Relatório Aula III - Preparação e Propriedades do Carbonato de Sódie e do Bicarbonato de Sódio

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Universidade Estadual de Maringá 
Centro de Ciências Exatas 
Departamento de Química 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3° Prática 
Preparação e propriedades do carbonato de sódio (Na2CO3) e do 
bicarbonato de sódio (NaHCO3) 
(Exercícios de Aprendizado) 
 
 
 
 
Aluna: Adrielle Ávila – R.A: 109.370 
 
 
 
 
 
 
 
Maringá, fevereiro de 2021 
1. Introdução 
Carbonato de Sódio 
O carbonato de sódio consiste em um sal branco e translucido, também 
conhecido como soda ou barrilha, que, quando exposto ao ar, endurece, devido 
a formação de hidratos. Pode ser obtido tanto na natureza quanto artificialmente. 
Pelo método de Leblanc, a reação de um sal comum com o ácido sulfúrico, gera 
o carbonato como produto. 
2NaCl + H2SO4  Na2CO 
Também é produzido através da extração da Trona (NaHCO3CO3H2O), 
principalmente nos Estados Unidos, e de lagos fortemente alcalinos, como no 
Kenya. 
É muito utilizado em fotografias, em limpezas, para o controle do pH da 
água, na indústria têxtil, na fabricação de vidro, sabão, tintas, papel, corantes, 
entre outros. Porém, a sua principal aplicação é na produção de vidros, onde é 
combinado quente com sílica (SiO2) e carbonato de cálcio (CaCO3) e depois 
resfriado bruscamente, formando o vidro tipo ‘soda-cal’ utilizado em embalagens. 
Além disso, também é utilizado na indústria química para a síntese de diversos 
compostos. 
Bicarbonato de Sódio 
O bicarbonato de sódio é uma mistura que forma um sólido cristalino, 
solúvel em água e com sabor alcalino. Quando aquecido ou colocado em contato 
com um ácido (HCl) libera gás carbônico. 
NaHCO3 + HCl  NaCl + H2O + CO2 
O NaHCO3 é um forte elemento tampão produzido pelo organismo e uma 
de suas maiores utilidades é como antiácido estomacal, porque ele pode 
neutralizar o excesso de ácido do suco gástrico. Apesar disso, seu uso contínuo 
destrói o equilíbrio ácido base do organismo causando alcalose metabólica 
(quando o corpo perde excesso de ácido) e, seu sódio também pode gerar 
problemas cardíacos. 
Este composto possui várias aplicações e usos, tanto no dia a dia, quanto 
em áreas terapêuticas. Algumas de suas aplicações diárias são: no fermento, 
para a produção de pães e bolos, pois quando o bicarbonato se decompõe libera 
CO2, dessa maneira a massa cresce; em extintores de incêndio; atua também 
como antifúngico, pois aumenta o pH do meio permitindo a oxidação, 
combatendo o crescimento de fungos e leveduras; em cremes dentais, para 
diminuir a acidez da boca; em talcos, para remover a oleosidade; limpeza 
doméstica; para queimaduras de sol; esfoliante; limpeza de hortaliças, etc. 
Como citado acima, o bicarbonato de sódio também possui ações 
terapêuticas, algumas delas são para ajudar pessoas que possuem insuficiência 
renal, pois ajuda a regular o pH do sangue o que ajuda no funcionamento dos 
rins. Além disso, ajuda em infecções urinárias onde é misturado com limão e 
reduzem a dor e o ardor causado por esta doença, pois o bicarbonato diminui a 
acidez da urina. Também ajuda a limpar o cólon, funcionando como antiácido 
que colabora para limpar as toxinas do trato gastrointestinal, com isso é possível 
evitar a prisão de ventre e fortalecer o sistema imunológico. 
2. Objetivo 
O objetivo dessa prática consiste em determinar o comportamento do carbonato 
