Caderno Virtual de LaboratórioEunice.doc

CADERNO VIRTUAL DE LABORATRIOData: 11/09/2014Ttulo do Experimento: HIDROGNIO E GUA1.0- Obteno do HidrognioObservaes experimentais:

Ao adicionar uma ponta de esptula de zinco granulado a 2 mL de HCl 1:1, observou-se desprendimento gasoso intenso com bolhas oriundas da superfcie do zinco. A velocidade deste desprendimento no ocorreu de modo uniforme, tendo inicialmente uma velocidade menor e depois de determinado intervalo de tempo uma velocidade maior (desprendimento intenso). Alm disso, verificou-se tambm o consumo do slido ao longo do processo, com aumento da temperatura do sistema. Ao final, no havia mais slido no tubo, restando apenas uma soluo lmpida e translcida. Tais observaes so indcios de transformaes na matria, ou seja, reaes qumicas.

Ao adicionar a apara de alumnio a 2 mL de NaOH 6 mols/L, observou-se formao de bolhas oriundas da superfcie do alumnio, relativamente mais lento (menos intenso) do que no experimento anterior. Alm disso, a velocidade desse desprendimento inicialmente foi lenta e aumentou depois de determinado perodo, porm no sendo superior em nenhum momento do desprendimento gasoso do zinco com cido clordrico. Verificou-se tambm o consumo do slido ao longo do processo, aumento da temperatura do sistema e gradativo aumento da turbidez, ou seja, quanto mais o alumnio era consumido, mais slido branco em suspenso era formado deixando o sistema turvo. Tais acontecimentos so indcios de transformaes na matria, ou seja, reaes qumicas.

Interpretao das observaes experimentais (Discusso):

A ocorrncia de uma reao qumica espontnea entre metais pode ser prevista ou explicada de acordo com a reatividade destes compostos, onde um metal mais reativo do que o outro por apresentar maior tendncia a doar eltrons. Esta propriedade reflexo do potencial padro de oxidao de tais espcies, pois a que possuir com maior potencial de oxidao ter maior tendncia a se oxidar e, consequentemente, a doar seus eltrons na reao, sendo assim caracterizada como a mais reativa. O hidrognio no um metal, mas ele foi includo na fila de reatividade pela capacidade de formar o ction hidrnio (H3O+) ou simplesmente o ction hidrognio (H+).

Em ambos os experimentos reaes qumicas ocorreram, com desprendimento gasoso e liberao de calor (exotrmicas). As reaes de incio se do de forma mais lenta devida fina camada de xido de zinco e de alumnio, formada na superfcie dos seus respectivos metais formada devido o contato do metal com o oxignio da atmosfera, que impede a reao do slido diretamente. Depois de consumida esta camada, a reao ento se processa. A reao entre zinco e cido clordrico descrita de acordo com a equao 1 e caracterizada como deslocamento ou simples troca. Recebe este nome pelo fato do zinco, por ser mais reativo e possuir maior potencial de oxidao, desloca o hidrognio, transformando-se assim em ction e doando os seus eltrons ao prton H+ que, por sua vez, formar o hidrognio em sua forma molecular. Deste modo, o gs gerado observado era o hidrognio. A colorao permaneceu a mesma, pois o cloreto de zinco formado um sal branco solvel em meio aquoso, gerando uma soluo incolor e lmpida. O cloreto apenas um on espectador no processo, ou seja, no participa da reao.

A reao do experimento 2 se d de maneira semelhante. O alumnio possui carter anftero, podendo se comportar como um cido ou uma base frente a outras espcies qumicas. Assim, o alumnio reage com o hidrxido de sdio de acordo com a equao 2, formando o gs hidrognio, visto pelo borbulhamento, e o aluminato de sdio, slido branco em suspenso formado. Da mesma forma que o experimento anterior, o metal, alumnio, por ser mais reativo e possuir maior potencial de oxidao, desloca o hidrognio, transformando-se assim em ction e doando os seus eltrons ao prton H+ que, por sua vez, formar o hidrognio em sua forma molecular.Equao(es) qumica(as) que representa(am) o fenmeno:

Equao 1: Zn(s) + HCl(aq) ZnCl(aq) + H2(g)Equao 2: Al(s) + 2NaOH(aq) 2NaAlO2(s)+3H2(g)

2.0- Atividades do hidrognio atmico e molecular

Observaes experimentais:

Neste experimento demonstrativo, percebeu-se o aquecimento do sistema em todas as diluies dos cidos utilizados. Os eletrodos utilizados foram de platina e ao ser ligada a fonte percebeu-se desprendimento gasoso tanto no ctodo quanto no nodo. Ao adicionar permanganato de potssio aos tubos, as solues assumiram a cor tpica deste composto, prpura. Os experimentos com o zinco metlico e com o gs gerado da eletrlise no tubo contendo cido sulfrico foram realizados simultaneamente. O aparecimento de bolhas na superfcie do zinco foi notado no tubo que no estava conectado mangueira ligada ao sistema de eletrlise. Alm disso, observou-se que ao longo do tempo a colorao prpura sumiu gradativamente em ambos tubos, porm o processo foi mais rpido no tubo contendo zinco metlico.


A decomposio da gua em hidrognio e oxignio no espontnea, ou seja, no ocorre naturalmente, devido forte ligao covalente existente entre os tomos da molcula de gua , necessitando que uma energia externa seja fornecida para que acontea. Deste modo, para produo desses gases, com principal intuito do gs hidrognio, foi realizada a eletrlise da gua, onde uma corrente eltrica promoveu a reao, utilizando eletrodos de platina, inertes ao meio, de acordo com a equao 3. A soluo de cido sulfrico foi utilizada para potencializar a quantidade de gs hidrognio produzida, fornecendo ons H+ ao sistema. Ao ligar a fonte de 10V, uma corrente eltrica foi fornecida ao sistema, fornecendo assim a condio necessria para a produo. No ctodo ocorre a reao de reduo, onde a espcie com maior potencial de reduo do meio, no caso o H+, ganha eltrons e se reduz, de acordo com a equao 5. J no nodo ocorre a reao de oxidao, onde a espcie que possui o menor potencial de reduo se oxida, no caso a hidroxila, de acordo com a equao 4. Assim, o desprendimento gasoso visto no ctodo foi o gs hidrognio e o gs visto no nodo foi o oxignio e a corrente gasosa que saia da mangueira deste sistema era composta por estes dois gases.Na segunda parte desta prtica, o desaparecimento da cor caracterstica do permanganato nos dois tubos ao longo do processo indicativo da velocidade da reao qumica em meio cido do permanganato com o hidrognio, formando cloreto de mangans (II), cloreto de potssio e gua, sendo os dois sais solveis em meio aquoso. Como o permanganato de potssio foi consumido durante a reao, a sua colorao foi desaparecendo gradualmente. A velocidade do esmaecimento da colorao foi distinta, pois o hidrognio, agente promotor da reduo do mangans de +7 para +2, estava na forma molecular no tubo conectado com a mangueira (equao 6) e na forma atmica no tubo contendo zinco (equao 7). Neste ltimo, o hidrognio atmico produzido pela reao do cido com o zinco. O hidrognio nascente uma espcie extremamente reativa e rapidamente se converte em hidrognio molecular, por isto parte se transformou em gs hidrognio e o restante participou da reao. Isto explica o aparecimento de bolhas na superfcie deste metal. A reao se d de forma mais rpida neste tubo devido capacidade especial de reao do estado nascente, ativado, rico em energia, podendo reduzir elementos e compostos que no reagem prontamente com hidrognio molecular ou reagir de forma mais rpida que este, pois no h a etapa da quebra de ligao covalente existente na molcula de H2.

Equao qumica que representa o fenmeno:

Equao 3 - Reao Global da Eletrlise: H2O(l) H2(g) + O2(g)

Equao 4 - Semi-reao do nodo : 2OH-(aq) O2(g) + H2O(l) + 2e-

Equao 5 - Semi-reao do ctodo: 2H+(aq) + 2e- H2(g) Equao 6 - 3HCl(aq) + 5/2 H2(g) + KMnO4(aq) KCl(aq) + MnCl2(aq) + 4H2O(l)

Equao 7 - 3HCl(aq) + 5 H(g) + KMnO4(aq) KCl(aq) + MnCl2(aq) + 4H2O(l)

3.0- Mistura Detonante


Neste experimento demonstrativo, percebeu-se o aquecimento do sistema ao diluir o cido sulfrico. Os eletrodos utilizados foram de platina e ao ser ligada a fonte percebeu-se desprendimento gasoso tanto no ctodo quanto no nodo. Ao mergulhar a mangueira do experimento anterior em um bquer contendo gua e detergente, observou-se a formao de espuma significando corrente gasosa produzida. Ao aproximar a haste incandescente s bolhas formadas, ocorreu uma pequena exploso.Interpretao das observaes experimentais (Discusso):

Como explicado anteriormente, a decomposio da gua em hidrognio e oxignio no espontnea, ou seja, no ocorre naturalmente, devido forte ligao covalente existente entre os tomos da molcula de gua, necessitando que uma energia externa seja fornecida para que acontea. Deste modo, para produo desses gases, com principal intuito do gs hidrognio, foi realizada a eletrlise da gua, onde uma corrente eltrica promoveu a reao, utilizando eletrodos de platina, inertes ao meio, de acordo com a equao 3. A soluo de cido sulfrico foi utilizada para potencializar a quantidade de gs hidrognio produzida, fornecendo ons H+ ao sistema. Ao ligar a fonte de 10V, uma corrente eltrica foi fornecida ao sistema, fornecendo assim a condio necessria para a produo. No ctodo ocorre a reao de reduo, onde a espcie com maior potencial de reduo do meio, no caso o H+, ganha eltrons e se reduz, de acordo com a equao 5. J no nodo ocorre a reao de oxidao, onde a espcie que possui o menor potencial de reduo se oxida, no caso a hidroxila, de acordo com a equao 4. Assim, o desprendimento gasoso visto no ctodo foi o gs hidrognio e o gs visto no nodo foi o oxignio e a corrente gasosa que saia da mangueira deste sistema era composta por estes dois gases.

O borbulhamento formado no bquer com gua e detergente era proveniente desta corrente gasosa. Ao aproximar uma haste incandescente uma pequena exploso ocorreu, devido ao fato do hidrognio ser um gs inflamvel. Ao ser fornecida uma fonte de calor, ocorreu a combusto deste, ou seja, reao entre hidrognio e oxignio, com formao de gua (equao 8). Equao(es) qumica(as) que representa(am) o fenmeno:

Equao 8: H2(g) + O2(g) H2O(l)

4.0- gua Como Meio Para Reaes Qumicas


Ao adicionar bicarbonato de sdio ao cido tartrico, ambos na forma slida, nada ocorreu, ou melhor, nenhuma evidncia de reao qumica aconteceu. No entanto, ao adicionar gua a este sistema, ocorreu um intenso desprendimento gasoso com liberao de calor, evidncias de reao qumica.Interpretao das observaes experimentais (Discusso):

No estado slido, nenhuma reao qumica foi evidenciada. Isto porque, neste estado de agregao da matria, o composto possui baixa energia e baixa entropia, no permitindo a mobilidade e nem contato entre as molculas para que a reao ocorresse de modo espontneo.

