o material que você usará ao longo do curso para fazer experimentos. O objetivo de um experimento é obter informações sobre um sistema. Freqüentemente as informações desejadas são quantitativas e, portanto, obtidas através de medidas realizadas com instrumentos. Seria desejável que as informações obtidas dos nossos experimentos fossem absolutamente verdadeiras. Na prática, entretanto, nossas medidas estão sempre afetadas por erros. Conseqüentemente, as medidas consideradas “boas” são aquelas nas quais reduzimos os erros a valores aceitáveis, de modo que as informações se aproximem tanto quanto possível da verdade absoluta.

Como podemos quantificar e reduzir os erros nas medidas? Nesta primeira experiência, faremos algumas considerações preliminares importantes sobre estes aspectos.

2. Precisão e Exatidão

As imperfeições que estão associadas às medidas podem decorrer de limitações na sua exatidão ou na sua precisão. Uma inexatidão ocorre quando nossa medida é diferente do valor verdadeiro. Uma imprecisão é observada quando duas (ou mais) das nossas medidas são diferentes entre si. Exemplificaremos comparando os tipos de imperfeições observadas na medida do comprimento de um objeto cujo valor verdadeiro (como foi obtido?) é de 20 cm. Digamos que as medidas foram obtidas em três séries de experimentos. Na série E1 medimos: 17 cm, 23 cm, 21 cm e 22 cm; na série E2 medimos: 18,0 cm, 17,5 cm, 17,7 cm e 17,0 cm; e na série E3 medimos: 19,7 cm, 19,5 cm, 20,0 cm e 20,6 cm. A figura abaixo ilustra a distribuição das medidas em relação ao valor verdadeiro.

[pic 1]

4. Erros Absolutos e Erros Relativos

O erro absoluto de cada medida é a expressão da sua exatidão sendo definido como:

Erro = (valor medido) – (valor verdadeiro)

A grandeza do erro absoluto de uma medida depende do valor da medida e, portanto, não é muito elucidativo. Por isso, define-se o erro relativo:

[pic 2]

Como se vê, o erro relativo indica que fração do valor verdadeiro representa o erro observado. Este valor independe da grandeza absoluta da medida fornecendo mais informações sobre a sua exatidão.

2. Tipos de Erros

Por conveniência, os erros são divididos em dois tipos:

Erros determinados (ou sistemáticos) e erros indeterminados (ou ao acaso).

Os erros sistemáticos decorrem, por exemplo, de falhas na calibração dos instrumentos ou de defeitos de fabricação de aparelhos, etc. Não afetam a precisão das medidas, mas afetam a sua exatidão e podem ser minimizados utilizando-se instrumentos em bom estado e calibrados.

Os erros indeterminados são geralmente associados à impossibilidades de um operador controlar todas as variáveis que podem influenciar uma medida experimental. Sua magnitude depende muito da habilidade do operador. Este tipo de erro afeta tanto a precisão quanto à exatidão de uma série de medidas e é a forma mais comum de erro cometido em nossos experimentos. Mais adiante, você aprenderá que a ocorrência dos erros indeterminados está associada à função de distribuição normal de probabilidades e que: a) erros positivos e negativos são igualmente prováveis; b) erros grandes são pouco prováveis. Disto tem que: c) a precisão de uma série de medidas aumenta quando aumentam o número de medidas; d) a média de uma série representa o valor mais confiável da série quanto a sua exatidão. (Observe que estamos falando de erros indeterminados e supondo a ausência de erros determinados).