EXPERIMENTO III

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA 
INSTITUTO DE QUÍMICA
Experimento III: Sistemas e Reações Químicas
Maria José de Oliveira Pessoa
Natal - RN
Julho de 2021
Maria Jose de Oliveira Pessoa
Experimento III: Sistemas e Reações Químicas
Relatório de aula prática apresentado como requisito parcial para obtenção de nota na unidade II da disciplina QUI0613 - Química Inorgânica Experimental I (T07), ministrada pelo professor Dr. Ademir Oliveira da Silva.
Natal - RN
Julho de 2021
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO	4
OBJETIVOS	6
PARTE EXPERIMENTAL	7
3.1. REAGENTES E MATERIAIS	7
3.2. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL	8
RESULTADOS E DISCUSSÃO	10
CONCLUSÃO GERAL	14
REFERÊNCIAS	15
ANEXO	16
										
1. INTRODUÇÃO
Reação química é o processo pelo qual novas substâncias são formadas a partir de outras substâncias. As novas substâncias são formadas pelo rearranjo dos átomos das substâncias iniciais presentes em um sistema[1]. As reações químicas são representadas por equações químicas que apresentam as fórmulas moleculares dos reagentes e dos produtos formados, separados por uma seta, junto das fórmulas moleculares, subscrito, encontra-se o estado em que essa substância se encontra, se sólida, líquida, aquosa ou gasosa. Além disso, as equações químicas apresentam a relação estequiométrica entre os reagentes e produtos[2].
As reações químicas podem ser classificadas como[2][3]:
a) Reação de síntese ou adição: o produto dessa reação é formado pela combinação de dois ou mais reagentes. Ex: HCl(aq) + NH3(g) ➝ NH4Cl(aq)
b) Reação de decomposição: nesse tipo de reação, a partir de um único reagente, formam-se dois ou mais produtos. As reações de decomposição ainda podem ser divididas em três tipo: 
· Pirólise: quando o agente de decomposição é o calor (Ex: CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g));λ
· Eletrólise: quando o agente de decomposição é a eletricidade (Ex: 2NaCl(l) 2Na(s) + Cl2(g); eLuz
· Fotólise: quando o agente de decomposição é a luz (Ex: H2O2(l) H2O(l) +1/2O2(g)).
c) Reação de deslocamento, substituição ou troca: ocorre quando há substituição de átomo(s) entre as substâncias. Pode ser de:
· Simples troca: ocorre quando uma substância simples reage com uma substância composta, produzindo uma substância simples e uma composta;
· Dupla troca: ocorre quando duas substâncias compostas reagem entre si, formando duas novas substâncias compostas;
· Precipitação: ocorre quando duas soluções de eletrólitos fortes reagem e formam um sólido insolúvel; 
· Neutralização: ocorre quando um ácido e uma base reagem para produzir um sal e água;
· Oxirredução: ocorre quando há transferência de elétrons entre os elementos dos reagentes; e
· Polimerização: ocorre quando monômeros se combinam para formar macromoléculas, denominadas de polímeros.
Para confirmar se uma reação realmente ocorreu é necessário comparar as propriedades das substâncias iniciais com as propriedades das substâncias “finais” no sistema. Além disso, algumas evidências macroscópicas podem ser observadas quando uma reação química ocorreu. Como por exemplo[4]:
· Formação de produtos gasosos: borbulhamento/efervescência na solução;
· Formação de precipitado: formação de um sólido pouco solúvel;
· Mudanças de coloração: não deve-se levar em consideração mudanças ocasionadas pela diluição ou combinação de cores das substâncias utilizadas;
· Mudança de odor: o odor pode mudar pela formação de um produto ou consumo de um reagente que possua odor característico;
· Transferência de energia: Liberação ou absorção de calor, observados pelo aquecimento ou resfriamento do recipiente em que a reação está acontecendo.
