2 - Relatorio 8 - Decomposicao termica do KHCO3 v 2

Prévia do material em texto

Faculdade Oswaldo Cruz
Curso de Licenciatura em Química
 	
Helton José da Silva				1616018
Thiago Ricardo Santos Nobre			1616060
RELATÓRIO 08 - LABORATÓRIO DE QUÍMICA EXPERIMENTAL
DECOMPOSIÇÃO TÉRMICA DO KHCO3
Professora Mary Leda Caparroz Vancetto
São Paulo
2016
 
1. Introdução
1.1. Obtenção do bicarbonato de potássio
O bicarbonato de potássio é um sal produzido a partir da reação do cloreto de potássio com dióxido de carbono (gás carbônico) e água, como mostra a Equação 1, ou ainda resulta da simples dissolução do carbonato de potássio em água (embora tal reação não seja utilizada em sua produção industrial), como mostra a Equação 2 (PROENOL BIOTECNOLOGIA AO SERVIÇO DA ENOLOGIA, 2014):
	K2CO3 + CO2 + H2O → 2 KHCO3 Equação 1
K2CO3 + H2O → KHCO3 + KOH Equação 2
1.2. Características do bicarbonato de potássio
O bicarbonato de potássio é um pó (ou cristais) branco(Figura 1) seu pH em solução é de 0,1 N a 25ºC= 8,3.
 
Figura 1. Bicarbonato de potássio.
Temperaturas específicas ou faixas de temperaturas nas quais ocorrem mudança de estado físico:
- Ponto de ebulição: não pertinente;
- Faixa de destilação: não pertinente;
- Ponto de fusão: 60oC;
Temperatura de decomposição: 50oC;
Ponto de fulgor: não inflamável
Densidade: 0,9 a 1,3 g/cm3 - 25oC (FICHA DE INFORMAÇÃO DE PRODUTOS QUÍMICOS, 2005).
1.3. Utilização do bicarbonato de potássio
Além de ser uma substância barata e fácil de se encontrar, o bicarbonato de potássio também contém propriedades fabulosas que nos permitem utilizá-lo de inúmeras formas em nosso dia a dia.
As propriedades do bicarbonato de sódio ajudam a acabar com manchas nos dentes, deixando-os brancos e limpos. Além disso, é um excelente remédio para pessoas que sofrem de sensibilidade nas gengivas.
O composto é usado como uma fonte de dióxido de carbono, como fermento químico, em panificação, extinção de fogo com pó (extintores de incêndio), atuando como um reagente e um forte agente tamponador em medicações. É usado como uma base em alimentos para regular o pH.
Nas suas aplicações como fermento químico, e até como regulador de pH, atua devido a sua reação com ácidos (como o ácido tartárico), comportando-se como uma base, liberando dióxido de carbono.
1.4 Reação de decomposição
A reação de decomposição ou de análise (pois através dela podem ser estudados os elementos químicos que dão origem à substância decomposta) é um dos tipos de reações químicas na qual determinado composto, por ação espontânea se instável e não espontânea se estável, ao se desfragmentar quimicamente, dá origem há pelo menos dois produtos diferentes. Como exemplifica a reação genérica a seguir:	Comment by Ciências e Engenharia 01: Não entendi esta frase!
2AB(s) → 2A(s) + B2(g) Equação 3
Nessa reação, um composto simples AB se decompõe em duas substâncias simples A e B. Os símbolos subscritos (s, g) significam o estado de agregação das matérias envolvidas: sólido e gasoso, respectivamente. Praticamente a mesma reação acontece na decomposição do bicarbonato de potássio.
Uma coisa chama muita atenção nas reações de análise: a formação de algum gás e sua liberação após a decomposição. Esse fato não é coincidência nesse tipo de reação, uma vez que os compostos são formados por afinidade eletrônica e os elementos que constituem substâncias gasosas são altamente eletronegativos, ligando-se então aos mais eletropositivos que tendem a formar substâncias sólidas, logo, após a decomposição do composto primário, os átomos mais simples são liberados voltando ao estado de origem.
Existem vários métodos para a quebra de moléculas maiores em substâncias elementares, dentre os mais comuns estão a: pirólise (quebra por alta temperatura), eletrólise (quebra por corrente elétrica) e fotólise (quebra por radiação luminosa).  
Objetivo: deduzir a estequiometria da reação de decomposição térmica do bicarbonato de potássio.
2. Materiais e Métodos
2.1. Materiais
a)	Bico de Bunsen
b)	Tubos de ensaio
c)	Estante para tubos
d)	Balança semi - analítica
e)	Pinça de madeira
f)	Estufa
g)	Dessecador
h)	Bicarbonato de potássio (KHCO3(s))
i)	Água de barita ( solução de Ba(OH)2)
2.1.1. Métodos	Comment by Ciências e Engenharia 01: Tem que ser 2.2
2.1.2. Decomposição do bicarbonato de potássio
a) Pesou-se o tubo de ensaio vazio com a rolha. Anotou-se essa massa.
b) Após anotar a massa do tubo vazio, a balança foi tarada. Retirou-se a rolha do tubo, e foram pesados 0,56 g KHCO3, e imediatamente tampou-se o mesmo.
c) Acima da metade do tubo de ensaio com auxilio de uma pinça de madeira, segurou-se o mesmo de tal forma a garantir que quando iniciar-se o aquecimento, a pinça não entre em contato direto com a chama.
d) Retirou-se a rolha do tubo de ensaio e iniciou-se o aquecimento direto na chama do Bico de Bunsen. Aqueceu-se suavemente durante aproximadamente 2 minutos, e em chama intensa por aproximadamente 10 minutos.
e) Após do aquecimento no Bico de Bunsen. Levou-se o tubo de ensaio para estufa, a uma temperatura de 100oC, e aguardou-se 10 minutos.
f) Retirou-se o tubo de ensaio da estufa, e foi levado para um dessecador, onde ficou por 5 minutos.
g) Ao retirar o tubo de ensaio do dessecador, tampou-se rapidamente com a mesma rolha que o acompanhava inicialmente nas pesagens anteriores. Pesou-se o tubo e anotou-se a massa.
2.1.3. Reação do gás carbônico com a água de barita
a) Montou-se um sistema, de acordo com a Figura 2 abaixo.
Figura 2
b) No tubo A foi adicionado uma pequena quantidade de bicarbonato de potássio.
c) No tubo B, foi adicionado água de barita, de forma que a ponta do tubo de vidro em forma de “U” ficasse imersa na água de barita. A rolha tinha uma pequena ranhura.
d) Aqueceu-se o tubo A.
e) Notou-se que a água de barita no tubo B ficou com coloração branca. E cessou-se o aquecimento.
3. Resultados e Discussão
3.1. Decomposição do bicarbonato de potássio
Foi aquecido cuidadosamente o tubo de ensaio contendo o bicarbonato de potássio, nesse momento foi observado que houve liberação de vapor de água, pois era visível a formação de gotículas de água próxima à saída do tubo de ensaio juntamente com crepitar oriundo do sal. Após ser levado para estufa e resfriado no dessecador. Pesou-se o tubo percebeu menor massa de sal em relação à massa inicial. 
Observou-se que o bicarbonato de potássio (KHCO3) se decompôs na presença de calor ( através da reação de pirólise acima de 100º C) em carbonato de potássio (K2CO3), água (H2O) e dióxido de carbono (CO2), como mostra a Equação 4.
2 KHCO3(s)   K2CO3(s) + CO2(g) + H2O(v) Equação 4
	
