UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA - UFJF INSTITUTO DE CINCIAS EXATAS ICE

CURSO QUMICA LICENCIATURA MODALIDADE EAD DISCIPLINA QUMICA INORGNICA EXPERIMENTAL I

ACADMICOS: ANA PAULA ATHAYDE COELHO / MARLIA FIGUEIREDO VAZ

PROFESSORA BRBARA LCIA DE ALMEIDA TUTORA PRESENCIAL CLAUDIA APARECIDA NUNES

1 RELATRIO DE QUMICA INORGNICA EXPERIMENTAL I:

PROPRIEDADES E TRANSFORMAES DA MATRIA

PLO ILICNEA, 27 DE ABRIL DE 2014.

1. INTRODUO

A matria que nos rodeia est em constante mudana, sofrendo inmeras transformaes. Um copo que parte, uma floresta que arde, o gelo das calotas polares que funde, tudo isto so exemplos de transformaes que ocorrem todos os dias. Estas transformaes podem ser Fsicas ou Qumicas. [1]

As transformaes fsicas da matria ocorrem quando h por exemplo mudana de estado fsico de um determinado material ou uma dissoluo de um soluto num solvente. Neste tipo de transformao, no h formao de novas substncias. [1]

As transformaes Qumicas ocorrem sempre que h formao de novos materiais, ou seja, a partir dos materiais iniciais formam-se outros materiais diferentes. Ocorre uma transformao qumica quando:

Forma-se um slido de cor diferente;

H mudana de cor da soluo;

Forma-se um gs;

H variao de temperatura do sistema;

As substncias iniciais desaparecem;

Origina-se um cheiro caracterstico. [1] As transformaes qumicas ocorrem atravs de uma reao qumica que um processo

que leva transformao de um conjunto de substncias qumicas para o outro. Classicamente, as reaes qumicas abrangem as mudanas que envolvem apenas as posies dos eltrons na formao e quebra de ligaes qumicas entre os tomos, sem alterao dos ncleos (sem alterao para os elementos presentes), e muitas vezes pode ser descrita por uma equao qumica. [2]

A substncia (ou substncias) inicialmente envolvida em uma reao qumica chamada de reagente. As reaes qumicas so geralmente caracterizadas por uma alterao qumica, e estas produzem um ou mais produtos, que tm geralmente propriedades diferentes dos reagentes. Reaes geralmente consistem de uma sequncia de sue etapas individuais, as chamadas reaes elementares, e as informaes sobre o curso de ao exato parte do mecanismo de reao. As reaes qumicas so descritas com equaes qumicas, as quais apresentam graficamente os materiais de partida e os produtos finais e, por vezes, os produtos intermedirios e as condies reao.[2]

As reaes qumicas acontecem a um ritmo de reao caracterstica a uma determinada temperatura e concentrao de produtos qumicos, e reaes rpidas so frequentemente descritos como espontneas, sem necessidade de entrada de energia extra que no seja a energia trmica. Reaes no espontneas acontecem to lentamente que exigem a entrada de algum tipo de energia adicional (tal como o calor extra, luz ou eletricidade), a fim de acontecerem em escalas de tempo humanos.[2]

2. OBJETIVOS

O experimento objetivou a observao dos fenmenos relacionados com as mudanas do estado de agregao de alguns compostos, o estudo e realizao de reaes de xido-reduo, precipitao, evolao de gases, decomposio e desidratao, e tambm o estudo dos fenmenos de eflorescncia, deliquescncia, oxidao de sais, absoro de dixido de Carbono e decomposio fotoqumica de sais.[3]

3. MATERIAIS E REAGENTES UTILIZADOS

Vide apostila de Qumica Inorgnica Experimental I, pgina 20 a 21.