	Dentre as evidências acima apresentadas, a formação de precipitado é uma das mais marcantes. Como já foi mencionado, os precipitados são sólidos pouco solúveis que se formam pela reação de eletrólitos fortes, como por exemplo:
AgNO3(aq) + NaCl(aq) ➝ AgCl(s) + NaNO3(aq) 
Ag+(aq) + NO3 -(aq) + Na+(aq) + Cl-(aq) ➝ AgCl(s) + Na+(aq) + NO3 -(aq) 
	O precipitado recebe nomes diferentes a depender do tamanho e da forma das partículas formadas, e são classificados como:
Cristalino: possui formato regular, sedimenta rapidamente e pode ser filtrado facilmente;
Granular: pequenos grãos de formato irregular (parecido com café moído) que também se sedimenta com facilidade;
Finamente dividido: formado por partículas muito pequenas que, individualmente, não são visíveis a olho nu. Possui aparência de farinha de trigo e não é de fácil sedimentação;
Coloidal gelatinoso: massa compacta com aspecto de gelatina;
Coloidal finamente dividido: possui partículas tão pequenas que dificilmente sedimenta e é capaz de atravessar até mesmo os poros de filtros.
Nesse experimento veremos reações químicas que formam um precipitado como produto e observaremos as características desses precipitados para poder distinguir o tipo de cada um deles.
2. OBJETIVOS
· Estabelecer critérios que possam caracterizar a ocorrência de reações químicas;
· Reconhecer tipos de precipitados; e
· Classificar reação através de uma equação química.
3. PARTE EXPERIMENTAL
	3.1. REAGENTES E MATERIAIS
	No geral, para realizar as duas etapas do experimento foram utilizados 18 tubos de ensaio, porta tubos, conta gotas e as soluções apresentadas nas tabelas 1 e 2, sistemas A e B, respectivamente.
Tabela 1: Soluções utilizadas para a Etapa 1 (Sistema A)
	Solução
	Representação
	 Cor da Solução
	K4[Fe(CN)6] 
	A1
	Amarelo claro
	K2Cr2O7
	A2
	Laranja
	FeSO4
	A3
	Marrom claro
	CuSO4
	A4
	Azul
	Na2S2O3
	A5
	Incolor
	Pb(NO3)2
	A6
	Incolor
	BaCl2
	A7
	Incolor
	AgNO3
	A8
	Incolor
	NaOH
	A9
	Incolor
Tabela 2: Soluções utilizadas para a Etapa 2 (Sistema B)
	Solução
	Representação
	 Cor da Solução
	CuSO4
	B1
	Azul
	KI
	B2
	Incolor
	NH4OH
	B3
	Incolor
	AgNO3
	B4
	Incolor
	Ni(NO3)2
	B5
	Verde
	NaOH
	B6
	Incolor
	NaClO
	B7
	Incolor
	BaCl2
	B8
	Incolor
	CoCl2
	B9
	Rosa claro
3.2. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
Procedimento Etapa 1 
	Para realizar a primeira etapa do experimento, 9 tubos de ensaio foram etiquetados da seguinte maneira:
· Tubo 1: A1 + A8
· Tubo 2: A1 + A3
· Tubo 3: A1 + A4
· Tubo 4: A2 + A7
· Tubo 5: A2 + A6
· Tubo 6: A2 + A8
· Tubo 7: A3 + A9
· Tubo 8: A5 + A7
· Tubo 9: A5 + A6 
	Em cada tubo foi adicionado 1 mL da primeira solução informada na etiqueta e 0,5 mL da segunda solução apresentada.
	Após adicionar as duas soluções em cada tubo, observou-se e anotou-se o aspecto dos precipitados formados e se houve mudança de coloração. 
Procedimento Etapa 2
	Para realizar a segunda etapa do experimento, 9 tubos de ensaio foram etiquetados da seguinte maneira:
· Tubo 1: B1 + B2
· Tubo 2: B1 + B3
· Tubo 3: B1 + B8
· Tubo 4: B4 + B8
· Tubo 5: B5 + B3
· Tubo 6: B5+ B6 ➝ X
· Tubo 7: X + B7
· Tubo 8: B9 + B3
· Tubo 9: B9 + B6 
	Em cada tubo foi adicionado 1 mL da primeira solução informada na etiqueta e 0,5 mL da segunda solução apresentada.
	Após adicionar as duas soluções em cada tubo, observou-se e anotou-se o aspecto dos precipitados formados e se houve mudança de coloração. 
OBSERVAÇÃO: Todo o procedimento acima descrito foi realizado pelo professor no laboratório. Os resultados apresentados a seguir foram alcançados com base nas observações dos vídeos e na explicação do professor.