A presena da gua como meio para a reao proporciona mobilidade s molculas dos compostos, permitindo os choques efetivos entre elas, tornando possvel a reao. Ao entrar em contato com a gua, o cido tartrico se ioniza, ao passo que o bicarbonato de sdio se dissocia. Assim ocorre a reao entre o bicarbonato de sdio e o cido tartrico formando cido carbnico e o tartarato de sdio, porm como tal cido no estvel, se decompe instantaneamente em gs carbnico e gua, conforme a equao 9, explicando assim o desprendimento gasoso visualizado no experimento.Equao(es) qumica(as) que representa(am) o fenmeno:

Equao 9: NaHCO3(aq) + C4H6O6(aq) Na2C4H4O6(aq) + CO2(g) + H2O(l)

5.0- HidratosObservaes experimentais:

Ao aquecer cristais sulfato de cobre (II) pentahidratado, observou-se que o slido perdeu a colorao azul intensa caracterstica, tornando-se branco. Posteriormente, ao adicionar gua e secar novamente, o slido voltou sua colorao azul original. O desenho feito utilizando soluo de cloreto cobaltoso em um papel de filtro possua a colorao rosa. Com o aquecimento, o desenhou adquiriu colorao azul e ao ser assoprado, voltou colorao rosa original.Interpretao das observaes experimentais (Discusso):

Ambos os experimentos obedecem ao mesmo princpio para explicao. Os compostos possuem gua em sua composio, havendo um retculo de hidratao ao redor da substncia, fato que altera as propriedades. O processo de remoo das molculas de gua atreladas ao retculo cristalino exige que seja fornecida energia ao composto para quebrar as interaes que existem entre o mesmo e tais molculas.

Assim, no primeiro caso, ao aquecer o sulfato de cobre (II) pentahidratado, forneceu-se a energia necessria para romper as interaes da gua com o composto e quebrar o retculo de hidratao, desidratando-o (equao 10). A mudana de colorao reflexo da perda de gua e uma propriedade organolptica que evidencia este processo, j que com este retculo ele possui colorao azul e na forma anidra sua colorao branca. Facilmente o processo foi revertido adicionando gua ao sal anidro, voltando este, depois da secagem do excesso, forma hidratada e ao azul original. Ressalta-se que por ser uma reao reversvel, ambos compostos coexistem, sendo a cor apresentada correspondente ao composto predominante. O segundo caso explicado da mesma maneira. O cloreto cobaltoso forma um complexo com a gua onde um tomo de cobalto se complexa com 6 molculas de gua, formando uma substncia de cor rosa. Ao ser aquecido, este perde molculas de gua e forma o on [CoCl4]2 (equao 11), de cor azul. Porm, assim como no caso do sulfato de cobre (II), ao ser fornecida gua novamente ao sistema pela umidade presente no sopro, o desenho voltou cor rosa original. Ressalta-se que por ser uma reao reversvel, ambos compostos coexistem, sendo a cor apresentada correspondente ao composto predominante.

Equao(es) qumica(as) que representa(am) o fenmeno:

Equao 10: CuSO4.5H2O(s) CuSO4(s) + 5H2O(l)

Equao 11: [Co(H2O)6]2+ + 4Cl- [CoCl4]2- + 6H2O

Datas: 17 e 24/09/2014

Ttulo do Experimento: ELEMENTOS DO GRUPO 1 E 21.0 Propriedades redutoras dos metais alcalinos terrosos


Com o auxlio de uma pina pegou-se uma amostra de sdio metlico, o qual estava imerso em querosene, e o posicionou sobre um papel de filtro, para em seguida corta-lo pela metade com a pina. Observou-se ao cortar o slido que o mesmo apresenta pouca dureza, isto , no apresentou acentuada resistncia ao corte, alm de que o brilho da seo que havia sido cortada era mais intenso que a superfcie do slido tendo tambm cor menos opaca.

Fora em seguida adicionado a uma capsula de porcelana que continha gua duas gotas de fenolftalena, para em seguida ser adicionado o pedao de sdio metlico a mesma . Observou-se que instantaneamente ocorreu reao entre a agu e o slido de tal forma que a capsula esquentou, ocorreu desprendimento gasoso e ocorreu uma mudana na colorao da soluo de incolor para um rosa intenso.

De modo anlogo a este experimento com o sdio, lixou-se uma fita de magnsio, a qual originalmente tinha colorao preta e opaca e aps ser lixada tomou cor prata e brilho, caracterstico de metais, e adicionou a em um tubo de ensaio contendo gua destilada e trs gotas de fenolftalena. Observou-se que as caractersticas foram semelhantes quelas observadas na reao com o sdio, isto , ocorreu desprendimento gasoso, a colorao da soluo passou de incolor para rosa e ocorreu aquecimento, entretanto a intensidade da reao fora muito distinta, de modo que cada um dos fenmenos observados se decorreu de modo muito lento quando comparado ao sdio.

Ainda como parte deste experimento adicionou-se uma fita de magnsio a um tubo de ensaio contendo cido clordrico na concentrao de seis mol por litro. Os fenmeno observados levam a concluso de que ocorrera reao qumica, tendo em vista que ocorrera desprendimento gasoso, grande variao na temperatura do tubo e o consumo da fita do metal de modo que aps alguns segundos no havia mais slido algum no tubo.

Por ultimo fora realizada a combusto de uma fita de magnsio metlico, o qual teve relativa dificuldade para iniciar sua ignio atravs de uma lamparina. A combusto se deu com uma chama de luz branca de extrema intensidade luminosa. As cinzas resultantes da combusto foram adicionadas a uma capsula de porcelana contendo gua e fenolftalena, indicando assim uma reao atravs da mudana de colorao da soluo que passou de incolor para rosa.Interpretao das observaes experimentais (Discusso):

No procedimento executado nesta prtica foi tanto no caso do sdio quanto do magnsio que ao ser retirada a camada mais externa do slido, seja pelo lixamento deste, no caso do magnsio, ou pelo corte do mesmo, no caso do sdio, fora verificado brilho. Este fenmeno pode ser facilmente justificado, pois devido a elevada reatividade que ambos os slidos apresentam a reao dos mesmos com oxignio na forma gasosa se da assim que estes so expostos a atmosfera de modo que a camada superficial do slido no constituda do elemento em sua forma metlica, mas do xido do mesmo, o qual no apresenta algumas propriedades do metal, dentre elas o brilho.

Fora em seguida imerso o magnsio e o sdio, ambos em suas formas metlicas, em tubos contendo gua e pela alterao da colorao do meio, que continha fenoftaleina, indicou que o pH da soluo tornou-se bsico em ambos os casos. Este fenmeno se d, pois a fenolftalena um composto que pode ser denotado como indicador de pH e quando exposto a um meio com pH superior a 8,2 apresenta cor rosa.

Decorrente do fato de que na imerso do magnsio e do clcio em gua ocorreu com aumento do pH no meio e desprendimento gasoso o estas podem ser descritas como nas reaes expostas na seo equaes qumicas que representam o fenmeno. Estas reaes foram ambas de deslocamento entre metais e gua e decorrem espontaneamente toda vez que a tendncia a se oxidar de um metal for mais elevada do que a do hidrognio.

possvel ento explicar de maneira breve a razo pela qual a reao entre o sdio e gua se d de maneira to mais intensa que a reao entre o magnsio e a gua, sendo esta o fato de que o potencial de oxidao do sdio frente o eletrodo padro de hidrognio muito superior ao potencial de oxidao do magnsio frente ao mesmo eletrodo de referncia. Propriedade esperada decorrente do fato de que o sdio e um elemento com eletronegatividade inferior ao do magnsio decorrente do menor raio atmico do elemento em sua forma metlica.

Finalmente cabe comentar quanto a combusto do sdio, alm da subsequente reao do seu xido com gua que acabara por elevar o pH, como observado pela alterao do meio onde continha fenolftalena. Vale comentar que a reao de combusto do magnsio no ocorreu assim que o mesmo foi introduzido chama devido ao fato de que o magnsio forma uma camada de xido que funciona como uma barreira protetora que impede que o metal da camada ais interna reaja.

pertinente tambm comentar quanto a combusto do magnsio que a intensidade da chama observada durante o processo decorrente de este processo ser extremamente exotrmico com grande liberao de energia, tendo em vista que a estabilidade do sdio na sua forma de xido extremamente superior quela de sua forma metlica. Quanto ao fato do seu xido reagir com a gua elevando o pH da mesma isso pode ser descrito pela reao presente na seo equaes qumicas que representam o fenmeno, onde o xido ao reagir com a gua forma o hidrxido de magnsio, comportamento tpico dos xidos de alcalinos terrosos.


2Na(s) + O2(g) --> Na2O(s)Na(s) + H2O(l) --> NaOH(aq) + H2(g)Mg(s) + O2(g) --> MgO(s)

Mg(s) + 2H2O(l) --> Mg(OH)2(aq) + H2(g)

MgO(s) + H2O(g) --> Mg(OH)2(s)

2.0 Identificao de Alguns Elementos do Bloco s

2.1 Identificao atravs do teste de chama


Neste teste, ao embeber a haste de platina e lev-la chama, ocorria uma mudana de colorao, prpria de cada elemento que era utilizado. Muitas vezes o experimento foi repetido, devido a uma difcil visualizao da cor emitida. As cores observadas esto expressas na tabela 1.Interpretao das observaes experimentais (Discusso):

O teste da chama executado nesta prtica constitui de uma tcnica qualitativa de anlise qumica, isto , no tem por objetivo quantificar, porm identificar espcies envolvidas. Neste caso, estas devem ter em sua composio tomos de elementos qumicos que, ao serem excitados por uma fonte de energia, realizam transies eletrnicas de seus eltrons de valncia. Estas transies, segundo SKOOG et.al. 2006, baseado no modelo atmico de Bohr, consistem na transferncia de um eltron de um orbital para outro onde ao retornar ao estado fundamental, estes liberam a energia recebida anteriormente em forma de radiao. Estas radiaes liberadas dentro do espectro visvel so peculiares de cada ction e responsveis pela mudana da colorao na chama.Para a realizao do teste, a fonte energtica responsvel pela excitao das amostras foi energia trmica que promoveu a passagem do eltron para uma rbita mais energtica. O mecanismo disto se d de modo que um fton de energia proveniente da fonte trmica incide no tomo, promovendo a transio eletrnica quando a energia do fton for suficiente energia necessria para realizao desse salto.

Utilizou-se como fonte de energia a chama de uma lamparina a qual usava lcool como combustvel e o oxignio atmosfrico como comburente. A mesma tinha colorao amarelada em sua camada mais superior, cor levemente alaranjada logo abaixo desta e, por ltimo, uma cor de azul translcido numa regio mais prxima do pavio de queima da lamparina. Isto se deve ao fato de existirem zonas de combusto.

No interior das regies mais quentes,azuladas, ohidrognioest sendo separado do combustvel e queimado, formandovapordegua. A camada onde h a formao de dixido de carbono promove menor liberao de energia e apresenta a colorao mais amarelada e externa da chama, de modo que tem menor potencial para excitar o analito no teste de chama. Visto isto, a insero da amostra na chama se deu na camada mais energtica desta, a qual tinha a cor azul.

A realizao do teste se deu atravs da insero da amostra de soluo aquosa dos sais com o auxlio de uma haste de platina, material escolhido devido ao fato de ser um metal nobre altamente inerte no causando interferncias no resultado da anlise. Com este mesmo propsito, antes de cada experimento, a haste fora limpa com soluo de cido clordrico 1:1, visando remover qualquer impureza incrustada na haste, levando-a em seguida chama.

A insero da haste na chama aps a imerso desta em cido clordrico no promovia alterao na colorao devido ao fato dos tomos deste cido no emitirem radiao na regio do visvel (400nm a 700nm, segundo RUSSEL), caracterstica fundamental para a aplicao deste mtodo. Os resultados obtidos esto expressos na tabela 1.