4. DESCRIO DAS ATIVIDADES:

Vide apostila de Qumica Inorgnica Experimental I, pgina 21 a 24. 5. RESULTADOS EXPERIMENTAIS

5.1. MUDANA DE ESTADO DE UMA SUBSTNCIA

5.1.1. FUSO DO NITRATO DE POTSSIO

Observou-se que na primeira parte do experimento, onde se aqueceu o nitrato de potssio, uma mudana de estado do slido para o lquido, com posterior retorno do lquido para o slido quando se deixou esfriar. Aps a adio da soluo de cido sulfrico, no ocorreu nenhuma alterao visual, porm, ao adicionar o permanganato de Potssio primeiramente formou-se um anel violceo e aps agitao ocorreu a formao de uma soluo violcea.

A foto 1 demonstra a etapa de fuso do nitrato de potssio, a foto 2, o momento de adio do permanganato de Potssio e a foto 3, o resultado final aps mistura dos reagentes.

FOTO 1: Fuso do Nitrato de Potssio FOTO 2: Adio do Permanganato

FOTO 3: Mistura final dos reagentes

5.2. ENSAIOS POR VIA SECA E MIDA

5.2.1. DECOMPOSIO DO NITRATO DE POTSSIO

As observaes detectadas durante a realizao desta etapa do experimento so correspondentes as mesmas identificadas durante a realizao da fuso do nitrato de potssio, descrito no item 5.1.1. Fuso do Nitrato de Potssio.

A diferena encontrada esteve na etapa final, onde aps agitao para a mistura dos reagentes, a soluo ao invs de ficar violcea, ficou marrom claro, conforme pode ser observado atravs da foto 4.

FOTO 4: Soluo final da decomposio do Nitrato de Potssio

5.2.2. APARENTE SUBLIMAO

Durante o aquecimento do Cloreto de Amnio no tubo de ensaio, observou-se a formao

de uma espcie de fumaa, que conforme a temperatura ia subindo, a substncia era consumida, identificando o processo de sublimao. Identificou-se tambm uma ressublimao nas paredes do tubo de ensaio em funo de se encontrarem mais frias.

O processo pode ser apresentado pela foto 5.

FOTO 5: Sublimao do Cloreto de Amnio

5.2.3. DESIDRATAO DE SAIS

Na primeira parte do experimento, onde se proporcionou o aquecimento do Sulfato de

Cobre (II) pentahidratado, identificou-se uma mudana da colorao azul para o branco e a formao de condensado nas paredes do tubo de ensaio. As alteraes podem ser identificadas nas fotos 6 e 7.

Na segunda etapa, durante o aquecimento do Cloreto de Nquel (II) hexaidratado, ocorreu-se uma mudana de estado fsico, passando do slido para o lquido e alterao de cor, partindo de verde escuro para laranja claro, que pode ser observado na foto 8. Aps a adio de uma gota de gua, a colorao da substncia retornou para verde escuro, conforme foto 9.

FOTO 6: Aquecimento Sulfato de Cobre (II) FOTO 7: Resultado do Aquecimento do Sulfato

FOTO 8: Aquecimento Cloreto de Nquel (II) FOTO 9: Reidratao do Cloreto de Nquel (II)

5.2.4. DECOMPOSIO DO HIDROGENOCARBONATO DE SDIO

Durante o aquecimento do Bicarbonato de Sdio, observou-se apenas que a substncia ficou mais seca. Aps a adio da soluo de cido clordrico, identificou-se efervescncia, que pode ser mostrado pela foto 10.

FOTO 10: Efervescncia do Bicarbonato de Sdio aps adio do cido Clordrico.

5.2.5. CREPITAO

Com o aquecimento do Cloreto de Sdio, observou-se a ocorrncia de barulho, que

corresponde a ruptura dos cristais. Ocorreu tambm a formao de um pouco de condensao nas paredes do tubo de ensaio.

5.3. EFLORESCNCIA, DELIQUESCNCIA, OXIDAO DE SAIS, ABSORO DE

DIXIDO DE CARBONO E DECOMPOISO FOTOQUMICA DE SAIS.

5.3.1. EFLORESCNCIA DE SAIS HIDRATADOS

Para os sais hidratados, observou-se que alteraram um pouco sua colorao, o que indica a perda parcial de molculas de gua.