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Tabela 3: Reações e observações do Sistema A
	Tubo
	Combinação
	Reação
	Observação 
	1
	A1 + A8
	K4[Fe(CN)6](aq) + 4AgNO3(aq) ➝ Ag4[Fe(CN)6](s) + 4KNO3(aq)
	Formação de precipitado amarelo
	2
	A1 + A3
	K4[Fe(CN)6](aq) + 2FeSO4(aq) ➝Fe2[Fe(CN)6](s) + 2K2SO4(aq)
	Formação de precipitado azul
	3
	A1 + A4
	K4[Fe(CN)6](aq) + 2CuSO4(aq) ➝ Cu2[Fe(CN)6](s) + 2K2SO4(aq)
	Formação de precipitado marrom
	4
	A2 + A7
	K2Cr2O7(aq) + BaCl2(aq) ➝ BaCr2O7(s) + 2KCl(aq)
	Formação de precipitado amarelo
	5
	A2 + A6
	K2Cr2O7(aq) + Pb(NO3)2(aq) ➝ PbCr2O7(s) + 2KNO3(aq)
	Formação de precipitado amarelo
	6
	A2 + A8
	K2Cr2O7(aq) + AgNO3(aq) ➝ AgCr2O7(s)+ KNO3(aq)
	Formação de precipitado vermelho
	7
	A3 + A9
	FeSO4(aq) + 2NaOH(aq) ➝ Fe(OH)2(s) + Na2SO4(aq) 
	Formação de precipitado verde
	8
	A5 + A7
	Na2S2O3(aq) + BaCl2(aq) ➝ BaS2O3(s) + 2NaCl(aq)
	Formação de precipitado branco
	9
	A5 + A6
	Na2S2O3(aq) + Pb(NO3)2(aq) ➝ PbS2O3(s) + 2NaNO3(aq)
	Formação de precipitado branco
No tubo 1, onde ocorreu a reação do Hexacianoferrato (II) de potássio com o nitrato de prata, pode observar a formação de um sólido amarelo (Hexacianoferrato (II) de prata), e pelas características observadas esse precipitado está na classificação de finamente dividido.
No tubo 2, o Hexacianoferrato (II) de potássio reagiu com Sulfato de ferro e formou o Hexacianoferrato (II) de ferro, precipitado finamente dividido de coloração azul, resultado da interação dos íons de Fe2+ livres com o Ciano (II).
No tubo 3, formou-se um precipitado de aspecto gelatinoso e coloração marrom (Hexacinaoferrato (II) de cobre) resultado da reação do Hexacianoferrato (II) de potássio com o sulfato de cobre.
No tubo 4, o precipitado formado foi o Dicromato de bário, sólido amarelo com características de precipitado finamente dividido, resultado da reação do dicromato de potássio com o cloreto de bário.
Assim como no tubo 4, no tubo 5 também foi observada a formação de um precipitado de coloração amarela e cristalino, sendo esse o dicromato de chumbo, resultado da reação do dicromato de potássio com o nitrato de chumbo.
No tubo 6, ao reagir ao dicromato de potássio com nitrato de prata, formou-se o precipitado dicromato de prata que possui coloração avermelhada e aspecto cristalino.
No tubo 7, o precipitado formado foi o hidróxido de ferro, sólido verde de aspecto coloidal gelatinoso, resultado da reação do sulfato de ferro com o hidróxido de sódio.
No tubo 8, na reação do tiossulfato de sódio com o cloreto de bário, formou-se o precipitado tiossulfato de bário, sólido branco e de aspecto finamente dividido.
No tubo 9, na reação do tiossulfato de sódio com o nitrato de chumbo, formou-se o precipitado tiossulfato de chumbo, sólido branco e de aspecto finamente dividido.