Tabela 1. Cores observadas para os sais no teste de chama

Elemento

Cor

Faixa de comprimento de onda (nm)

Configurao eletrnica

Possibilidades de transies eletrnicas

Li

Magenta (vermelho/rosa)625 740 nm1s 2s2s 2p1Na

Amarelo565 590 nm1s 2s 2p6 3s3s1 3p1K

Violeta (lils)

380 440 nm1s 2s 2p6 3s 3p6 4s14s1 3d1Ba

Verde500 565 nm1s 2s 2p6 3s 3p6 3d10 4s 4p6 4d10 5s 5p6 6s6s 4f1Ca

Vermelho

625 740 nm1s 2s 2p6 3s 3p6 4s4s 3d1Sr

Vermelho

625 740 nm1s 2s 2p6 3s 3p6 3d10 4s 4p6 5s5s 4d1O fenmeno observado explicado tendo por base o modelo atmico proposto por Bohr, o qual diz que um eltron em um tomo pode ter somente certas quantidades especficas de energia; isto , a energia de um eltron em um tomo quantizada. Deste modo, um tomo tem um conjunto de energias quantizadas, ou nveis de energia, disponvel para seus eltrons e cada nvel de energia tem uma capacidade mxima de eltrons. Um tomo est normalmente em seu estado fundamental, o estado no qual todos os seus eltrons esto nos nveis de energia mais baixos que lhes so disponveis. Ao absorver energia de uma chama ou descarga eltrica, alguns de seus eltrons ganham energia e so elevados a um nvel de energia maior, levando o tomo a um estado excitado. Alguns dos nveis de energia mais baixos ficam livres e, assim, um eltron pode cair de um nvel mais alto para um nvel de energia mais baixo. Quando isto acontece, a energia liberada do tomo em uma quantidade igual diferena entre as duas energias do eltron. De acordo com Bohr, a energia liberada na forma de fton de radiao eletromagntica.

A colorao emitida pelas espcies no teste da chama reflexo da transio eletrnica dos eltrons da camada mais externa (eltrons de valncia). Essa diferenciao nas cores explicada pelas distintas energias associadas s rbitas dos tomos dos elementos.Na maioria dos casos, o ction ao receber a energia passa a seu estado fundamental na chama estando ento tomos livres e ocorrendo a transio eletrnica, porm o ltio uma exceo, sendo que a cor se deve espcie transiente hidrxido de ltio (LiOH) formada na chama, devido ao seu grande poder oxidativo e altssima reatividade.Atravs da anlise dos resultados constata-se como o ction tem funo determinante na colorao emitida na queima da espcie, enquanto o nion no apresenta efeito na mesma. Isto ocorre porque os nions, por possurem um excesso eletrnico, necessitam de maior energia para promover a transio de modo que a emisso de luz que se d pelo retorno do eltron mais energtica e atravs da lei de Planck contata-se que esta possui menor comprimento de onda, classificando-se na regio do ultravioleta (menor que 400nm, segundo SKOOG et. al. 2006), no sendo assim visualizado pelo olho humano que a ferramenta de deteco deste mtodo.

2.2 Identificao atravs de formao de precipitados


Inicialmente colocou-se em trs tubos de ensaio por vez uma alquota de 1 mL de KCl, 1mL de LiCl e 1mL de NaCl, todas solues saturadas dos sais. Em seguida adicionou-se a cada um dos tubos duas gotas de tetrafenil borato de sdio. Observou-se que ao passo que nos tubos contendo NaCl e LiCl no ocorreu nenhum indcio de reao, mesmo com a passagem do tempo, no tubo contendo KCl ocorreu precipitao e turvao da soluo imediatamente aps a adio do tetrafenil borato de sdio.

Em seguida tomou-se 15 tubos de ensaio colocando em 5 deles alquotas de 1 mL de nitrato de magnsio, em 5 deles alquotas de 1 mL de nitrato de clcio e em 5 deles alquotas de 1 mL de nitrato de brio. Em seguida, acrescentou-se 1 mL de soluo de cada uma das seguintes substncias (NH4)2CO3; NaOH; K2CrO4; (NH4)2C2O4; (NH4)2SO4 nos distintos tubos de ensaio. Verificando se ocorrera precipitao e analisando de modo comparativo entre brio, clcio e magnsio a intensidade da precipitao.

Os resultados obtidos quanto precipitao aps a adio das solues foi disposto na tabela abaixo:

ons

CO32-OH-CrO42-C2O42-SO42-Mg2+-+++---Ca2++++-++-Ba2++++++++++++++Interpretao das observaes experimentais (Discusso):

No processo de dissoluo, trs foras entre as molculas esto envolvidas: entre soluto e soluto, entre solvente e solvente e entre soluto e solvente. Para que a solubilizao ocorra, faz-se necessrio que a fora atrativa entre soluto-solvente supere as demais, ou seja, a dissoluo ocorre quando as foras de atrao entre o soluto e o solvente so suficientemente fortes para quebrar as ligaes soluto-soluto e solvente-solvente, estabelecendo a ligao soluto-solvente. O tamanho do on fator determinante na solubilidade, j que um menor tamanho de on favorece a hidratao da substncia em questo. Se um sal for insolvel, sua energia reticular ser maior que sua energia de hidratao. Todos os sais simples dos metais alcalinos so solveis em gua, de modo que na anlise quantitativa esses metais precisam ser precipitados como sais pouco comuns, muitas vezes sais orgnicos. Este foi o caso do tetrafenilborato de sdio que ao ser adicionado na soluo de cloreto de potssio, formou um precipitado de cor branca. Tal precipitado foi o tetrafenilborato de potssio, que insolvel porque sua energia de hidratao muito pequena, devido ao grande tamanho de seus ons.Os elementos magnsio, clcio e brio pertencem ao grupo 2 da tabela peridica apresentando configuraes eletrnicas similares. Disto decorre a semelhana de suas propriedades. O magnsio o metal que apresenta propriedades mais diferenciadas de resto do grupo, devido ao seu pequeno tamanho e por essa razo, s vezes no classificado junto com esses elementos no procedimento de separao analtica. Os ons magnsio apresentam-se incolores em solues. O hidrxido de magnsio um de seus compostos menos solveis. A alta solubilidade de muitos compostos de magnsio atribuda ao pequeno tamanho do on Mg2+, o que favorece a sua hidratao.Dentre os compostos de clcio, os menos solveis so os carbonatos e oxalatos.O Brio o elemento mais pesado desses quatro elementos e precipita mais facilmente do que os ctions dos elementos j citados.Os tomos dos elementos do grupo 2 so grandes, mas menores do que do grupo 1, principalmente porque a retirada de dois eltrons aumenta ainda mais a carga nuclear efetiva, pois a carga adicional do ncleo faz com que esta atraia mais fortemente os eltrons. Logo esses elementos possuem densidades maiores que os metais do grupo um. Solubilidade da maioria dos sais diminui com o aumento de seu peso atmico, embora se observe a tendncia inversa no caso dos hidrxidos deste grupo. A solubilidade depende da energia reticular de um solido e da energia de hidratao dos ons.

As energias reticulares so muito maiores do que dos metais alcalinos por causa do efeito do aumento da carga. Considerando-se um on negativo qualquer, a energia reticular decresce medida que aumenta o tamanho do metal.

A energia de hidratao tambm diminui a medida que os ons metlicos se tornam maiores. Para uma substncia ser solvel, a energia de hidratao deve ser maior que a energia reticular. Como pde ser visto, descendo pelo grupo dos alcalinos terrosos os ons metlicos se tornam maiores, de modo que tanto a energia de hidratao quanto a energia reticular se tornam cada vez menores. Um decrscimo na energia reticular favorece um aumento de solubilidade.

Os dois fatores portanto variam em sentidos opostos, e o efeito global depende do qual dos dois apresenta uma variao relativa maior. Na maioria dos casos, considerando-se os casos dos elementos formados pelos metais alcalinos terrosos, a energia de hidratao decresce mais rapidamente que a energia reticular, portanto os compostos se tornam menos solveis a medida o metal aumenta de tamanho. Contudo no caso dos hidrxidos, a energia reticular diminui mais rapidamente que a energia de hidratao, de modo que a solubilidade desses compostos aumenta de cima para baixo dentro do grupo.


K+(aq) + Na[B(C6H5)4] (aq) Na+(aq) + K[B(C6H5)4] (s)

3.0 Hidrlise de sais

Observaes experimentais:Aps o aquecimento de um volume de gua destilada at a temperatura de ebulio da mesma mediu-se o pH com auxlio de papel indicador de pH. Atravs da comparao da colorao obtida com a tabela de referncia identificou-se que o pH da gua aps seu aquecimento fora de 6.

Adicionou-se a seis tubos de ensaio os seguintes sais: nitrato de sdio, carbonato de sdio, cloreto de potssio, carbonato de potssio, nitrato de magnsio e cloreto de clcio. Fora, em seguida, adicionado a cada um destes tubos um volume da amostra de gua que havia sido fervida, para em seguida ser medido o pH com auxlio de papel indicador de pH, tal como fora executado na gua.

O resultado obtido da comparao da colorao dos papeis indicadores com a tabela de referncias em cada uma das amostras esta disposto na tabela a seguir:

Sal

NaNO3Na2CO3KCl

K2CO3Mg(NO3)2CaCl2pH

61161266Interpretao das observaes experimentais (Discusso):

A execuo deste experimento tinha como objetivo verificar a ocorrncia de um especfico tipo de reao qumica, o qual a hidrlise salina, bem como verificar como esta reao se d perante distintos ctions e nions que compe o sal. Este tipo de reao pode ser resumido como a reao de um sal com a gua originando o cido e a base precursores deste, entretanto no uma reao que se d de maneira espontnea em todos os casos e nem mesmo decorre em outros.

A reao da hidrlise salina decorre da reversibilidade da reao entre os cidos e as bases que ao reagir formam o sal e a gua, deste modo reaes que apresentem uma constante de equilbrio elevada no sentido de formao do sal tendem a no realizar a reao de hidrlise. Desta forma, sais provenientes da reao entre um cido e uma base fortes, isto , de compostos que tem elevados graus de ionizao e dissociao, respectivamente, o que leva os mesmo a se encontrarem integralmente em forma de ctions e nions quando solubilizados, tendem a no reagir com a gua desta forma.

Quando um sal dissolvido em gua, se dissocia em seus ons. Um sal proveniente de uma reao entre um cido e uma base. Embora a reao entre eles seja denominada neutralizao, a soluo do sal resultante no necessariamente neutra. Ahidrlise salina a reao entre um sal e a gua, podendo provocar alteraes de pH na soluo final. O ction ou nion, ou mesmo os dois, de um sal, dissociados na soluo aquosa, reagem com a gua dando origem a solues cidas, bsicas ou neutras, dependendo da fora do cido e da base dos quais o sal envolvido proveniente. Em termos gerais, podemos dizer que nahidrlise salinaocorre o inverso do processo da reao de neutralizao.

A hidrlise distinta da solvatao. Na solvatao, as molculas de gua se associam aos ons em soluo, formando camadas de hidratao ao redor do on central. Por outro lado, na hidrlise h reao qumica entre a espcie (ction, nion ou ambos) e a gua, havendo assim quebra de ligaes covalentes na molcula de gua, enquanto na solvatao isso no acontece.

Um sal neutro formado quando um cido forte neutralizado com uma base forte. A fora de um cido ou de uma base est relacionada com o grau de dissociao (ou ionizao). Nesse caso, tanto os cidos quanto as bases se dissociam completamente (a ionizao do cido completa).Assim, os sais produzidos nessas reaes de neutralizao so sais neutros e quando esses sais so adicionados gua no sofrem hidrlise, mantendo desta maneira o pH da gua inalterado. Se a gua empregada pura, o pH ir se manter em um valor igual a 7,00 a 25 C (soluo salina neutra).

Um sal cuja sua soluo cida formado em uma reao de um cido forte com uma base fraca. Desta maneira, quando os sais cloreto de amnio e cloreto de alumnio so adicionados gua, h hidrlise do ction desses sais (ction oriundo de uma base fraca) gerando ons hidrnio, tornando assim a soluo cida (pH < 7). Os ctions metlicos em soluo aquosa se comportam como cidos de Lewis (espcies capazes de receber par de eltrons). A carga positiva sobre o ction hidratado atrai a densidade eletrnica da ligao O-H na molcula de gua. Assim, quanto maior a densidade de carga do ction metlico, maior ser a polaridade da ligao covalente entre o tomo de oxignio e o tomo de hidrognio na molcula de gua que est hidratando o ction metlico, aumentando a acidez do tomo de H (maior +), facilitando dessa maneira o rompimento da ligao O-H. Quando h o rompimento dessa ligao, um prton hidratado (on hidroxnio ou hidrnio: H3O+(aq)) formado, produzindo uma soluo cida. A Figura 1 apresenta um esquema da primeira etapa da reao de hidrlise de um ction, Mn+(aq).

