ROTEIRO DE PRÁTICA - EXPERIMENTO 02-2

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ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 
 
1. IDENTIFICAÇÃO 
 
 
PROFESSOR: DANILA VALERIANO 
 
EXPERIMENTO: EQUILÍBRIO QUÍMICO 
 
DISCIPLINA:QUÍMICA QUALITATIVA 
 
2. PROTOCOLO DE EXPERIMENTO 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
Reação reversível é aquela que ocorre simultaneamente nos dois sentidos. 
A + B ⇌ C + D 
Considerando a reação reversível acima à medida que ocorre a reação direta, as concentrações 
molares de A e de B diminuem (A e B são consumidos), ao passo que as concentrações molares 
de C e de D aumentam (C e D são formados). Aplicando às reações direta e inversa a lei de 
velocidades, conclui-se que, com o passar do tempo, a velocidade da reação direta diminui 
enquanto que a velocidade da reação inversa aumenta. v1 = k1 .[A].[B] e v2 = k2 .[C].[D] 
Após um tempo t, as velocidades das reações direta e inversa se igualam. Diz-se, então que a 
reação atingiu um estado de equilíbrio dinâmico, o equilíbrio químico. 
 
2. OBJETIVOS 
Avaliar as reações reversíveis e entender seus diferentes estados de equilíbrio. 
 
3. MATERIAIS NECESSÁRIOS 
 
VIDRARIAS REAGENTES 
50 tubos de ensaio Solução de K2Cr2O7 0,1 M 
10 tampas para tubos de ensaio Solução de K2CrO4 0,1 M 
50 pipetas pasteur (conta-gotas) Solução de NaOH 1,0 M 
6 suportes para tubo de ensaio Solução de CH3COOH 0,5 M 
10 espátulas Soluçção de Pb(NO3)2 0,25 M 
25 béqueres de 50 ml Solução de NaCl 3,0 M 
5 pissetas com água destilada Solução de HCl 1,0 M 
6 pinças de madeira Solução de Ba(NO3)2 0,1 M 
Banho de gelo grande Solução de K2CrO4 0,02 M 
 Solução de AgNO3 0,1 M 
 Pb(NO3)2 sólido 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. PARTE EXPERIMENTAL 
 
EXPERIMENTO I 
Os ânions cromato (CrO42–) e dicromato (Cr2O72–) são fortemente coloridos, o que facilita o 
estudo de suas reações. Em solução aquosa este par de íons pode estabelecer o seguinte 
equilíbrio químico: 
2CrO42–(aq) + 2H+(aq) ⇌ Cr2O72–(aq) + H2O(l) (Equação 01) 
Procedimento 
a) Pegue dois tubos de ensaios, em um deles coloque dez gotas de solução de cromato 0,1 
mol/L, e no outro, igual volume de solução de dicromato 0,1 mol/L. Anote as cores de cada 
solução e deixe os tubos na estante, como padrões. 
b) Pegue um tubo de ensaio e coloque dez gotas de solução de cromato. Adicione gota a 
gota solução de H2SO4 0,5 mol/L. Agite o tubo após cada gota adicionada. Compare com os 
tubos de ensaios padrões. Anote as observações. 
c) Ao mesmo tubo do item (b), adicione gota a gota solução de NaOH 1 mol/L, agitando o 
tudo após cada adição. Compare com os tubos de ensaios padrões. Anote as observações. 
d) Pegue um outro tubo de ensaio e coloque dez gotas de solução de dicromato. Adicione 
gota a gota solução de NaOH 1 mol/L. Compare com os tubos de ensaios padrões. Anote as 
observações. 
e) Ao mesmo tubo do item (d), adicione gota a gota solução de H2SO4 0,5 mol/L. Compare 
com os tubos de ensaios padrões. Anote as observações. 
 
Questões pós-laboratório 
1) Qual observação é uma evidência de que a reação é reversível? 
2) Explique, com base na lei de Le Chatelier, como o equilíbrio da reação cromato-dicromato 
é afetado com a adição de um ácido. 
4) Idem, com a adição de uma base. 
 
