Massa molar do magnésio

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Determinação da massa molar do magnésio

Alunos: Bruno Medeiros, Kaio Tavares e Raíssa Franco

Turma: 01

Disciplina: Introdução ao laboratório de química gera

Objetivos:

Determinar a massa molar do magnésio por meio de dados obtidos nos experimentos, comparar seu resultado com o valor teórico e assim poder calcular seu erro percentual.

Através de dados experimentais provar teorias e adquirir manejo com equipamentos de laboratório, usando o experimento como ferramenta para determinação da massa molar do magnésio. Podendo comparar diferentes dados físicos como: Temperatura ambiente (t), pressão ambiente (Patm), pressão de vapor d´água (Pv), pressão de hidrogênio (P). Assim familiarizando-se com unidades de medida e promovendo um entendimento coeso e amplo sobre o assunto.[pic 2]

A também de se notar que tal prática ajuda no trabalho coletivo sendo feito em trio ou em dupla, dando assim capacidades de organização e divisão de tarefas.

• Introdução:

A massa em gramas de um mol de átomos de qualquer elemento (6,02214129 x 10²³ átomos do elemento) é a massa molar desse elemento. É abreviada convencionalmente com um M maiúsculo em itálico e expressa em unidades de gramas por mol (g/mol). Ela também pode ser descrita como a quantidade em gramas numericamente igual ao peso atômico.

Para sua determinação em um elemento, é necessário dividir a massa total da amostra pelo seu número de mols:

        

                       𝑀 = m                                         M = massa molar (g/mol)                                                        n                                        m = massa da amostra (g)

                                                                                  n = número de mols da amostra (mol)

A maior parte dos elementos ocorre na natureza como uma mistura de isótopos. Então, para determinar a massa molar, indicada na Tabela Periódica, é preciso levar em conta  as massas de seus isótopos e suas abundâncias relativas em amostras típicas, calculando então sua média ponderada.

Para calcular tal propriedade de compostos moleculares e iônicos, usamos as massas, indicadas na Tabela, dos elementos presentes, ou seja, é o somatório das massas moleculares dos elementos que constituem a molécula ou a fórmula unitária. É preciso, naturalmente, levar em conta o número de vezes que cada átomo aparece na fórmula molecular ou na fórmula unitária do composto iônico.

No caso do magnésio, a determinação de sua massa molar também pode ser feita a partir de uma reação química, onde se tenha conhecimento da quantidade de algum dos elementos envolvidos na reação, ou se souber a que condições foi submetida a reação.

O magnésio é um elemento químico de símbolo Mg, de número atômico 12 e com massa atômica 24 u. É um metal alcalino terroso, pertencente ao grupo 2, sólido nas condições ambientais. Sua massa molar, encontrada na Tabela Periódica dos Elementos, corresponde ao valor de 24,3050 g/mol, assim como seu peso atômico.

• Materiais:
  
  
• Bureta de gás
• Capela
• Pipeta pasteur
• HCl 6 mol/L
• Balança analítica
• Água
• Rolha de plástico
• Cobre
• Lixa
• Magnésio
• Bécher de 300 mL
• Proveta de 2000 mL
• Barômetro
• Termômetro

• Métodos:

        

        Inicialmente, foi adicionado a uma bureta de gás 10 mL de uma solução de HCl 6 mol/L com o auxílio de uma pipeta pasteur. Essa atividade foi realizada no interior da capela. Em seguida, lentamente completou-se o volume da bureta com água, de modo que uma pequena quantidade do líquido transbordasse. Na região superior desse recipiente foi inserida uma rolha de plástico anexada a um fio de cobre. A rolha apresentava um pequeno furo na região voltada para a parte externa, enquanto o anexo encontrava-se presente na direção oposta. O fio em questão funcionava como suporte para uma pequena fita de magnésio, permitindo que a mesma entrasse em contato com a solução no interior da vidraria. Previamente, esta fita havia sido polida com uma lixa e sua massa devidamente aferida por meio de uma balança analítica.

        O sistema formado foi transferido cuidadosamente para o interior de um bécher de 300 mL contendo água, tentando-se evitar a entrada de bolhas de ar durante o processo. A transferência foi realizada de forma que a rolha estivesse completamente submersa no líquido presente no bécher. Após a realização desta etapa, a reação, caracterizada pelo consumo da fita de magnésio, formação de bolhas no interior da bureta e alterações de volume nos dois recipientes, iniciou-se. Ao observar o consumo completo do metal, foram aguardados alguns minutos para que a solução pudesse atingir a temperatura ambiente.

        Com cautela, retirou-se a bureta do bécher, tentando-se evitar uma possível perda de solução. O recipiente foi levado ao interior de uma proveta de 2000 mL contendo água. Em seguida, a bureta foi movimentada de maneira que os níveis internos e externos de água pudessem se igualar, permitindo assim a leitura do volume de gás produzido.

        Por fim, a pressão atmosférica e a temperatura do laboratório foram medidas com o auxílio de um barômetro e de um termômetro, respectivamente.

        

        

• Resultados:

Dados Consultados:        

De acordo com a análise do termômetro, a temperatura do laboratório era de 25,5ºC. Para calcular a pressão de vapor d’água na temperatura em questão é preciso utilizar a tabela a seguir:

Temperatura (ºC)	Pressão (mm Hg)
20	17,5
21	18,6
22	19,8
23	21,0
24	22,4
25	23,8
26	25,2
27	26,7
28	28,3
29	30,0
30	31,8

Tabela 1: Pressão de vapor d’água em diferentes temperaturas

Para a realização deste cálculo será feita a média aritmética entre os valores de pressão correspondentes à 25ºC e 26ºC:

(23,8+25,2)/2 = 24,5 mm Hg