Figura 1: Esquema da primeira etapa da reao de hidrlise de um ction

Assim, a hidrlise de um ction pode ser representada genericamente pela primeira equao do fenmeno. Por outro lado, quando o sal formado na reao de uma base forte com um cido fraco esse sal ter um carter bsico, pois seu nion em gua produz ons hidroxilas, tornando o pH > 7. Assim, a hidrlise de um nion pode ser representada genericamente pela segunda equao do fenmeno.

No experimento realizado que verificou-se que no ocorreu alterao do pH da gua mesmo aps a adio de nitrato de sdio ou cloreto de potssio a mesma. Tendo em vista que estes compostos se tratam do fruto da reao entre um par de cidos e bases fortes ento justificado tal comportamento.

Por sua vez os sais provenientes de cidos fortes e bases fracas, tal como o nitrato de magnsio ou o cloreto de clcio, estes so capazes de realizar a hidrlise e ao passo que a base eu comps esse sal fraca a mesma no se dissocia completamente enquanto o cido forte encontra em sua forma completamente ionizada de modo que a concentrao de prtons H+ elevada e o pH do meio decresce, tal como fora visualizado no experimento onde o pH cai para trs e quatro depois da adio dos sais.

De modo anlogo os compostos frutos da reao de base forte e cido fraco, como carbonato de sdio e carbonato de potssio, elevam o pH do meio ao serem solubilizados. Vale ainda ressaltar no caso dos carbonatos que o desprendimento gasoso se d decorrente do fato de que o cido carbnico no um composto estvel e assim que sintetizado ele se degrada formando uma molcula de gua e uma molcula de gs carbnico, que e o gs que visualizado esvaindo da soluo.

Em geral, observou-se que elementos do grupo 1 geram bases fortes e elementos do grupo 2 tambm geram bases fortes, porm relativamente mais fracas (menos hidroxilas livres no meio) do que os alcalinos.Equao(es) qumica(as) que representa(am) o fenmeno:

M+(aq) + 2H2O(l) MOH(aq) + H3O+(aq)A-(aq) + H2O(l) HA(aq) + OH-(aq)Na2CO3(aq) + H2O(l) 2NaOH(aq) +CO2(g)K2CO3(aq) + H2O(l) 2KOH(aq) +CO2(g)

Mg(NO3)2(aq) + 2H2O(l) Mg(OH)2(aq) +2HNO3(aq) CaCl2(aq) + 2H2O(l) Ca(OH)2(aq) + 2 HCl(aq)

Data: 09/10/2014

Ttulo do Experimento: GRUPO 131.0 Obteno de cido Brico


Ao adicionar gua ao brax, no foi visto alterao no sistema, continuando um sistema bifsico sendo que o brax constitua a fase slida e a gua a lquida. Ao aquecer, o sistema ficou homogneo, ocorrendo a completa dissociao do slido na gua. Neste momento, testou-se o pH com papel indicador, verificando pH 10. Depois, adicionou-se 1 mL de cido clordrico 6 mols/L vagarosamente, esperou-se atingir a temperatura ambiente e submeteu-se a soluo banho de gelo. Aps determinado tempo, observou-se a formao de cristais insolveis no meio. Assim, estes foram separados por filtrao vcuo, lavados com gua destilada gelada para evitar perdas e depois secados para experimentos posteriores.Interpretao das observaes experimentais (Discusso):

Ao adicionar gua a aproximadamente 2g de brax em um bquer, no ocorreu reao nem dissoluo, formando assim um sistema bifsico. Deste modo, por se tratar de um processo de solubilizao endotrmico, onde necessrio absorver energia para que as interaes soluto-soluto sejam enfraquecidas e se formem as ligaes soluto-solvente, submeteu-se o sistema ao aquecimento at que todo slido branco antes presente no mais fosse visualizado. O brax, ao se dissolver em gua, sofre uma reao de hidrlise, conforme a equao 1, formando cido brico e hidrxido de sdio. Ao se testar o carter cido-base da soluo, verificou-se pH 10, indicando carter bsico que se explica pelo fato do sal ser proveniente de um cido fraco e uma base forte, prevalecendo no meio ons hidroxilas.

Dos elementos do grupo 13 (Boro, Alumnio, Glio, ndio e Tlio), o boro o nico no metal, sendo os outros metais. O boro um metalide que forma ligaes covalentes e possui energia de ionizao particularmente alta. Todavia, como ele possui apenas trs eltrons na camada de valncia e possui um raio atmico muito pequeno, ele forma compostos com octetos incompletos. Este elemento uma das excees da regra do octeto se estabilizando com seis eltrons na camada de valncia, e no oito. Isto pode facilmente ser verificado ao se observar a estrutura do cido brico (Figura 1), onde o boro realiza apenas trs ligaes covalentes para se estabilizar.

Figura 1 Estrutura do cido brico

A adio do cido clordrico teve como objetivo neutralizar o excesso de ons hidroxilas do meio, consumindo-os formando mais gua e deslocando o equilbrio qumico no sentido da formao do cido brico e consumo do brax. Neste momento, o pH encontrado foi 1. Esperou-se esfriar at a temperatura ambiente para que os cristais de cido brico pudessem ser formados uniformemente, levando apenas depois de certo tempo ao banho de gelo, j que a solubilidade do cido brico em gua diminui com a diminuio da temperatura, favorecendo a formao dos cristais. Posteriormente foi filtrado, lavado com gua gelada para diminuio das perdas por solubilizao e secado para os experimentos seguintes. O slido obtido tinha cor branca com aspecto de pequenos cristais. Equao(es) qumica(as) que representa(am) o fenmeno:

Equao 1:[Na2B4O7 . 7 H2O](s) + 3H2O(l) 4H3BO3(aq)+ 2 NaOH(aq) [B4O7]2-(aq)+ 2 NaOH(aq) + 7 H2O(l) +2 HCl(aq) 4 H3BO3(s)+ 2 H2O(l)+ 2 Na+(aq) + 2 Cl-(aq)

2.0 Reaes com cido BricoObservaes experimentais:Ao dissolver uma pequena poro do slido obtido no experimento anterior (cido brico), verificou-se pH 6 da soluo. Ao se inflamar o sistema formado por cido brico + cido sulfrico concentrado + etanol, observou-se o aparecimento de uma chama verde.Interpretao das observaes experimentais (Discusso):

O boro, com caractersticas acentuadas de ametal, forma um cido monoprtico na reao do cido brico com gua (Equao 2), liberando ons H+ no meio. Porm, ele possui carter cido muito fraco, apresentando pH 6 no experimento, visto que esta varivel depende da concentrao de ons H+ presentes e esta, por sua vez, baixa. Na segunda parte do procedimento, reagiu-se cido brico e etanol utilizando cido sulfrico como catalisador para formar borato de etila. O experimento foi realizado em capela por se tratar de substncias volteis e potencialmente perigosas. A equao 3 explicita a reao que ocorreu. A formao deste ster de boro foi confirmada ao se acender os vapores do sistema e observar uma chama de cor verde, caracterstico do espectro de emisso do boro.Equao qumica que representa o fenmeno:

Equao 2: B(OH)3(aq) + H2O(aq) (OH)3B-OH2 (aq)Equao 3: H3BO3 + 3CH3CH2OH B(OCH2CH3) + H2O

3.0 Comportamento do alumnio ante cidos e basesObservaes experimentais:

Ao testar o comportamento do alumnio frente ao cido clordrico concentrado, percebeu-se um intenso desprendimento gasoso com muita formao de precipitado branco/cinza numa reao bastante exotrmica. J com o cido clordrico diludo, apenas depois de certo tempo observou-se algumas bolhas desprendendo da superfcie do metal.Ao testar o comportamento do alumnio frente ao cido ntrico concentrado, inicialmente nada foi observado. Depois de submeter o sistema ao aquecimento, verificou-se a reao por meio de um desprendimento de gs marrom e gradativamente consumo na apara de alumnio.Ao adicionar a apara de alumnio hidrxido de sdio, observou-se formao de bolhas oriundas da superfcie do alumnio, relativamente mais lento (menos intenso) do que no experimento anterior. Verificou-se tambm o consumo do slido ao longo do processo, aumento da temperatura do sistema e gradativo aumento da turbidez, ou seja, quanto mais o alumnio era consumido, mais slido branco em suspenso era formado deixando o sistema turvo. Tais acontecimentos so indcios de transformaes na matria, ou seja, reaes qumicas.


O alumnio um elemento de carter metlico, reativo, leve, resistente, anfotrico, com uma superfcie que se apassiva devido formao de uma pelcula de Al2O3 quando exposto ao ar. O alumnio reagiu com o cido clordrico concentrado de acordo com a equao 4. Tal reao caracterizada como deslocamento ou simples troca. Recebe este nome pelo fato do alumnio, por ser mais reativo e possuir maior potencial de oxidao, deslocar o hidrognio, transformando-se assim em ction e doando os seus eltrons ao prton H+ que, por sua vez, formar o hidrognio em sua forma molecular. Deste modo, o gs gerado observado era o hidrognio e o precipitado o cloreto de alumnio que, apesar de ser solvel em gua, a quantidade de cloreto formada era muito grande pra quantidade de gua disponvel no sistema para solubilizao. O fato de o alumnio sofrer passivao atravs da formao da camada de xido de alumnio explica porque o cido clordrico diludo reagiu pouco com o metal: ele simplesmente no conseguiu penetrar na pelcula de xido, ao contrrio do cido clordrico concentrado.O alumnio precisou de uma energia extra para reagir com o cido ntrico (energia de ativao), ocorrendo a reao apenas aps o aquecimento. Nesta reao, ocorreu a formao de nitrato de alumnio, que no pde ser visualizado por se tratar de um sal solvel, gua e de monxido de nitrognio, que um gs incolor. Trata-se de reao de oxirreduo, onde o nitrognio se reduz de 5+ para 2+, parte dele permanece sob a forma de on nitrato e o alumnio se oxida de 0 a 3+. Foi visualizado o desprendimento de gs castanho-avermelhado devida a reao entre o monxido de nitrognio formado e o oxignio presente na atmosfera, gerando o dixido de nitrognio (equao 6).O alumnio possui carter anftero, podendo se comportar como um cido ou uma base frente a outras espcies qumicas. Assim, o alumnio reage com o hidrxido de sdio de acordo com a equao 7, formando o gs hidrognio, visto pelo desprendimento gasoso, e o tetrahidroxialuminato de sdio, slido branco em suspenso formado. Da mesma forma que o experimento realizado com cido clordrico, o metal, alumnio, por ser mais reativo e possuir maior potencial de oxidao, desloca o hidrognio, transformando-se assim em ction e doando os seus eltrons ao prton H+ que, por sua vez, formar o hidrognio em sua forma molecular.