de sódio e do bicarbonato de sódio durante sua calcinação e quando os mesmos 
se encontram em meio ácido, o que ocorre durante a hidrolise do carbonato de 
sódio, assim como a pureza do carbonato de sódio utilizado comercialmente. 
3. Procedimento Experimental 
Calcinação do Na2CO3(s) e do NaHCO3(s): 
 Foram pesadas cerca de 1g de Na2CO3 e 1g de NaHCO3 e colocados em 
dois tubos de ensaio. Em outro dois tubos, foram dispostos 5ml de uma solução 
de água de cal (Ca(OH)2), onde a mesma deveria estar o mais límpida possível, 
portanto ela foi filtrada e colocada no tubos evitando a sua agitação. Após isso, 
foi utilizado um tubo de vidro em forma de U, contendo em uma das suas 
extremidades uma rolha usada para tampar o tubo de ensaio contendo o 
carbonato, e a outra extremidade foi colocada dentro do tubo contendo a água 
de cal (e fez-se o mesmo esquema para o tubo com bicarbonato). 
Com o auxílio de um suporte universal e duas garras prendeu-se os tubos 
de ensaio contendo o carbonato e o bicarbonato. Depois, com um bico de 
Bunsen aqueceu-se os tubos de carbonato e bicarbonato e anotou-se o que 
ocorria nos tubos contendo a água de cal. 
Comportamento do Na2CO3(s) e do NaHCO3(s) em meio ácido: 
Foram pesados cerca de 0,5g de Na2CO3 e 0,5g de NaHCO3 e colocados 
em dois tubos de ensaio. A cada tubo, foram adicionados cerca de 5 ml de uma 
solução de HCl 2,0 mol/L, e anotou-se o que aconteceu nos dois tubos. 
Hidrolise do Na2CO3(s): 
Em um tubo de ensaio, foram adicionados 2 ml de uma solução de 
Al2(SO4)3 0,25 mol/L e, em seguida, mais 2 ml de uma solução de Na2CO3 a 
10%. Anotou-se o que ocorreu dentro do tubo. 
Determinação da pureza do Na2CO3 comercial: 
Primeiramente em um béquer de 500 ml, foi colocado cerca de 1/3 de sua 
capacidade de uma solução de NaCl 10% e, encheu-se uma proveta de 250 ml 
com a mesma solução de NaCl 10% até a boca. A boca da proveta foi coberta 
com papel filme. Após isso, foram colocados uma quantidade de HCl em um 
balão volumétrico (de modo em que o balão ficasse na vertical e a solução 
ficasse apenas na ‘barriga’ do balão sem que fosse solução para o gargalo) e 
com muito cuidado para que as paredes do balão não ficassem molhadas com 
a solução. Com isso pronto, foi montado a aparelhagem conforme a figura 
abaixo, com o balão na horizontal. Em seguida, foram pesados 0,5g de Na2CO3 
que embrulhado em um papel alumínio, e com o auxílio de uma espátula foi 
colocado na boca do balão, com cuidado para que ainda não entrasse em 
contato com a solução de HCl e o balão foi tampado. O sistema foi verificado 
para se certificar que não houvessem vazamentos e o papel filme foi tirado da 
boca da proveta. Então o balão foi colocado na posição vertical e anotou-se o 
que ocorreu dentro do balão e o volume final contido dentro da proveta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. Resultados e Discussões 
Calcinação do Na2CO3(s) e do NaHCO3(s): 
Ao introduzir a ponta do tubo em U na solução de água de cal (Ca(OH)2) 
e ao aquecer o tubo de ensaio contendo o bicarbonato de sódio (NaHCO3) a 
solução borbulhou bastante, formando CO2 como mostra a reação 1, e a solução 
ficou turva e esbranquiçada pois a água de cal reage com o CO2 ele forma o 
carbonato de cálcio (CaCO3) que é insolúvel, evidenciado na reação 2. Já 
quando se aqueceu o carbonato de sódio (Na2CO3) houve uma menor produção 
de bolhas e a solução demorou bem mais tempo para começar a reagir (mas 