 
EXPERIMENTO II 
O dióxido de nitrogênio (NO2) é um gás colorido, de odor desagradável e muito tóxico, que 
pode ser produzido pela decomposição térmica de nitrato de chumbo (esta reação é irreversível): 
2Pb(NO3)2(s) ⇌ 2PbO(s) + 4NO2(g) + O2(g) (Equação 02) 
Este gás colorido está na realidade em equilíbrio com o seu dímero tetróxido de 
dinitrogênio, que é incolor: 
2NO2(g) ⇌ N2O4(g) (Equação 03) 
Procedimento 
a) Coloque uma pequena quantidade (uma ponta de espátula) de nitrato de chumbo num 
tubo de ensaio pequeno. CUIDADO: compostos de chumbo são tóxicos, não ingira o sal. 
b) CUIDADO: óxidos de nitrogênio são gases tóxicos; realize esta etapa na capela. Prenda 
o tubo de ensaio na pinça de madeira e aqueça cuidadosamente na chama de bico de gás. 
Observe que o sólido sofrerá fraturas e haverá liberação de gás castanho. Remova o tubo de 
ensaio da chama e feche-o com uma rolha de borracha, com cuidado para não se queimar. Leve-
o para a sua bancada e deixe-o na estante. Observe a cor e anote. 
 
 
 
 
 
c) Quando o tubo estiver frio, leve-o a um banho de gelo. Observe o que acontece com a 
cor. 
d) Mergulhe o tubo em água quente. Observe a cor do gás. 
e) Repita os itens (c) e (d) algumas vezes. Anote as observações. 
f) Deixe o tubo de ensaio na capela, em local indicado pelo professor. 
 
Questões pós-laboratório 
1) A reação de dimerização do NO2 é reversível? Qual observação suporta esta hipótese? 
 2) O aumento da temperatura favorece a formação de qual espécie? 
3) A diminuição da temperatura favorece a formação de qual espécie? 
4) Através da lei de Le Chatelier, preveja em qual sentido a reação (Equação 3) deverá 
liberar calor. 
 
EXPERIMENTO III 
 
a) Coloque 1 mL de solução de nitrato de chumbo [Pb(NO3)2] 0,25M em um tubo de ensaio; 
b) Adicione 10 gotas de solução concentrada de cloreto de sódio (NaCl) 
c) Adicione 5 mL de água destilada 
d) Aqueça o tubo de ensaio com a mistura, em banho-maria (80 °C) por cerca de 15 
minutos e observe o que ocorre. 
e) Deixe o tubo de ensaio esfriar e observe o que ocorre. 
f) Procure explicar o que você observou usando a equação química representativa do 
experimento e o princípio de Le Chatelier. 
 
EXPERIMENTO IV 
 
a) Coloque 10 gotas de cromato de potássio (K2CrO4) 0,1M em um tubo de ensaio limpo. 
Acrescente 2 gotas de hidróxido de sódio (NaOH) 1M. Acrescente, gota a gota, nitrato de 
bário [Ba(NO3)2] 0,1M até perceber alguma alteração. Anote o resultado. Guarde este 
tubo de ensaio para a etapa c. 
b) Em outro tubo de ensaio limpo, adicione 10 gotas de dicromato de potássio (K2Cr2O7) 
0,1M. Acrescente 2 gotas de ácido clorídrico 1M e, depois, 10 gotas de nitrato de bário 
[Ba(NO3)2] 0,1M. Observe o que ocorreu e anote o resultado. Guarde este tubo de ensaio 
para a etapa d. 
c) Anote suas observações a respeito das solubilidades relativas do cromato de bário 
(BaCrO4) e do dicromato de bário (BaCr2O7) de acordo com suas observações nas etapas 
(a) e (b). 
d) Ao tubo de ensaio da etapa (a), acrescente, gota a gota, HCl 1M até notar alguma 
alteração. Anote suas observações. 
e) Ao tubo de ensaio da etapa (b) acrescente, gota a gota, NaOH 1M até notar alguma 
modificação. Anote suas observações. 
f) Sugira uma maneira de inverter as alterações observadas nas etapas (c) e (d). 
 
 
 
 
 
 
 
 
Baseando-se em suas observações responda: 
1. O que você pode concluir a respeito da reação e da influência que os íons H+(aq) exercem 
sobre ela? Balanceie essa equação acrescentando-lhe, no lado adequado, o número correto de 
íons H+(aq) e de moléculas H2O (pesquise sobre balanceamento por oxi-redução para soluções 
ácidas). 
2. O que você pode concluir a respeito da reação inversa e da influência que os íons hidróxido, 
OH−(aq) exercem sobre ela? Balanceie essa equação acrescentando, no lado adequado, o 
número correto de íons OH−(aq) e de moléculas H2O (pesquise sobre balanceamento por oxi-
redução para soluções básicas). 
3. A partir do que observou na etapa (f), o que você pode concluir a respeito das concentrações 
relativas de equilíbrio do íon CrO42−(aq) nas soluções 0,1M de K2Cr2O7 e de K2CrO4? 
4. Use as equações balanceadas obtidas nas perguntas 1 e 2 para explicar os resultados obtidos 
nas etapas (c), (d), e (e). 
5. Recorrendo ao princípio de Le Chatelier, resuma os resultados obtidos a respeito do equilíbrio 
dos íons cromato e dicromato. 
 