Equao 4: Al + 3 HClAlCl3+ H2 (g)Equao 5: Al (s) + HNO3(aq) Al(NO3)3 (aq) + NO(g) + 4H2O(l)Reduo: NO3- + 4 H3O+ + 3 e- NO + 6 H2O

Oxidao: Al Al3+ + 3e-Equao 6: 2 NO (g) + O2(g) 2 NO2(g)Equao 7: 2Al+ 2NaOH+ 6 H2O 2 Na[Al(OH)4] + 3 H2

4.0 Carter Anftero do Hidrxido de Alumnio Observaes experimentais:

Em um tubo de ensaio dissolveu-se uma pequena quantidade de nitrato de alumnio em gua e foram necessrias poucas gotas (aproximadamente trs) de hidrxido de sdio para a formao de precipitado. Ao testar parte dessa mistura com cido clordrico, observou-se que ocorreu o desaparecimento do precipitado antes formado. J ao testar com hidrxido de sdio 30%, mais precipitado branco foi formado.Interpretao das observaes experimentais (Discusso):

Ao adicionar hidrxido de sdio ao nitrato de alumnio, ocorreu uma reao de dupla troca formando o nitrato de sdio, solvel em gua, e o hidrxido de alumnio, pouco solvel neste mesmo solvente e sendo o precipitado branco visualizado, de acordo com a equao 8. Tal hidrxido possui carter anfotrico, comportando-se como cido ou como base a depender do meio reacional. Assim, ao testar-se essa mistura com cido clordrico, o hidrxido de alumnio se comportou como base, formando cloreto de alumnio e gua, consumindo todo precipitado antes presente e formando um sistema monofsico incolor. A reao se processa de acordo com a equao 9. Ao testar-se essa mistura com hidrxido de sdio mais concentrado, o hidrxido de alumnio comportou-se como cido, reagindo e formando o tetrahidroxialuminato de sdio, slido branco precipitado.Equao(es) qumica(as) que representa(am) o fenmeno:

Equao 8: Al(NO3)3 (aq) + 3 NaOH(aq) Al(OH)3 (s) + 3NaNO3 (aq)Equao 9: Al(OH)3 (s) + HCl(aq) AlCl3 (aq) + 3 H2O(l)Equao 10: Al(OH)3 (s) + NaOH(aq) Na[Al(OH)4](s)

5.0 Purificao da gua por FloculaoObservaes experimentais:

A gua barrenta preparada se apresentava turva. Ao se comparar o tubo apenas com gua barrenta e o tubo contendo sulfato de alumnio e hidrxido de clcio, percebeu-se que este ltimo a velocidade de decantao foi maior e durante este processo formaram-se partculas maiores de barro do que no primeiro.Interpretao das observaes experimentais (Discusso):

A floculao o processo onde a gua recebe um tratamento com sulfato de alumnio em meio bsico visando diminuir o tempo necessrio para a decantao de slidos em suspenso, por meio da formao de flocos maiores que so mais facilmente removidos, consequncia da aglutinao de partculas. Ou seja, os coloides saem de suspenso na forma de agregados, formando partculas maiores. Como os flocos de sujeira so mais pesados do que a gua, estes caem e se depositam no fundo do tubo mais rpido do que anteriormente. O sulfato de alumnio chamado de coagulante qumico. Ele insolvel na gua e ao se dissociar gera ons trivalentes positivos (ctions) que atraem as impurezas carregadas negativamente no meio. Esta propriedade acentuada no alumnio dado a alta relao carga/raio de seu on que, por sua vez, resulta numa alta instabilidade de seu on em meio aquoso levando decorrente hidrlise. Uma menor parte dos ctions Al3+neutraliza as cargas negativas das impurezas presentes na gua, e a maior parte deles interage com os ons hidroxila (OH-) do hidrxido de clcio adicionado, formando o hidrxido de alumnio, conforme a equao 11.

Esse hidrxido de alumnio um coloide carregado positivamente que neutraliza as impurezas coloidais carregadas negativamente que estiverem na gua. O papel do hidrxido de clcio tornar o meio alcalino para a formao do hidrxido de alumnio, j que a hidrlise do sulfato de alumnio gera ons H+ em excesso no meio. Assim,as partculas poluidoras desestabilizam-se e sofrem uma aglutinao, o que facilita a sua deposio ou aglomerao em flculos.


Equao 11: Al2(SO4)3+ 6 H2O 2 Al(OH)3+6 H++ 3 SO42-Equao 12: 6 H++ 3 SO42- + 3 Ca(OH)2 ( 3 CaSO4 + 6 H2O

6.0 Hidrlise


Ao solubilizar o cloreto de alumnio e o nitrato de alumnio em gua e aferir o pH, observou-se que em ambos os casos o papel indicador universal mostrou pH 3.Interpretao das observaes experimentais (Discusso):

Quando um sal dissolvido em gua, se dissocia em seus ons. Um sal proveniente de uma reao entre um cido e uma base. Embora a reao entre eles seja denominada neutralizao, a soluo do sal resultante no necessariamente neutra. Ahidrlise salina a reao entre um sal e a gua, podendo provocar alteraes de pH na soluo final. O ction ou nion, ou mesmo os dois, de um sal, dissociados na soluo aquosa, reagem com a gua dando origem a solues cidas, bsicas ou neutras, dependendo da fora do cido e da base dos quais o sal envolvido proveniente. Em termos gerais, podemos dizer que nahidrlise salinaocorre o inverso do processo da reao de neutralizao.

Um sal cuja sua soluo cida formado em uma reao de um cido forte com uma base fraca. Nos casos dos sais de alumnio utilizados, ambos foram provenientes de um cido forte (clordrico e ntrico) com uma base de carter anfotrica e relativamente fraca, o hidrxido de alumnio. Assim, em gua, estes sais se dissociam e h hidrlise do ction Al3+ desses sais (oriundo de uma base fraca) gerando ons hidrnio, tornando assim a soluo cida (pH < 7), de acordo com as equaes 12 e 13. Os ctions metlicos em soluo aquosa se comportam como cidos de Lewis (espcies capazes de receber par de eltrons). A carga positiva sobre o ction hidratado atrai a densidade eletrnica da ligao O-H na molcula de gua. Assim, quanto maior a densidade de carga do ction metlico, maior ser a polaridade da ligao covalente entre o tomo de oxignio e o tomo de hidrognio na molcula de gua que est hidratando o ction metlico, aumentando a acidez do tomo de H (maior +), facilitando dessa maneira o rompimento da ligao O-H. Quando h o rompimento dessa ligao, um prton hidratado (on hidroxnio ou hidrnio: H3O+(aq)) formado, produzindo uma soluo cida.Equao(es) qumica(as) que representa(am) o fenmeno:

Equao 12: AlCl3 + 3 H2O ( Al(OH)3 + 3HClEquao 13: Al(NO3)3 + 3 H2O ( Al(OH)3 + 3HNO3

Data: 16/10/2014

Ttulo do Experimento: GRUPO 141.0 Propriedades redutoras do carvoObservaes experimentais:

Ao adicionar o cido sulfrico concentrado ao carvo ativo, nenhuma evidncia de reao foi percebida. Tampou-se o sistema com uma rolha adaptada a um tubo de vidro em forma de U, o qual a outra extremidade estava submersa em uma soluo de permanganato de potssio, inicialmente com cor prpura. Assim, aqueceu-se o sistema e da outra extremidade percebeu-se desprendimento gasoso com formao de bolhas na soluo de KMnO4, que gradualmente foi perdendo sua cor caracterstica, passando para um marrom bem claro at finalmente chegar ao incolor.Interpretao das observaes experimentais (Discusso):

O carvo ativado constitudo por carbono em sua forma elementar. Para reagir com o cido sulfrico concentrado, o carbono precisou de uma energia extra (energia de ativao), ocorrendo a reao apenas aps o aquecimento. Nesta reao, ocorreu a formao de gua (incolor), dixido de carbono e dixido de enxofre, que so gases incolores. Trata-se de reao de oxirreduo, onde o enxofre se reduz, por possuir um maior potencial de reduo, de 6+ para 4+ e o carbono se oxida de 0 a 4+, ou seja, o carbono foi o agente redutor da reao. J que por si s a reao de difcil percepo, o sistema montado em anexo possibilitou a comprovao deste fenmeno, onde a corrente gasosa que passava pelo tubo, constituda de CO2 e SO2, era injetada na soluo de permanganato de potssio e esta descorava gradualmente. O dixido de enxofre proveniente desta corrente reagiu com a gua, formando cido sulfuroso que em gua dissocia-se em bissulfito e prtons H+. Por sua vez, o on bissulfito reagiu com o on permanganato, tambm numa reao de oxirreduo onde o enxofre se oxidou de 4+ a 6+ e o mangans, por possuir maior potencial de reduo, de 7+ a 4+, devido a cor marrom visualizada, e ento a 2+. Como o permanganato de potssio foi consumido durante a reao, a sua colorao foi desaparecendo gradualmente, passando primeiramente a uma cor amarronzada. Desta forma, a reao entre carbono e cido sulfrico concentrado pde ser comprovada.Equao(es) qumica(as) que representa(am) o fenmeno:

C(s) + H2SO4(conc) ( CO2(g) + SO2(g) + H2O(l)SO2(g) +2 H2O(l) HSO3-(aq) + H3O+(aq)

5 HSO3-(aq) +2 MnO4-(aq) + H3O+(aq) ( 2 Mn2+(aq) + 5 SO42-(aq) + 4 H2O(l)

2.0 Dissoluo de CO2 em guaObservaes experimentais:O tornassol possua colorao azul. Aps a injeo de gs carbnico por meio do sopro, a cor do meio passou a vermelho. Depois do aquecimento do sistema, a colorao voltou ao azul.Interpretao das observaes experimentais (Discusso):

O azul de tornassol um indicador de pH em que a mudana de cor ocorre para variaes de 4,5 a 8,3, onde fica azul em meio bsico e vermelho em meio cido. Para o experimento, este indicador estava previamente em meio basificado de modo que sua colorao apresentava-se azul. Ao assoprar, o gs carbnico proveniente da expirao humana reagiu com a gua formando cido carbnico e deixando a soluo cida, percebida pela mudana para a colorao rosa. Este cido possui pouca estabilidade e com o aquecimento da soluo, o CO2 antes injetado evaporou, tornando a soluo bsica e azul novamente.Equao qumica que representa o fenmeno:

CO2(g) + H2O(l) H2CO3 (aq)

3.0 Decomposio de sais do cido carbnicoObservaes experimentais:

Ao se aquecer os tubos contendo carbonatos, nenhuma alterao foi visualizada. Apenas ao aquecer o bicarbonato de sdio, percebeu-se uma corrente gasosa sendo gerada e que ao entrar em contato com a soluo de hidrxido de clcio, deixava o sistema turvo (formao de slido branco). Ao se adicionar cido clordrico, em todos os casos houve intenso desprendimento gasoso com consumo do slido numa reao extremamente rpida.Interpretao das observaes experimentais (Discusso):A nica substncia que apresentou decomposio trmica foi o bicarbonato de sdio, onde pde ser percebida a reao devido corrente gasosa borbulhada na soluo de hidrxido de clcio. O dixido de carbono presente em tal corrente reagiu com a soluo de hidrxido de clcio formando gua e carbonato de clcio, slido branco pouco solvel em meio aquoso, precipitado e deixando o meio turvo. A presena do hidrognio possibilita a decomposio, j que os carbonatos do grupo 1 so estveis ao calor, devido a sua estrutura, e fundem-se sem sofrer decomposio. J na adio de cido clordrico, todas as substncias reagiram seguindo a mesma regra de formao de produto: seus respectivos cloretos, gua e dixido de carbono. As decomposies ocorreram de forma mais rpida e intensa do que se comparado decomposio trmica do bicarbonato de sdio, fato percebido pelo intenso desprendimento gasoso do meio. Em geral, carbonatos do grupo 1 tendem a se comportar como bases na maioria das reaes, sendo facilmente protonado por espcies cidas. Em meios cidos o on carbonatotende a ser protonado at a condio de cido carbnicoe ento decomposto em dixido de carbono e gua.Equao(es) qumica(as) que representa(am) o fenmeno:

Trmica (): 2 NaHCO3(aq) ( NaCO3(aq) + CO2(g) + H2O(l)CO2(g) + Ca(OH)2(aq) ( CaCO3(s) + H2O(l)Por reao com cido (HCl):

NaHCO3(aq) + HCl(aq) ( NaCl(aq) + CO2(g) + H2O(l)Na2CO3(aq) + 2 HCl(aq) ( 2 NaCl(aq) + CO2(g) + H2O(l)K2CO3(aq) + 2 HCl(aq) ( 2 KCl(aq) + CO2(g) + H2O(l)

4.0 Obteno do gel de cido silcicoObservaes experimentais:Ao adicionar cido clordrico ao silicato de sdio, inicialmente nada fora percebido. Aps um tempo de espera de aproximadamente 30 minutos, a viscosidade do meio aumentou a ponto de formar um gel de cor verde que, ao se verter o tubo, este continuava imvel. Interpretao das observaes experimentais (Discusso):

O gel em questo o cido silcico que foi formado numa reao de simples troca do silicato de sdio com cido clordrico, formando cido silcico e cloreto de sdio, onde o on Na+ do silicato de sdio diludo substitudo pelo on H+ proveniente da ionizao em gua do cido clordrico. Para sucesso no preparo do cido silcico, o pH durante a reao necessita mudar drasticamente. A reao comea em pH extremamente alto, devido ao silicato de sdio ser muito bsico, porm, o pH de estabilidade do sol-gel ao final da reao em torno de 2. Por isso, utiliza-se cido clordrico concentrado para que a reao se processe.