deu uma leve esbranquiçada também) e o que foi visto como borbulho era, na 
maior parte, saída de água, pois para decompor o carbonato de sódio é 
necessária alta temperatura. A reação 3 mostra o que aconteceu neste ultimo 
caso. 
2NaHCO3  Na2CO3 + H2O + CO2 (1) 
Ca(OH)2 + CO2  CaCO3 + H2O (2) 
Na2CO3  Na2O + CO2 (3) 
Comportamento do Na2CO3(s) e do NaHCO3(s) em meio ácido: 
Devido ao fato do carbonato de sódio e o bicarbonato de sódio serem sais 
com características básicas, eles reagem da mesma maneira em solução ácida, 
ou seja, ao adicionar HCl no tubo Na2CO3 e no NaHCO3, em ambos os tubos 
houve efervescência e formação de bolhas (mas no tubo com bicarbonato de 
sódio a reação ocorreu mais violentamente) pois nos dois houve a formação de 
CO2, como mostra a reação 4 e 5. 
Na2CO3 + HCl  2 NaCl + CO2 + H2O (4) 
NaHCO3 + HCl  NaCl + CO2 + H2O (5) 
Hidrolise do Na2CO3(s): 
Ao adicionar o carbonato de sódio sobre a solução de sulfato de 
alumínio (Al2(SO4)3) a mistura ficou leitosa e formou um precipitado branco, 
porque o adicionar o sulfato de alumínio em solução básica, ele forma o 
hidróxido de alumínio (Al(OH)3) que é insolúvel, comomostra as reações a 
seguir: 
Na2CO3 + 2H2O  H2CO3 + 2NaOH (6) 
Al2(SO4)3 + 6NaOH  2Al(OH)3 + 3Na2SO4 (7) 
Determinação da pureza do Na2CO3 comercial: 
Quando o Na2CO3 entrou em contato com o HCl do balão volumétrico, a 
solução borbulhou, e o volume solução de NaCl 10% contida na proveta desceu 
para o béquer, evidenciando a formação de CO2. A Diferença entre o menisco 
da proveta antes e depois do experimento foi de 94 ml, o que quer dizer que o 
volume de gás desprendido foi de 0,094 L. A reação abaixo mostra o ocorrido: 
Na2CO3 + 2HCl  2NaCl + CO2 + H2O (8) 
Para calcular o rendimento, tem-se os seguintes dados: 
Temperatura: 25°C T(K) = 298K 
Pressão atmosférica: 760 mmHg 
Massa de Na2CO3: 0,5g 
Volume de CO2 formado: 0,094 L 
Primeiramente é preciso ter a pressão de CO2, que pode ser calculada pela 
seguinte equação: 
Sabe-se que a pressão antes da inserção do gás era de: 
Patm = PH2O(l) + PH2O(g) 
Após a inserção do gás, a pressão é: 
Patm = PH2O(l) + PH2O(g) + PCO2(g) 
A pressão de H2O é: Pw/ρHg, onde Pw é referente à altura de deslocamento do 
menisco, e ρHg é a densidade do mercúrio (13,6 g/cm3) 
PH2O(l) = 71/13,6 = 5,22 mmHg 
PCO2(g) = 760 – 5,22 – 17,9  PCO2(g) = 736 mmHg 
Agora faz-se uma consideração (fictícia) de que o CO2 se comporta como um 
gás ideal (aplicando PV=nRT) 
n = PV/RT  n = 736,88*0,094/62,3*298  n = 0,0037 mols do CO2 
Agora temos que calcular a massa do CO2 
1 mol de CO2 44g (massa molar do CO2) 
0,0037 mols de CO2 x 
x = 0,163g de CO2 
Como a estequiometria da reação é de 1:1 então podemos calcular o valor 
teórico de CO2 que deveria ser obtido 
106 g de Na2CO3 44 g de CO2 
0,5 g de Na2CO3 y 
y = 0,21 g de CO2 
Calculando a pureza 
0,21 g de CO2 100% 
0,163 g de CO2 z 
z = 77,62% 
5. Conclusão 
Através da realização dos experimentos todos os objetivos propostos foram 
alcançados, podendo-se observar o comportamento tanto do bicarbonato de 
sódio, quanto do carbonato de sódio, quando submetidos às propostas do 
experimento. Já o valor de pureza do carbonato de sódio comercial foi de 
77,62%, esse valor revela que pode ter tido alguns vazamentos durante o 
experimento ou até que o carbonato de sódio que foi colocado no balão 
volumétrico não reagiu (ficou preso na parede do balão ou na rolha), já que no 
frasco do carbonato indicava que ele tinha uma pureza de 99%. 
6. Perguntas 
 