EXPERIMENTO V 
 
CH3COOH(aq) + H2O(l) ⇌ CH3COO− (aq) + H3O+(aq) 
 
a) Em um tubo de ensaio adicione 2 mL de solução de ácido acético 0,5 mol/L e meça o pH 
utilizando o papel de indicador universal. Compare a cor da obtida com a da escala 
padrão e anote o valor do pH correspondente. 
b) Adicione uma ponta de espátula de acetato de sódiosólido. Verifique novamente o pH 
correspondente após a adição. 
c) Explique o que ocorreu baseado no Princípio de Le Chatelier. 
 
EXPERIMENTO VI 
 
a) Em um tubo de ensaio adicione 2 mL de solução cromato de potássio (K2CrO4) 0,02 mol/L 
e em seguida 1 mL de solução de nitrato de prata (AgNO3) 0,1 mol/L. Observe a coloração 
do precipitado formado. 
b) Ao mesmo tubo adicione gotas de solução de cloreto de sódio até que alguma mudança 
macroscópica aconteça no sistema. 
c) Explique o que aconteceu através de equações químicas apropriadas que representem 
as reações ocorridas baseando-se no Princípio de Le Chatelier. 
 
 
 
 
 
 
 
Questões: 
 
1) Escreva as expressões das constantes de equilíbrio para as reações: 
 
a) 2 CrO42−(aq) + 2 H+(aq) ⇌ Cr2O72− (aq) + H2O(l) 
b) NH3(g) + H2O(l) ⇌ NH4+(aq) + OH− (aq) 
c) Ca2+(aq) + CO32-(aq) ⇌ CaCO3(s) 
d) N2(g) + 3 H2(g) ⇌ 2 NH3(g) 
 
2) Qual a cor de uma solução contendo íons cromato se diminuirmos o pH para 2? E se 
aumentarmos o pH para 12? 
 
3) De que maneira o aumento na temperatura poderá afetar os seguintes equilíbrios: 
 
a) H2(g) + Br2(g) ⇌ 2 HBr(g) + 70,29 kJ 
b) CO2(g) + 2 SO3(g) ⇌ CS2(g) + 4 O2(g) - 1108,76 kJ 
 
4) Qual é o efeito sobre a concentração de cada substância nos sistemas indicados a 
seguir, quando são adicionados os reagentes: 
 
 Reação Reagente Adicionado 
a) SO2(g) + NO2(g) ⇌ NO(g) + SO3(g) SO2 
b) H2(g) + Br2(g) ⇌ 2 HBr(g) H2 
 
5) Pesquise porque não se deve descartar os resíduos de cromo na pia do laboratório. 
 
 
REFERÊNCIAS 
 
E. Giesbrecht, "Experiências de Química, Técnicas e Conceitos Básicos” - PEQ -Projetos de 
Ensino de Química, Ed. Moderna Ltda, São Paulo, 1979. 
J. B. Russel, Química Geral, Ed. McGraw Hill Ltda, Vol. 1 e 2, 1994. 
J. C. Kotz, P. M. Treichel Jr., Química Geral, Ed. Thomson, 5ª edição, 2003. 
PEQ-Projetos de ensino de química. GIESBRECHT, E. (Coord.). Experiências de química: 
técnicas e conceitos básicos. São Paulo: Moderna, 1982. p. 106. • MAHAN, B. M.; MYERS, R. 
J. Química: um curso universitário, trad. 4ª Ed. americana. São Paulo: Edgard Blücher, 1995. p. 
168-182. • RUSSELL, J. B. Química Geral, 2ª Ed., Vol 2. São Paulo: Makron Books, 1994, p. 
868-908. 
T. L. Brown, H. E. J. Lemay, B. E. Bursten, Química – A Ciência Central, 9ª edição, Pearson 
Prentice Hall, São Paulo, 2005.