 A seguir são apresentados os resultados do experimento realizado. Esquema de cálculos: 
· Massa do tubo de ensaio com a amostra e a rolha: 17,21 g 
· Massa do tubo de ensaio com a rolha: 17,77 g 
· Massa do sal bicarbonato de potássio antes do aquecimento: 0,56 g 
· Massa do tubo de ensaio com amostra após aquecimento: 17,56 g 
· Massa teórica do carbonato de potássio de acordo com a estequiometria da equação 4 (2 mol de KHCO3 para 1 mol de K2CO3): 0,39 g
· Massa real obtida no experimento: 0,35 g 
· Rendimento obtido no experimento: 89,74%
3.2. Reação do gás carbônico liberado com água de barita
Ao aquecer o tubo A, após aproximadamente 2 minutos, observou-se que no tubo B, onde havia água de barita (solução de Ba(OH)2), a solução que era incolor, começou a ficar com uma coloração branca leitosa. Segundo a reação de decomposição do KHCO3 (equação 4) mostra a liberação de gás carbônico (CO2), que por sua vez reage com a solução de Ba(OH)2 formando um precipitado, o carbonato de bário BaCO3, como mostra a equação 5 abaixo.
		CO2(g) + Ba(OH)2(aq) → BaCO3(s) + H2O(l) Equação 5
4. Conclusões
4.1. Decomposição do bicarbonato de potássio
Conclui-se que através da reação de pirólise, é possível desestabilizar o bicarbonato de potássio, fazendo com que libere gás carbônico e água, transformando-o em carbonato de potássio (K2CO3). 
Com base no resultado do rendimento de K2CO3 obtido noexperimento, pode-se concluir possíveis erros devido:
· O sal estar contaminado, devido ao manuseio de diversas pessoas.
· A balança por semi-análitica, não analítica. E por ser um ambiente onde há corrente de ar.
4.2. Reação do gás carbônico liberado com água de barita
De acordo com a reação da decomposição do bicarbonato de potássio, ocorre a liberação de gás carbônico, que por sua vez reage com a água de barita, formando um sal insolúvel.
Através do experimento analítico qualitativo, realizado em laboratório, conclui-se que ocorreu realmente a liberação de gás carbônico reagindo com a água de barita, conforme mostrado na Equação 5. O sal formado nessa reação é o carbonato de bário BaCO3 , sal praticamente insolúvel em água, pois o bário faz parte da família 2A dos metais alcalinos terrosos, seria solúvel por exemplo, se fosse o sódio da família 1A, pois os carbonatos são quase todos insolúveis, com exceção os metais alcalinos. 
5. Referências
THEODORE L. Brown, H. EUGENE LeMay, BRUCE E. Bursten. Química: A ciência central, São Paulo – SP: Editora Prentice-Hall, 2005. 9ª Edição. 992 págs. 
<http://www.proenol.com/files/products/Bicarbonato_Potassio_FT027-05.pdf>. Acesso em: 10 setembro de 2016.
<http://www.fca.unicamp.br/portal/images/Documentos/FISPQs/FISPQ-%20BicarbonatodeSodio.pdf>. Acesso em: 19 setembro de 2016.
< http://melhorcomsaude.com/beneficios-bicarbonato-sodio>. Acesso em: 14 setembro de 2016.
2