5.3.2. DELIQUESCNCIA DE SAIS

Para este experimento, trocou-se o cloreto de clcio anidro por Hidrxido de Sdio pois o reagente requisitado para realizao do experimento encontrava-se lquido, em funo das suas condies de armazenamento.

Ocorreu dissoluo parcial do Hidrxido de Sdio, indicando incorporao de molculas de gua, conforme pode ser observado pela foto 11.

FOTO 11: Deliquescncia do Hidrxido de Sdio

5.3.3. OXIDAO DE SAIS

Ao deixar o sulfato de ferro II exposto ao ambiente, observou-se uma mudana de

colorao de verde-azulado para verde bem claro, voltado para o amarelo. Aps a adio do tiocianato de Amnio, ocorreu a formao de uma soluo marrom escuro, conforme pode ser mostrado na foto 12:

FOTO 12: Sulfato de Ferro II + Tiocianato de Amnio

5.4. ABSORO DE DIXIDO DE CARBONO

5.4.1. HIDRXIDO DE SDIO

A exposio do hidrxido de sdio ao ar promoveu uma incorporao de gua,

transformando-o em uma soluo. Aps a adio da soluo de cido clordrico, identificou-se a formao de um sal, proveniente da reao cido-base.

5.4.2. GUA DE BARITA Ba(OH)2

Ao promover-se o borbulhamento da gua de barita, identificou-se uma alterao na colorao da soluo de transparente para branca. Ao adicionar a soluo de cido ntrico no sobrenadante de gua de barita, obtido aps o processo de centrifugao, ocorreu efervescncia.

5.5. DECOMPOSIO FOTOQUMICA DE SAIS

Quando se realizou a adio de Nitrato de Prata soluo de Cloreto de Clcio, formou-se uma soluo branca. A soluo que permaneceu no escuro ocorreu escurecimento.

6. DISCUSSO DOS RESULTADOS

Na etapa de fuso do Nitrato de Potssio, o aquecimento at uma temperatura de aproximadamente 334C, que se trata do ponto de fuso da mesma, ocorreu alterao no estado fsico da substncia. A adio de cido sulfrico promoveu a ocorrncia de uma reao exotrmica:

2 KNO3 + H2SO4 K2SO4 + 2 HNO3

Na decomposio do Nitrato de Potssio, quando ele fortemente aquecido ocorre uma decomposio trmica com formao de nitrito de potssio (KNO2) e oxignio (O2): 2 KNO3 2 KNO2 + O2

Posterior a reao, procedeu-se a anlise para identificao do on nitrito, atravs da acidificao do meio com soluo de cido sulfrico e identificao da colorao pela utilizao de Permanganato de Potssio. A formao na interfase de um anel caracterstica da presena do on, o que pde ser observado na prtica.

Em relao a aparente sublimao do Cloreto de Amnio, ocorre uma reao qumica de decomposio atravs da formao de uma fumaa densa, e os produtos desta decomposio so o cido clordrico e a amnia: NH4Cl(S) HCl(g) + NH3(g)

caracterstica deste composto a decomposio facilitada atravs do aquecimento, o que permitiu a visualizao do fenmeno na execuo do experimento.

As reaes de desidratao de sais, quando se promoveu o aquecimento do Sulfato de Cobre (II) pentahidratado, formou-se uma substncia branca acinzentada, caracterstica do sal sulfato de cobre II monohidratado, que pode ser obtido atravs do aquecimento da substncia inicial: CuSO4.5H2O CuSO4.H2O + 4H2O

J, na desidratao do cloreto de nquel (II) (NiCl2.6H2O), ocorre da mesma maneira que o Sulfato de Cobre (II), passando da substncia hidratada para seu formato mais prximo no anidro, o que explica a alterao de colorao de verde escuro para verde amarelado.

Aps a adio de gotas de gua s duas substncias retornaram ao seu formato hidratado, voltando colorao inicial.