Na2SiO3(aq) + 2 HCl(conc) ( H2SiO3(aq) + 2 NaCl(aq)

5.0 Carter anftero dos hidrxidos de estanhoExperimento no realizado.

6.0 Comportamento de estanho em meio cido

Observaes experimentais:Ao testar o comportamento do estanho frente ao cido clordrico concentrado, nada aconteceu inicialmente. Ento aqueceu-se o sistema e assim percebeu-se um intenso desprendimento gasoso, com consumo do gro de estanho.

Ao testar o comportamento do estanho frente ao cido ntrico concentrado, inicialmente nada foi observado. Depois de submeter o sistema ao aquecimento, verificou-se a reao por meio de um desprendimento de gs marrom e gradativamente consumo do gro de estanho.Interpretao das observaes experimentais (Discusso):Em ambos os casos, o estanho necessitou de uma energia extra para reagir com os cidos (energia de ativao), ocorrendo a reao apenas aps o aquecimento. O estanho reagiu com o cido clordrico concentrado, numa reao caracterizada como deslocamento ou simples troca. Recebe este nome pelo fato do estanho, por ser mais reativo e possuir maior potencial de oxidao, deslocar o hidrognio, transformando-se assim em ction e doando os seus eltrons ao prton H+ que, por sua vez, formar o hidrognio em sua forma molecular. Deste modo, o gs gerado observado era o hidrognio e em soluo formado cloreto de estanho (II), solvel em gua.Na reao do estanho com o cido ntrico, ocorreu a formao de nitrato de estanho (II), que no pde ser visualizado por se tratar de um sal solvel, gua e de dixido de nitrognio, que o gs marrom visualizado. Trata-se de reao de oxirreduo, onde, de acordo com os potenciais padro de reduo, o nitrognio se reduz de 5+ para 4+, parte dele permanece sob a forma de on nitrato e o estanho se oxida de 0 a 2+. Equao(es) qumica(as) que representa(am) o fenmeno:

Sn(s) + 2 HCl(conc) ( SnCl2 (aq) + H2 (g)Sn(s) + 4 HNO3(conc) ( Sn(NO3)2 (aq) +4 NO2(g) + 2H2O(l)

7.0 Hidrlise


Ao solubilizar o cloreto de alumnio e o nitrato de alumnio em gua e aferir o pH, observou-se que em ambos os casos o papel indicador universal mostrou pH 12.

Interpretao das observaes experimentais (Discusso):Quando um sal dissolvido em gua, se dissocia em seus ons. Um sal proveniente de uma reao entre um cido e uma base. Embora a reao entre eles seja denominada neutralizao, a soluo do sal resultante no necessariamente neutra. Ahidrlise salina a reao entre um sal e a gua, podendo provocar alteraes de pH na soluo final. O ction ou nion, ou mesmo os dois, de um sal, dissociados na soluo aquosa, reagem com a gua dando origem a solues cidas, bsicas ou neutras, dependendo da fora do cido e da base dos quais o sal envolvido proveniente. Em termos gerais, podemos dizer que nahidrlise salinaocorre o inverso do processo da reao de neutralizao.

Um sal cuja sua soluo bscia formado em uma reao de um cido fraco com uma base forte. Nos casos dos sais utilizados, ambos foram provenientes de um cido fraco (silcico e carbnico) com uma base muito forte, o hidrxido de sdio. Assim, em gua, estes sais se dissociam e h hidrlise do nion desses sais (oriundo de um cido fraco) gerando ons hidroxila, tornando assim a soluo bsica (pH > 7). Pela diferena grande de fora cida fraca dos cidos gerados e fora bsica muito forte do hidrxido de sdio formado, o pH encontrado foi alto (pH 12)


Na2CO3(s) + H2O(l) ( H2CO3(aq) + NaOH(aq)Na2SiO3(s) + H2O(l) ( H2SiO3(aq) + NaOH(aq)

Data: 23/10/2014

Ttulo do Experimento: GRUPO 151.0 Obteno e Propriedades do N2(g)Observaes experimentais:

No foi necessrio preparar as solues saturadas de cloreto de amnio e nitrito de sdio, pois ambas j estavam prontas. Ao misturar essas duas substncias, inicialmente nada ocorreu, apenas a miscibilidade das solues, formando um sistema homogneo. Ao aquecer o sistema, observou-se desprendimento de gs incolor com intensa formao de bolhas. Depois de desprezar as primeiras pores de gs produzido, ao submeter essa corrente de ar soluo de tornassol previamente basificada (azul), esta permaneceu azul. J ao recolher esse gs em um tubo de ensaio e aproximar uma haste incandescente, a chama se apagou.Interpretao das observaes experimentais (Discusso):

A reao entre as substncias s ocorreu aps aquecimento, sendo ento necessrio fornecer uma energia extra para a quebra das antigas ligaes (energia de ativao) para apenas assim ocorrer a formao das novas. Nesta reao, o nitrognio passa do estado de oxidao -3 para o estado 0, indo assim sua forma elementar, que o gs nitrognio, responsvel pela formao de bolhas incolores no sistema e pela corrente gasosa gerada atravs do tubo de vidro. Assim, na reao foi gerado gs nitrognio, gua e cloreto de sdio, conforme a equao apresentada abaixo. Os ons cloreto e sdio so apenas espectadores, sendo que de fato a reao ocorre entre os ons amnio e nitrito. Visto isso, o gs nitrognio poderia ser obtido simplesmente pela decomposio trmica do nitrito de amnio gerando nitrognio e gua, porm trata-se de um experimento extremamente perigoso, com alto risco de exploso. Foram desprezadas as primeiras pores de ar provenientes, visto que o nitrognio gerado arrastava o ar antes contido no tubo de vidro. Assim, houve primeiramente a purga do sistema, afim de que apenas o nitrognio gerado pudesse ser recolhido nos ensaios posteriores. Ao se recolher no tubo e aproximar a haste incandescente, a chama se apagou pois o nitrognio trata-se de um gs inerte e no inflamvel. Ao aproximar a chama, o nitrognio desfaz o tringulo do fogo extinguindo o elemento comburente do meio, no caso o oxignio. Sem comburente, a chama no mais se sustenta e apaga. Por ser um gs inerte, ou seja, no se combina com outras substncias em condies normais, ao submeter essa corrente de gs soluo de tornassol indicadora de pH, nada foi alterado pois ele no se solubilizou ou reagiu com a gua. Assim, o pH permaneceu o mesmo.Equao(es) qumica(as) que representa(am) o fenmeno:

NH4Cl(aq) + NaNO2(aq) ( N2(g) + NaCl(aq) + 2 H2O(l)

2.0 Obteno da AmniaObservaes experimentais:Ao se misturar o cloreto de amnio e hidrxido de clcio, inicialmente nada ocorreu. Ao aquecer este sistema, foi visualizada uma corrente gasosa saindo pela extremidade do tubo imersa na gua contendo fenolftalena. medida que a corrente passava, a soluo antes incolor ia adquirindo colorao rosa.Interpretao das observaes experimentais (Discusso):

A reao entre as substncias s ocorreu aps aquecimento, sendo ento necessrio fornecer uma energia extra para a quebra das antigas ligaes (energia de ativao) para apenas assim ocorrer a formao das novas. J ao aquecer, houve a formao de amnia gasosa, gs incolor que passava pelo tubo de vidro e chegava ao tubo com gua e fenolftalena. Assim, na reao foi gerado amnia, gua e cloreto de clcio, conforme a equao apresentada abaixo. Os ons cloreto e clcio so apenas espectadores, sendo que de fato a reao ocorre entre os ons amnio e hidroxila, onde este nion apenas captura o prton H+ do on amnio. Visto isso, a amnia poderia ser obtida simplesmente pela decomposio trmica do hidrxido de amnio. A amnia ao entrar em contato com a gua, reagiu e produziu hidrxido de amnio. Esta reao reversvel e encontra-se em equilbrio. Assim, gerava ons amnio e hidroxila em soluo, sendo este ltimo responsvel pela viragem de cor da fenolftalena, que um indicador cido-base que em pH bsico encontra-se rosa. Esse carter justificado pelos eltrons livres presentes no nitrognio, caracterizando a amnia como uma base de Lewis, ou seja, ela tende a fornecer esses eltrons.Equao qumica que representa o fenmeno:

NH4Cl(s) + Ca(OH)2(s) ( NH3(g) + CaCl2(s) + 2 H2O(g)NH3(g) + H2O(l) NH4+(aq) + OH-(aq)

3.0 Formao de um sal de amnioObservaes experimentais:

As duas solues concentradas so extremamente volteis, sendo que ao abrir os frascos grande quantidade de gs desprendido pde ser visto, ambos incolores. Ao entrar em contato, uma nvoa branca foi observada. Interpretao das observaes experimentais (Discusso):Ao entrar em contato, o cido clordrico e a amnia reagiram produzindo cloreto de amnio, proveniente da reao cido-base produzindo sal, onde o cido clordrico possui carter cido e a amnia carter bsico. Este o sal de amnio em questo, possui colorao branca e foi visualizado pela produo da nvoa.Equao(es) qumica(as) que representa(am) o fenmeno:

NH3(g) + HCl(g)( NH4Cl(s)

4.0 Obteno de NO(g) e do NO2(g)Observaes experimentais: Ao adicionar cido ntrico concentrado ao cobre, imediatamente a reao se processou com intensa formao de bolhas, gs castanho, a colorao da soluo foi se tornando intensamente azul e o slido foi sendo consumido. J com o cido diludo, de incio nada ocorreu. Apenas aps aquecimento foi percebida formao de bolhas na superfcie do metal, comparativamente mais lenta e menos intensa, gs incolor, colorao da soluo ficando levemente azul e o slido sendo consumido. O gs incolor, a medida que ascendia pelo tubo, adquiria colorao castanho.Interpretao das observaes experimentais (Discusso):

Ao utilizar cido ntrico diludo, o cobre necessitou de uma energia extra para reagir (energia de ativao), ocorrendo a reao apenas aps o aquecimento. Nesta reao, ocorreu a formao de nitrato de cobre, sal solvel que foi percebido pela mudana de colorao para azul, gua e de monxido de nitrognio, que um gs incolor. Trata-se de reao de oxirreduo, onde o nitrognio se reduz de 5+ para 2+, parte dele permanece sob a forma de on nitrato e o cobre se oxida de 0 a 2+. Foi visualizado o desprendimento de gs castanho-avermelhado devida a reao entre o monxido de nitrognio formado e o oxignio presente na atmosfera, gerando o dixido de nitrognio.Na reao do cobre com o cido ntrico concentrado no precisou do aquecimento e ocorreu a formao de nitrato de cobre (II), sal solvel que foi percebido pela mudana de colorao para azul intenso, gua e de dixido de nitrognio, que o gs marrom visualizado. Trata-se de reao de oxirreduo, onde, de acordo com os potenciais padro de reduo, o nitrognio se reduz de 5+ para 4+, parte dele permanece sob a forma de on nitrato e o cobre se oxida de 0 a 2+.Equao(es) qumica(as) que representa(am) o fenmeno:

3 Cu (s) + 8 HNO3(aq) 3 Cu(NO3)2 (aq) + 2 NO(g) + 4 H2O(l)2 NO (g) + O2(g) 2 NO2(g)Cu (s) + 4 HNO3(conc) Cu(NO3)2 (aq) + 2 NO2(g) + 2 H2O(l)