1) Descreva o processo Solvay e o processo Leblanc de produção de 
Na2CO3. 
O processo de Solvay consiste em um método industrial de produção de 
carbonato de sódio (Na2CO3) a partir do carbonato de cálcio (CaCO3), cloreto de 
sódio (NaCl) e de amoníaco (NH3), primeiramente é feito o aquecimento do 
carbonato de cálcio, formando o óxido de cálcio (CaO) e dióxido de carbono 
(CO2), que em seguida é borbulhado um uma solução de cloreto de sódio em 
amoníaco, convertendo-se em hidrogenocarbonato de amônio (NH4HCO3). O 
hidrogenocarbonato de amônio forma com o cloreto de sódio o 
hidrogenocarbonato de sódio (NaHCO3), quando aquecido o 
hidrogenocarbonato de sódio forma água, dióxido de carbono e carbonato de 
sódio. Para recuperar o amoníaco o óxido de cálcio formado é utilizado para 
produzir amoníaco a partir do cloreto de amônio. 
O processo de Leblanc, consiste primeiro na reação do cloreto de sódio com 
ácido sulfúrico gerando o sulfato de sódio (Na2SO4) e a liberação do ácido 
clorídrico, em seguida o sulfato de sódio é misturado com o carbonato de cálcio 
e levado à combustão coque, formando o carbonato de sódio e dióxido de 
carbono que reduz o sulfato a sulfeto de cálcio (CaS) 
2) Cite 3 usos industriais do Na2CO3. 
O carbonato de sódio é muito utilizado nas industrias para a produção de vidro, 
papel, raiom, sabões e detergentes. 
3) Cite 3 usos industriais do NaHCO3. 
É utilizado na indústria farmacêutica como antiácido (por ser uma substância 
alcalina, neutraliza o excesso de ácidos no estômago). 
Na indústria alimentícia é usado como agente levedante, na produção de 
bebidas gasosas (por ter capacidade de liberar CO2 gasoso), usado também 
para preservar a manteiga. 
É utilizado como auxiliar de produtos de limpeza tanto em ambientes como 
em roupas, por ter ação anti-mofo, anti-manchas e ajudar a eliminar o mau cheiro 
por isso é usado também em talcos e desodorantes. 
É um dos principais componentes dos extintores de incêndio de pó 
químico. 
4) Nos extintores de incêndio utiliza-se o NaHCO3 ao invés de Na2CO3. Por 
quê? 
Ambos reagem com HCl formando CO2 porém usa-se o NaHCO3, pois o 
Na2CO3 pode decompor em óxidos de carbono e óxidos de sódio que são 
tóxicos. 
5) Escreva a reação de hidrólise do carbonato de sódio. Porque se usa 
sulfato de alumínio no procedimento usado no laboratório? 
As reações de hidrólise do carbonato de sódio podem ser escritas como: 
Na2CO3 + 2H2O  H2CO3 + 2NaOH 
A base formada irá reagir com o sulfato de alumínio: 
Al2(SO4)3 + 6NaOH  2Al(OH)3 + 3Na2SO4 
Utiliza-se o sulfato de alumínio em laboratório, pois quando o hidróxido de 
sódio em meio aquoso reage com o sulfato, produz hidróxido de alumínio, que é 
insolúvel em meio aquoso, confirmando a presença de íons hidróxido e 
confirmando a hidrólise. 
6) Calcule a pureza do CaC2(s) sabendo-se que 1,5g desse composto foi 
capaz de deslocar o menisco da proveta (Pw) em 35,5 cm (ou 355 mm). 
Obs: o experimento foi feito a uma temperatura ambiente de 25°C. volume 
do gás liberado = 78 cm3 
A reação que se processa é: CaC2 + 2H2O  Ca(OH)2 + C2H2(g) 
Sabe-se que a pressão antes da inserção do gás era de: 
Patm = PH2O(l) + PH2O(g) 
Após a inserção do gás, a pressão é: 
Patm = PH2O(l) + PH2O(g) + PC2H2(g) 
A pressão de H2O é: Pw/ρHg, onde Pw é referente à altura de deslocamento do 
menisco, e ρHg é a densidade do mercúrio (13,6 g/cm3) 
PH2O(l) = 355/13,6 = 26,103 mmHg 
A pressão de H2O(g) na temperatura de 25° é de 17,9 mmHg, enquanto a pressão 
atmosférica é 760 mmHg 
Com essas informações, é possível calcular a pressão de C2H2(g), que será 
PC2H2(g) = Patm - PH2O(l) - PH2O(g) 
PC2H2(g) = 760 – 26,103 – 17,9 
PC2H2(g) = 715,997 mmHg 
Considerando que C2H2 comporta-se como gás ideal e aplicando a Lei dos 
Gases ideais (PV=nRT) 
715,997*0,078 = n * 62,3 * 298,15 
n = 3,01.10-3 mol 
Agora temos que calcular a massa do C2H2 
1 mol de C2H2 26g (massa molar do C2H2) 
3,01.10-3 mol de CO2 x 
x = 0,078g de C2H2 
 