Tabela 4: Reações e observações do Sistema B
	Tubo
	Combinação
	Reação
	Observação 
	1
	B1 + B2
	2CuSO4(aq) + 4KI(aq) ➝ 2CuI(s) + I2(aq) + 2K2SO4(aq)
	Formação de precipitado marrom
	2
	B1 + B3
	CuSO4(aq) + 2NH4OH(aq) ➝ H2SO4(aq) + [Cu(NO3)2](OH)2(s)
	Formação de precipitado azul intenso
	3
	B1 + B8
	CuSO4(aq) + BaCl2(aq) ➝ CuCl2(s) + BaSO4(aq)
	Formação de precipitado branco
	4
	B4 + B8
	2AgNO3(aq) + BaCl2(aq) ➝ 2AgCl(s)+ Ba(NO3)2(aq)
	Formação de precipitado branco
	5
	B5 + B3
	Ni(NO3)2(aq) + NH4OH(aq) ➝ Ni(OH)2 + NH4NO3
	Formação de precipitado azul
	6
	B5 + B6 ➝ X 
	Ni(NO3)2(aq) + 2NaOH(aq) ➝ Ni(OH)2(s) + 2NaNO3(aq)
	Formação de precipitado verde
	7
	X + B7
	Ni(OH)2(s) + 2NaNO3(aq) + NaClO(aq) ➝ NiO(OH)(s) + NaCl(aq) + H2O(l)
	Formação de precipitado preto
	8
	B9 + B3
	CoCl2(aq) + 6NH4OH(aq) ➝ [Co(NH3)6]Cl2(s) + 6H2O(l)
	Formação de precipitado azul
	9
	B9 + B6
	CoCl2(aq) + 2NaOH(aq) ➝ 2NaCl(aq) + Co(OH)2(s)
	Formação de precipitado verde azulado
	No tubo 1, como apresentado na Tabela 4, formou-se um precipitado marrom, com características de finamente dividido. Esse precipitado é o Iodeto de cobre resultado de uma reação de deslocamento entre o sulfato de cobre e o iodeto de potássio.
	No tubo 2, a reação de deslocamento entre o sulfato de cobre e o hidróxido de amônio forma um sal simples de cobre, precipitado que possui cor azul intenso e aspecto coloidal gelatinoso.
	No tubo 3, o precipitado formado foi o cloreto de cobre, sólido branco finamente dividido, resultado da reação do sulfato de cobre com o cloreto de bário.
	No tubo 4, o precipitado formado também é branco com aparência granular e de rápida sedimentação, esse precipitado é o cloreto de prata, resultado da reação do nitrato de prata com o cloreto de bário. 
	No tubo 5, formou um precipitado de coloração azul turvo coloidal do tipo gelatinoso. Inicialmente, ao adicionar as primeiras gotas de Hidróxido de amônio, forma-se o hidróxido de níquel. Quando adiciona mais hidróxido amônio, a concentração de NH3 na solução aumenta e forma-se o [Ni(NH3)6]2+.
	No tubo 6, o precipitado formado possui coloração verde e aspecto coloidal gelatinoso característica do hidróxido de níquel, composto formado pela reação do nitrato de níquel com a base forte de hidróxido de sódio.
	No tubo 7, adicionou-se hipoclorito de sódio aos produtos formados na reação anterior, em seguida observou-se a formação de um precipitado preto. O hipoclorito é um agente oxidante e nesse caso reduz o níquel de Ni2+ para níquel Ni3+ formando o hidróxido de níquel (III).
	No tubo 8, o precipitado formado foi o cloreto de hexamincobalto(II) que possui coloração verde azulado e aspecto coloidal gelatinoso, resultado da reação do cloreto de cobalto com a base forte de hidróxido de amônio.
No tubo 9, o precipitado formato também possuía aspecto coloidal gelatinoso e cor verde azulado, esse sólido pouco solúvel é Hidróxido de cobalto, que resultou da reação do cloreto de cobalto com a base forte de hidróxido de sódio.
De acordo com os precipitados formados, pode-se observar que todos os precipitados que resultaram de reações com uma base forte (Hidróxido de amônia ou hidróxido de sódio) possuem o mesmo aspecto coloidal gelatinoso.
5. CONCLUSÃO GERAL
De acordo com os resultados obtidos e discutidos, pode-se concluir que todas as combinações feitas (tanto no Sistema A como no Sistema B) reagiram e que um dos produtos dessas reações eram precipitados.
Os precipitados formados possuem coloração e características diversas, variando de acordo com as propriedades dos reagentes combinados. Uma observação bastante evidente é que todos os precipitados formados pela reação de uma base forte possuem aspecto coloidal gelatinoso.
6. REFERÊNCIAS 
[1] PERUZZO, Francisco Miragaia; CANTO, Eduardo Leite do. Química na abordagem do cotidiano. 4. ed. São Paulo: Moderna, 2010.
[2] Ser Protagonista: Química: Ensino Médio - 1o ano. 2. ed: Edições SM - Editor Responsável: Murilo Tissoni Antunes, 2013.