5.0 Reduo de nitrato em meio AlcalinoObservaes experimentais:Com sistema proposto montado, ao levar ao aquecimento pde-se observar atravs da placa de Petri formao de bolhas com gs incolor proveniente do meio. Ao se verificar o pH por meio do papel indicador universal, obteve-se pH 12, indicando que o gs desprendido tem carter bsico.Interpretao das observaes experimentais (Discusso):

A reao entre nitrato de potssio, zinco e hidrxido de sdio em aquecimento representa a reduo do nitrato em meio bsico, havendo a formao de amnia, que foi identificado atravs do papel de pH e tambm pelo odor caracterstico, e tambm [Zn(OH)4]-(aq), solvel no meio . Esta uma reao de oxirreduo, onde o zinco atua como redutor, se oxidando a zinco (II) e promove a reduo do nitrato a amnia, onde o nitrognio se reduz de 5+ para 3-. Ao aproximar o papel de pH ao gs desprendido, no caso amnia, observa-se pH 12, j que a amnia apresenta carter bsico, justificado pelos eltrons livres presentes no nitrognio, caracterizando a amnia como uma base de Lewis, ou seja, ela tende a fornecer esses eltrons.Equao(es) qumica(as) que representa(am) o fenmeno:

NO3-(s) + 7 OH-(aq) + 4 Zn(s) + 6 H2O(l) ( NH3(g) + 4 [Zn(OH)4]-(aq)

6.0 Ao oxidante do cido ntricoObservaes experimentais:Como visto no experimento 4, na reao entre cobre e cido ntrico diludo, apenas aps aquecimento foi percebida formao de bolhas na superfcie do metal, gs incolor, colorao da soluo ficando levemente azul e o slido sendo consumido. O gs incolor, a medida que ascendia pelo tubo, adquiria colorao castanho. J com o cido clordrico, nada ocorreu. Ao adicionar cido ntrico ao zinco foi percebida formao de bolhas na superfcie do metal, gs incolor, colorao da soluo ficou inalterada e o slido sendo consumido. O gs incolor, a medida que ascendia pelo tubo, adquiria colorao castanho. J ao adicionar cido clordrico ao zinco um desprendimento gasoso intenso foi observado, gs este incolor, e todo o slido foi consumido.Interpretao das observaes experimentais (Discusso): Ao utilizar cido ntrico diludo, o cobre necessitou de uma energia extra para reagir (energia de ativao), ocorrendo a reao apenas aps o aquecimento. Nesta reao, ocorreu a formao de nitrato de cobre, sal solvel que foi percebido pela mudana de colorao para azul, gua e de monxido de nitrognio, que um gs incolor. Trata-se de reao de oxirreduo, onde o nitrognio se reduz de 5+ para 2+, parte dele permanece sob a forma de on nitrato e o cobre se oxida de 0 a 2+. Desta forma, o cido ntrico atuou como agente oxidante e o cobre como agente redutor. Foi visualizado o desprendimento de gs castanho-avermelhado devida a reao entre o monxido de nitrognio formado e o oxignio presente na atmosfera, gerando o dixido de nitrognio. J com cido clordrico no houve reao, pois observando-se os potenciais de reduo, verifica-se que o cobre tem um potencial de reduo maior do que o hidrognio, de +0,34 V contra 0. No caso do HNO3, o cobre reagir com o on nitrato, pois este tem um potencial de reduo maior que o cobre (+0,96V contra +0,34 V).

A reao entre zinco e cido ntrico no precisou de aquecimento como na com cobre. Ocorreu a formao de nitrato de zinco, sal solvel que no pde ser visualizado porque sua soluo em gua incolor, gua e de monxido de nitrognio, que um gs incolor. Trata-se de reao de oxirreduo, onde o nitrognio se reduz de 5+ para 2+, parte dele permanece sob a forma de on nitrato e o zinco se oxida de 0 a 2+. Desta forma, o cido ntrico atuou como agente oxidante e o zinco como agente redutor. Foi visualizado o desprendimento de gs castanho-avermelhado devida a reao entre o monxido de nitrognio formado e o oxignio presente na atmosfera, gerando o dixido de nitrognio. A reao apenas aconteceu porque o potencial de reduo do on nitrato maior do que o potencial do zinco.A reao entre zinco e cido clordrico caracterizada como deslocamento ou simples troca. Recebe este nome pelo fato do zinco, por ser mais reativo e possuir maior potencial de oxidao, desloca o hidrognio, transformando-se assim em ction e doando os seus eltrons ao prton H+ que, por sua vez, formar o hidrognio em sua forma molecular. Deste modo, o gs gerado observado era o hidrognio. A colorao permaneceu a mesma, pois o cloreto de zinco formado um sal branco solvel em meio aquoso, gerando uma soluo incolor e lmpida. O cloreto apenas um on espectador no processo, ou seja, no participa da reao.


3 Cu (s) + 8 HNO3(aq) 3 Cu(NO3)2 (aq) + 2 NO(g) + 4 H2O(l)3 Zn (s) + 8 HNO3(aq) 3 Zn(NO3)2 (aq) + 2 NO(g) + 4 H2O(l)Zn(s) + HCl(aq) ZnCl(aq) + H2(g)

7.0 e 8.0 Reao do fsforo com oxignio e obteno e propriedades de Oxocidos de FsforoObservaes experimentais: Ao se queimar o fsforo vermelho uma luz laranja intensa foi observada com o surgimento simultneo de uma nvoa branca. Ao recolher essa nvoa branca em um bquer, adicionou-se gua e mediu o pH com papel indicador, dando pH 2. Ao adicionar gua no cadinho onde estava o fsforo, verificou-se pH 1.Interpretao das observaes experimentais (Discusso):

A reao do fsforo vermelho com o oxignio pode gerar dois produtos, dependendo da concentrao de oxignio no meio. So eles o P4O10, gerado com maior concentrao de oxignio, e P4O6, gerado com menor concentrao de oxignio. Para uma tentativa de identificao do xido gerado, adicionou-se gua e aferiu-se o pH. No caso de formao de P4O6, ao adicionar gua formaria cido fosforoso, mais fraco do que o cido fosfrico que formado no caso do P4O10. Assim, um pH muito baixo seria esperado no caso do P4O10 e um pH um pouco acima disso, mais ou menos de 3 a 5, no caso do P4O6. Como o pH encontrado no bquer foi 2 e no cadinho 1, presume-se que em ambos os casos formou cido fosfrico. Porm a concentrao fator interferente no pH e pelo peso molecular espera-se que por ser menos denso, haja uma maior concentrao do P4O6 no bquer. Em sntese, o pH demonstrou que ambos os xidos foram formados, porm em diferentes propores.Equao(es) qumica(as) que representa(am) o fenmeno:

P4(s) + 3 O2(g)(P4O6 (s)

P4(s) + 5 O2(g)(P4O10 (s)P4O6(s) + 6 H2O(l) (4 H3PO3 (aq)P4O10 (s) + 6 H2O(l) ( 4 H3PO4 (aq)

9.0 Hidrlise dos OrtofosfatosObservaes experimentais:

Ao solubilizar os sais em gua e aferir o pH, observou-se os seguintes valores indicados no papel:Composto

pH

NaH2PO45

Na2HPO49

Na3PO413

Interpretao das observaes experimentais (Discusso):Quando um sal dissolvido em gua, se dissocia em seus ons. Um sal proveniente de uma reao entre um cido e uma base. Embora a reao entre eles seja denominada neutralizao, a soluo do sal resultante no necessariamente neutra. Ahidrlise salina a reao entre um sal e a gua, podendo provocar alteraes de pH na soluo final. O ction ou nion, ou mesmo os dois, de um sal, dissociados na soluo aquosa, reagem com a gua dando origem a solues cidas, bsicas ou neutras, dependendo da fora do cido e da base dos quais o sal envolvido proveniente. Em termos gerais, podemos dizer que nahidrlise salinaocorre o inverso do processo da reao de neutralizao.

O dihidrogenofosfato de sdio obteve pH 5, pois em soluo aquosa se dissocia e o nion hidrogenofosfato por sua vez tambm se dissocia, gerando ons H+ em soluo. J o hidrogenofosfato obteve pH 9 e o fosfato pH 13, pois na hidrlise destes nions ons hidroxilas so gerados. Equao(es) qumica(as) que representa(am) o fenmeno:

NaH2PO4 (s) + H2O(l) ( H2PO4 -(aq) + Na+ (aq)Na2HPO4 (s) + H2O(l) ( HPO4 -2(aq) + 2 Na+ (aq)Na3PO4(s) + H2O(l) ( PO4 -3(aq) + 3 Na+ (aq)H2PO4 -(aq) + H2O(l) ( H+(aq) + HPO4 -2(aq)HPO4 -2(aq) + H2O(l) ( H2PO4 -(aq) + OH-(aq)

PO4 -3(aq) + H2O(l) ( HPO4 -2(aq) + OH-(aq)

Data: 30/10/2014

Ttulo do Experimento: GRUPO 161.0 Obteno de oxignio


Ao se adicionar dixido de mangans no perxido de hidrognio 30 volumes, um intenso desprendimento gasoso com formao de bolhas foi percebido, juntamente com grande liberao de calor. A corrente gasosa proveniente deste sistema foi recolhida em um tubo de ensaio invertido e ao se aproximar uma haste incandescente, a chama aumentou.Interpretao das observaes experimentais (Discusso):

Neste experimento obteve-se oxignio a partir da decomposio cataltica de perxido de hidrognio. Assim, o dixido de mangans utilizado teve funo de catalisador, diminuindo a energia de ativao da decomposio do perxido de hidrognio, de modo que a reao se processou mais rapidamente. Esta decomposio foi exotrmica e teve como resultado a gua, que permaneceu no tubo de ensaio, e o oxignio, responsvel pela formao de bolhas no sistema com desprendimento gasoso. O fluxo de oxignio passava pelo tubo de vidro e era recolhido em um tubo de ensaio invertido. A comprovao deste produto de reao foi realizada com a aproximao de uma chama, onde esta se intensifica devido a propriedade comburente do oxignio, que ao entrar em contato com o combustvel e a fonte de ignio (tringulo do fogo) causam a combusto. Verificou-se tambm que o oxignio uma substncia no inflamvel, j que ao entrar em contato com o fogo, este no se incendiou. Equao(es) qumica(as) que representa(am) o fenmeno:

2 H2O2(l) 2 H2O(l) + O2(g)

2.0 Obteno de enxofre

Observaes experimentais:Ao adicionar tiossulfato de sdio ao cido sulfrico diludo, observou-se turvamento do sistema, com formao de precipitado amarelo.Interpretao das observaes experimentais (Discusso):

O precipitado amarelo formado era o enxofre, um dos produtos de reao juntamente com o dixido de enxofre, sulfato de sdio e gua. Nesta reao, o enxofre presente no on tiossulfato, nox +2, se oxidou e tambm reduziu para formar enxofre e dixido de enxofre, com nox 0 e +4. Devido baixa quantidade gerada, no foi visualizado desprendimento gasoso proveniente da produo de dixido de enxofre. Equao qumica que representa o fenmeno:

H2SO4(conc) + Na2S2O3(aq)( S(s) + SO2(g) + Na2SO4(aq) + H2O(l)

3.0 Fuso do enxofre


Ao aquecer o enxofre a baixa temperatura, ele tornou-se um lquido amarelo com baixssima viscosidade. Ao continuar o aquecimento elevando a temperatura, o lquido escureceu a uma colorao marrom (caramelo), aumentando a viscosidade gradativamente. Ao resfriar abruptamente, a substncia apresentava elasticidade e pouco depois vitrificou. Interpretao das observaes experimentais (Discusso):

O enxofre um elemento que apresenta uma grande variao alotrpica. A temperatura ambiente, o enxofre encontra-se na forma alotrpica de enxofre rmbico. Com o aquecimento brando, ele funde e passa ao estado lquido com baixa viscosidade. Continuando o aquecimento, este passa a enxofre monoclnico. As molculas das duas variedades so formadas por oito tomos de enxofre, ligados na forma de anel, porm se diferenciam no arranjo de suas molculas no espao. Ao continuar o aquecimento, a energia fornecida foi suficientemente alta para a quebra do anel, formando enxofre com cadeias lineares na forma polimerizada. Este, com alta viscosidade e mais escuro, ao ser submetido a resfriamento abrupto, apresentou as mesmas propriedades de um plstico, sendo malevel e vitrificando pouco tempo depois do resfriamento.