Sabendo que a estequiometria da reação é de 1:1 e foi usado 1,5g de CaC2 no 
experimento: 
64g de CaC2 26g de C2H2 
1,5g de CaC2 y 
y = 0,609g de C2H2 
Calculando a pureza do CaC2 utilizado: 
0,609g 100% 
0,078g z 
z = 12,85% 
7) Cite 4 métodos de determinação da pureza de uma substância. 
Medindo a densidade, aquecendo para evaporar a água se a substancia for 
higroscópica, volume de gás liberado dentro de uma coluna com solução aquosa 
e através de cálculos de grau de pureza dos reagentes que é a relação entre a 
massa da substancia pura e a massa total da amostra. 
 
7. Referencias 
SOUZA, Líria Alves de. Bicarbonato de Sódio; Brasil Escola. Disponível em: 
https://brasilescola.uol.com.br/quimica/bicarbonato-de-sodio.htm. Acesso em: 
27 de fevereiro de 2021 
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. Bicarbonato de Sódio; Prepara Enem. 
Disponível em: https://www.preparaenem.com/quimica/bicarbonato-sodio.htm 
Acesso em: 27 de fevereiro de 2021 
Utilidades do Bicarbonato de Sódio; Beleza e Saúde. Disponível em: 
https://belezaesaude.com/bicarbonato-de-sodio.html Acesso em: 27 de fevereiro 
de 2021 
Aplicações Terapêuticas do Bicarbonato de Sódio; Melhor com Saúde. 
Disponível em: https://melhorcomsaude.com.br/aplicacoes-terapeuticas-
bicarbonato-de-sodio/Acesso em: 27 de fevereiro de 2021 
SOUZA, Líria Alves de. Carbonato de Sódio; Brasil Escola. Disponível em: 
https://brasilescola.uol.com.br/quimica/carbonato-de-sodio.htm. Acesso em 27 
de fevereiro de 2021. 
https://brasilescola.uol.com.br/quimica/bicarbonato-de-sodio.htm
https://www.preparaenem.com/quimica/bicarbonato-sodio.htm
https://belezaesaude.com/bicarbonato-de-sodio.html
https://melhorcomsaude.com.br/aplicacoes-terapeuticas-bicarbonato-de-sodio/
https://melhorcomsaude.com.br/aplicacoes-terapeuticas-bicarbonato-de-sodio/
https://brasilescola.uol.com.br/quimica/carbonato-de-sodio.htm.