[3] ATKINS, P.W.; JONES, Loretta. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 5.ed. Porto Alegre: Bookman, 2012.
[4] SILVA, Ademir Oliveira da et al. ROTEIRO DAS PRÁTICAS - QUI 0131 (0613) – QUÍMICA INORGÂNICA EXPERIMENTAL I. Instituto de Química - Universidade Federal do Rio Grande Do Norte, Natal - RN.
ANEXO
QUESTIONÁRIO PÓS-LABORATÓRIO 
1. Diferencie mudança física de mudança química.
	As mudanças físicas acontecem sem alterar a composição do material, enquanto que na mudança química o material tem sua composição alterada 
2. O que é um precipitado? Que observações indicam a formação de um precipitado? 
Um precipitado é um sólido pouco solúvel formado pela reação de eletrólitos fortes.
3. Toda mudança de cor que ocorre quando duas substâncias são misturadas implica necessariamente em uma reação química? 
Não, as mudanças que são resultados de uma combinação de cores dos reagentes ou da diluição de uma solução não são evidências de reação química.
4. Escreva as equações químicas correspondentes a cada sistema justificando as suas observações. 
Sistema A
Tubo 1: K4[Fe(CN)6](aq) + 4AgNO3(aq) ➝ Ag4[Fe(CN)6](s) + 4KNO3(aq)
Tubo 2: K4[Fe(CN)6](aq) + 2FeSO4(aq) ➝ Fe2[Fe(CN)6](s) + 2K2SO4(aq)
Tubo 3: K4[Fe(CN)6](aq) + 2CuSO4(aq) ➝ Cu2[Fe(CN)6](s) + 2K2SO4(aq)
Tubo 4: K2Cr2O7(aq) + BaCl2(aq) ➝ BaCr2O7(s) + 2KCl(aq)
Tubo 5: K2Cr2O7(aq) + Pb(NO3)2(aq) ➝ PbCr2O7(s) + 2KNO3(aq)
Tubo 6: K2Cr2O7(aq) + AgNO3(aq) ➝ AgCr2O7(s) + KNO3(aq)
Tubo 7: FeSO4(aq) + 2NaOH(aq) ➝ Fe(OH)2(s) + Na2SO4(aq
Tubo 8: Na2S2O3(aq) + BaCl2(aq) ➝ BaS2O3(s) + 2NaCl(aq)
Tubo 9: Na2S2O3(aq) + Pb(NO3)2(aq) ➝ PbS2O3(s) + 2NaNO3(aq)
Sistema B
Tubo 1: 2CuSO4(aq) + 4KI(aq) ➝ 2CuI(s) + I2(g) + 2K2SO4(aq)
Tubo 2: CuSO4(aq) + 2NH4OH(aq) ➝ H2SO4(aq) + [Cu(NO3)2](OH)2(s)
Tubo 3: CuSO4(aq) + BaCl2(aq) ➝ CuCl2(s) + BaSO4(aq)
Tubo 4: 2AgNO3(aq) + BaCl2(aq) ➝ 2AgCl(s)+Ba(NO3)2(aq)
Tubo 5: Ni(NO3)2(aq) + NH4OH(aq) ➝ Ni(OH)2 + NH4NO3
Tubo 6: Ni(NO3)2(aq) + 2NaOH(aq) ➝ Ni(OH)2(s) + 2NaNO3(aq)
Tubo 7: Ni(OH)2 + 2NaNO3 + NaClO(aq) ➝ NiO(OH)(s) + NaCl(aq) + H2O(l)
Tubo 8: CoCl2(aq) + 6NH4OH(aq) ➝ [Co(NH3)6]Cl2(s) + 6H2O(l)
Tubo 9: CoCl2(aq) + 2NaOH(aq) ➝ 2NaCl(aq) + Co(OH)2(s)
5. Cite três fatores que servem como indicativos da ocorrência de reação química. 
Formação de precipitados, formação de produtos gasosos e transferência de energia.
6. Indique se encontrou alguma reação exotérmica ou endotérmica e diga como chegou a esta conclusão. 
Não houve nenhuma evidência da existência de reações exotérmicas e endotérmicas. 
7. Baseado nas suas observações do estado inicial e final diga onde houve reação e qual observação utilizou para tirar esta conclusão.
De acordo com as evidências observadas e resultados discutidos, pode-se concluir que houve reação em todos os tubos.