4.0 Obteno de cido Sulfuroso


Ao adicionar cido sulfrico concentrado soluo de sulfito de sdio, ocorreu formao de bolhas e grande liberao de calor. O gs desprendido da reao foi recolhido em um tubo de ensaio com gua, cujo pH era 6. Aps o recolhimento do gs, o pH passou a 3.Interpretao das observaes experimentais (Discusso):

A reao entre estas duas substncias teve como produto dixido de enxofre, gs responsvel pela produo de bolhas e que saa pelo tubo em direo gua, alm de sulfato de sdio e gua. O dixido de enxofre um xido cido e ao entrar em contato com a gua reagiu com esta originando cido sulfuroso, que se ioniza em gua liberando prtons H+ no meio, deixando a soluo cida, reduzindo assim o pH. Equao(es) qumica(as) que representa(am) o fenmeno:

H2SO4(conc) + Na2SO3(aq)( SO2(g) + Na2SO4(aq) + H2O(l)SO2(g) + H2O(l) H+(aq) + HSO3 -(aq)

5.0 Propriedades do cido Sulfuroso


a) Ao adicionar uma fita de magnsio soluo de cido sulfuroso obtida no experimento anterior, foi visualizado desprendimento gasoso (formao de bolhas), sem alterao de cor no sistema.b) Ao adicionar soluo de cloreto de brio nos tubos com os cidos, ambos turvaram, sendo que o com cido sulfrico formou mais precipitado branco. Ao adicionar cido clordrico, o precipitado branco, formado no tubo que antes continha cido sulfuroso, solubilizou, enquanto no outro tubo nada ocorreu. Interpretao das observaes experimentais (Discusso):

a) A reao entre magnsio e cido sulfuroso caracterizada como deslocamento ou simples troca. Recebe este nome pelo fato do magnsio, por ser mais reativo e possuir menor potencial de reduo, desloca o hidrognio, transformando-se assim em ction e doando os seus eltrons ao prton H+ que, por sua vez, formar o hidrognio em sua forma molecular. Deste modo, o gs gerado observado era o hidrognio. A colorao permaneceu a mesma, pois o sulfato de magnsio formado um sal branco parcialmente solvel em meio aquoso, que foi gerado em pequena quantidade, gerando uma soluo incolor e lmpida. O sulfito apenas um on espectador no processo, ou seja, no participa da reao.

b) Ao adicionar cloreto de brio ao cido sulfuroso, formou-se sulfito de brio, slido branco insolvel em meio aquoso, e cido clordrico. No caso do cido sulfrico, formou-se sulfato de brio, slido branco insolvel em meio aquoso, e cido clordrico. Ao adicionar cido clordrico ao sulfito, o precipitado branco desapareceu, pois ao se tratar sulfitos com cido diludo, estes reagem produzindo dixido de enxofre, gua e, no caso do cido clordrico, cloreto de brio, solvel no meio. Justamente pelo prprio produto da reao com cido sulfuroso formar cido clordrico, este sistema se apresentou menos turvo que o com o cido sulfrico.Equao(es) qumica(as) que representa(am) o fenmeno:

a) H2SO3 (aq) + Mg(s) ( MgSO3(aq) + H2(g)b) BaCl2(aq) + H2SO3 (aq) ( BaSO3(s) + 2 HCl(aq)BaCl2(aq) + H2SO4 (aq) ( BaSO4(s) + 2 HCl(aq)

BaSO3(s) + 2 HCl(aq) ( BaCl2(aq) + SO2(g) + H2O(l)

6.0 Propriedades do cido Sulfrico


a) Ao se aquecer o sulfato de cobre (II) pentahidratado com o cido sulfrico concentrado, este foi perdendo sua colorao azul tpica passando a branco.b) Antes da adio do cido sulfrico, a gua estava a 29C. Aps a adio, a temperatura se elevou e atingiu mximo de 46C.

c) Ao adicionar zinco soluo de cido sulfrico, foi visualizado desprendimento gasoso (formao de bolhas), sem alterao de cor no sistema.d) Ao aquecer o tubo contendo cobre e cido sulfrico concentrado, desprendimento gasoso foi observado e a colorao do meio foi ficando escurecida. Ao se medir o pH do gs gerado com papel indicador universal umedecido, verificou-se pH 2.Interpretao das observaes experimentais (Discusso):

a) A perda da cor azul do sulfato cprico pentahidratado indica que este sal est perdendo molculas de gua em seu retculo, passando forma anidra, devido ao desidratante do cido sulfrico. Para isso, foi necessrio aquecer o sistema de modo a fornecer a energia necessria para romper as ligaes com as molculas de gua.b) A solubilizao de cido sulfrico um processo exotrmico, liberando energia para o meio externo e elevando assim a temperatura do sistema. Isto ocorre, pois a energia absorvida para separar as partculas do soluto (dissociao) foi menor que a energia liberada na sua hidratao.c) A reao entre zinco e cido sulfrico caracterizada como deslocamento ou simples troca. Recebe este nome pelo fato do magnsio, por ser mais reativo e possuir menor potencial de reduo, desloca o hidrognio, transformando-se assim em ction e doando os seus eltrons ao prton H+ que, por sua vez, formar o hidrognio em sua forma molecular. Deste modo, o gs gerado observado era o hidrognio. A colorao permaneceu a mesma, pois o sulfato de zinco formado um sal branco parcialmente solvel em meio aquoso, gerando uma soluo incolor e lmpida. O sulfato apenas um on espectador no processo, ou seja, no participa da reao.d) Ao adicionar cido sulfrico, o cobre necessitou de uma energia extra para reagir (energia de ativao), ocorrendo a reao apenas aps o aquecimento. Nesta reao, ocorreu a formao de sulfato de cobre (II), sal solvel que foi percebido pela mudana de colorao para azul escurecido, gua e dixido de enxofre, que um gs incolor desprendido no meio. Trata-se de reao de oxirreduo, onde o enxofre, por possuir maior potencial de reduo, se reduz de 6+ para 4+, parte dele permanece sob a forma de on sulfato e o cobre, por possuir um menor potencial, se oxida de 0 a 2+. Desta forma, o cido sulfrico atuou como agente oxidante e o cobre como agente redutor. O dixido de enxofre um xido cido e ao entrar em contato com a gua reagiu com esta originando cido sulfuroso, que se ioniza em gua liberando prtons H+ no meio, deixando a soluo cida, indicando assim o pH 2 no papel.Equao(es) qumica(as) que representa(am) o fenmeno:

a) CuSO4 . 5 H2O ( CuSO4 + 5 H2Oc) H2SO4 (aq) + Zn(s) ( ZnSO4(aq) + H2(g)d) H2SO4 (aq) + Cu(s) ( SO2(g) + H2O(l) + CuSO4(aq)SO2(g) + H2O(l) H+(aq) + HSO3 -(aq)

Data: 20/11/2014

Ttulo do Experimento: GRUPO 171.0 Obteno do cloroObservaes experimentais:

Ao se adicionar cido clordrico em dixido de mangans com aquecimento, percebeu-se um borbulhamento, ou seja, desprendimento gs incolor. Outra evidncia de produo gasosa foi o borbulhamento no bquer com gua proveniente do tubo que ligava o sistema onde estava ocorrendo a reao a este bquer. A colorao no bquer permaneceu incolor. Interpretao das observaes experimentais (Discusso):

A gua de cloro foi obtida a partir da oxidao do cido clordrico, tendo como agente oxidante o dixido de mangans. Nesta reao, por possuir maior potencial de reduo, o mangans passa do estado +4 para o +3, captando assim o eltron fornecido pela oxidao do on cloreto de -1 para 0, por possuir menor potencial de reduo. Parte dos ons cloretos presentes sofre esta reao, enquanto parte permanece nesta forma apenas como on espectador, balanceando a carga positiva dos ons Mn3+. Os produtos gerados nesta reao so o cloro gasoso, gs incolor visualizado, o cloreto de mangans (III), solvel em gua formando uma soluo incolor, e gua. A reao se processa na fase lquida produzindo cloro, porm, aqueceu-se o sistema com o objetivo que expulsar esta substncia desta fase lquida, expandindo o gs e o levando at o bquer com gua. Neste bquer, ao entrar em contato com a gua, este gs se dissolve e forma a gua de cloro (soluo aquosa e cloro).Equao(es) qumica(as) que representa(am) o fenmeno:

2 MnO2(s) + 8 HCl(conc) ( Cl2(g) + 2 MnCl3(aq) + H2O(l)Cl2(g) + H2O(l) Cl-(aq) + HOCl(aq) + H+(aq) (gua de cloro)

2.0 Obteno do bromoObservaes experimentais:Ao se adicionar brometo de potssio gua de cloro obtida no experimento anterior, o sistema antes incolor adquiriu uma colorao amarelada. Ao se adicionar hexano, formou-se um sistema bifsico com ambas as fases lquidas incolores.Interpretao das observaes experimentais (Discusso):

O bromo em soluo aquosa foi obtido a partir da oxidao do on brometo tendo como agente oxidante o cloro em soluo aquosa. Nesta reao, por possuir maior potencial de reduo, o cloro passa do estado 0 para o -1, captando assim o eltron fornecido pela oxidao do on brometo de -1 para 0, por possuir menor potencial de reduo. A mudana de colorao confirma a formao de bromo, j que este em soluo aquosa, como foi obtido, possui a colorao amarela. Ao se adicionar hexano, formou-se sistema bifsico, cuja fase aquosa era agora incolor. Quando a gua (polar) se mistura com o hexano (apolar) no h ligao entre eles, pois as foras de ligao da molcula de gua so ligaes de hidrognio, que so muito fortes e a fora de ligao do hexano de van der waals, que so muito fracas. Estas ligaes de hidrognio da gua no sero rompidas para formar uma nova ligao entre a gua e o hexano. Portanto, as duas substncias sero imiscveis. Pelo fato do hexano ser menos denso que a gua, este constituiu a fase de cima. A fase aquosa passou a incolor, pois devido s foras de ligao das molculas de bromo serem de van der waals e o hexano tambm, as interaes bromo-hexano so mais fortes do que as interaes bromo-gua e assim o bromo passou para a fase do hexano. No foi notada mudana de colorao na fase do hexano pois a concentrao de bromo na soluo aquosa era baixssima.Equao qumica que representa o fenmeno:

2 Br-(aq) + Cl2(aq) ( Br2 (aq) + 2 Cl-(aq)

3.0 Obteno do iodoObservaes experimentais:

Ao se adicionar iodeto de potssio gua de cloro obtida no experimento 1, o sistema antes incolor adquiriu uma colorao amarelada. Ao se adicionar hexano, formou-se um sistema bifsico com ambas as fases lquida, sendo a de baixo incolor e a de cima levemente amarela.

Interpretao das observaes experimentais (Discusso):O iodo em soluo aquosa foi obtido a partir da oxidao do on iodeto tendo como agente oxidante o cloro em soluo aquosa. Nesta reao, por possuir maior potencial de reduo, o cloro passa do estado 0 para o -1, captando assim o eltron fornecido pela oxidao do on iodeto de -1 para 0, por possuir menor potencial de reduo. A mudana de colorao confirma a formao de iodo, j que este em soluo aquosa, como foi obtido, possui a colorao amarela. Ao se adicionar hexano, formou-se sistema bifsico, cuja fase aquosa era agora incolor. Quando a gua (polar) se mistura com o hexano (apolar) no h ligao entre eles, pois as foras de ligao da molcula de gua so ligaes de hidrognio,

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