Na decomposio do hidrogenocarbonato de Sdio, o aquecimento proporciona uma decomposio trmica, que pode ser expresso pela seguinte reao: 2 NaHCO3(s) Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g)

Esta decomposio ocorre em temperatura relativamente baixa, em torno de 100C. Com a adio da soluo de cido clordrico possvel identificar o gs carbnico formado atravs da reao com o carbonato de sdio e ocorre a formao de Cloreto de Sdio: Na2CO3(s) + 2 HCl(aq) 2 NaCl(aq) + CO2(g) + H2O(l)

Os produtos foram observados com a efervescncia ao adicionar o cido. Para identificao do fenmeno da crepitao, promoveu-se o aquecimento do cloreto

de sdio, pois uma substncia que apresenta elevado ponto de fuso, encontrando-se este em torno de 801C. Atravs do aquecimento, inicia-se um processo de liberao de energia interna, provocando variao de entalpia no sistema. Ocorre uma ruptura dos cristais para que ocorra esta liberao, o que gera a ocorrncia do barulho.

Realizando-se a etapa do experimento de eflorescncia de sais, observou-se a formao de uma superfcie esbranquiada sobre os sais deixados sobre o papel filtro. As substncias em questo liberam espontaneamente gua solvatada em funo de um aumento na presso de vapor dentro do retculo em relao a presso de vapor no meio externo, o que por gradiente de presso, a gua tende a ir para o meio naturalmente. [4]

A deliquescncia, na qual se realizou com o Hidrxido de Sdio em substituio ao Cloreto de Clcio, caracterstica da substncia em se dissolver na prpria gua absorvida atravs do meio em que se encontra, formando-se uma forma lquida. Pde-se observar claramente a ocorrncia do processo.

A oxidao do sulfato de ferro II, quando exposto ao ambiente ocorreu uma alterao de cor do verde mais escuro para o verde mais claro, voltado para o amarelado. Ao adicionar a soluo de Tiocianato de Amnio, ocorreu um escurecimento da soluo em funo da seguinte reao: FeSO4 + NH4SCN FeSCN + NH4SO4

Na etapa de absoro de dixido de carbono, com o hidrxido de sdio, o tempo em que ele permaneceu exposto ao ar, permitiu a ocorrncia de deliquescncia, onde a substncia absorveu umidade do meio e se dissolveu. Ao adicionar-se cido clordrico soluo bsica de NaOH, ocorreu uma reao de neutralizao, que gerou a formao de um sal, conforme porde ser mostrado abaixo: HCl + NaOH NaCl + H2O

Com a gua de Barita, o borbulhamento da soluo proporcionou o aumento da viscosidade da soluo e precipitao do BaCO3. O hidrxido de brio reage com o gs carbnico inserido atravs do sopro pelo canudo, por uma reao de dupla troca, o que gera carbonato de brio, que um sal insolvel que precipita em gua: Ba(OH)2 H2O + BaCO3

Por fim, na decomposio fotoqumica de sais, atravs da mistura da soluo de nitrato de prata com a soluo de cloreto de clcio, ocorre precipitao do sal e mudana de colorao em funo da quebra das molculas pela luz . Em presena de luz, o AgCl se decompe e passa para Ag

0 (Prata Metlico).

7. CONCLUSO

Por meio das reaes qumicas, algumas caractersticas foram identificadas que so

especficas de cada elemento, substncia ou composto, como por exemplo, as modificaes de cores, reaes exotrmicas, endotrmicas, precipitao, crepitao e liberao de gases.

As reaes qumicas so evidenciadas por mudanas que ocorrem e podem ser identificadas por meio destas caractersticas. Alm disso, algumas caractersticas so pontos

de identificao de substncia, por suas particularidades nas reaes ou exposio a condies adversas.

Todas as condies e transformaes da matria propostas pelos experimentos foram evidenciadas e permitiu uma anlise e estudo das reaes.

8. REFERNCIAS [1] Transformaes Fsicas e Qumicas. Disponvel em . Acesso em Abr. 2014. [2] Reaes Qumicas | Tipo de reaes qumicas. Disponvel em .Acesso em Abr. 2014. [3] AYALA, Jos Danilo. Qumica Inorgnica experimental I. Belo Horizonte: Editora UFMG, 2006. [4] Higroscopia. Disponvel em . Acesso em Abr. 2014.