Relatorio Descritiva halogenios (1)

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Universidade Estadual de Santa Cruz 
Departamento de Ciências Exatas e Tecnológicas 
 
Química Inorgânica Fundamental – CET024 
Prof. Dr. Rodrigo Luís Santos 
 
 
Relatório do experimento 06 
Calcogênios e Halogênios 
 
 
 
 Alunos: Anagéssica Santana 
 Laís Moreira 
 Lucimara Magalhães 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ilhéus 
7 de junho de 2017 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 Os calcogênios são elementos que se situam na família VI-A ou 16 da 
tabela periódica. Esse nome vem do grego "khalkos", que significa cobre e 
"genos", esse nome tem significado de uma família deorigem nobre.Entre os 
elementos representativos, é evidente que os mais leves apresentam grande 
diferença de propriedades químicasem relação aos elementos mais pesados 
do mesmo grupo. O elemento oxigênio, que é o mais abundante e importante 
de seu grupo, constitui 21% do volume da nossa atmosfera, e sua molécula 
apresenta, na grande maioria das vezes, só estados de oxidação negativos. O 
enxofre, selênio, telúrio constituem sólidos com estruturas mais complexas; e 
seus compostos podem apresentar ampla faixa de estados deoxidação, tanto 
negativos, como positivos . 
 
O grupo dos halogênios (do grego: formador de sais) corresponde a 7A 
da tabela periódica. Tal grupo é composto pelos elementos Flúor, Cloro, 
Bromo, Iodo e Astato, os quais possuem gases nobres correspondentes à 
adição de um elétron na camada de valência em cada elemento são, 
respectivamente: Neônio, Argônio, Kriptônio, Xenônio e Radônio. 
Devido ao fato de necessitarem de somente um elétron para se tornarem 
estáveis isoladamente, os elementos desse grupamento são altamente 
eletronegativos e tendem a formar ligações fortes com metais do grupo 1A 
(Metais Alcalinos) e 2A (metais alcalinos terrosos) geralmente iônicas. 
 
 A eletronegatividade decresce no grupo de cima para baixo, logo o 
Flúor é o mais eletronegativo (4,0 na escala de Pauling) e o Astato o menos 
eletronegativo (2,2 na mesma escala). O estado de agregação desses 
elementos é variado, sendo o Flúor e o Cloro gasosos, o Bromo líquido e, o 
Iodo e o Astato sólidos. 
 
 As soluções aquosas de iodo apresentam uma coloração parda. O iodo 
é bastante solúvel em álcool, apresentando coloração semelhante à da solução 
aquosa. Em solventes apolares ou pouco polares, o iodo dissolve-se 
conservando a cor violeta própria das moléculas de I2. Em presença de amido, 
o iodo dá uma coloração azul. Nas condições normais, o flúor (F2) é um gás 
amarelo; o cloro (Cl2) é um gás amarelo-esverdeado; o bromo (Br2) é um 
líquido castanho que passa facilmente a vapor; o iodo (I2) é uma substância 
sólida cor vileta-escuro e com brilho metálico. 
 Todos, com exceção do Astato, possuem atomicidade 2, ou seja, na 
natureza encontra-se (mesmo que dificilmente, devido à alta reatividade dos 
halogênios) F2 (gás flúor), I2 (sólido Iodo) apenas o Astato é monoatômico. A 
explicação dessa diversidade de estados físicos para um mesmo tipo de 
elementos está na densidade eletrônica de cada um: quanto maior o número 
atômico maiores as forças intermoleculares, sendo assim, explica-se o porquê 
de o Flúor (Z = 9) ser gasoso e o Iodo (Z = 53) ser sólido. 
 
 Juntamente com o aumento de densidade eletrônica, estão a densidade 
específica e os pontos de fusão e ebulição: pode-se especular que o 
Astato seria o mais denso e menos volátil dos halogênios (PF = 302°C 
e PE =337°C), entretanto, sendo o elemento mais raro do mundo ( 
existem cerca de 28 g ao redor do globo) esses dado são desconhecidos 
ou imprecisos, logo, ao Iodo (d = 4,94 g/cm³, P F = 114°C, PE = 
184°C) é dado o título de mais denso e menos volátil do grupo 7A. 
 
 Os halogênios, de maneira geral, são altamente reativos e tóxicos aos 
organismos. Sendo empregados no tratamento de ferimentos (Iodo), na 
purificação da água (Cloro) ou na limpeza dentária (Flúor) devido a essas 
características. O único composto não -tóxico é o Iodo, pois é fundamental ao 
bom funcionamento do sistema hormonal humano, no entanto, se em contato 
com a pele pode ocasionar lesões, e seu vapor é irritante aos olhos e mucosas. 
 Já o Astato, por possuir radioisótopos de meias-vidas muito curtas, 
frequentemente é sintetizado pelo bombardeamento de bismuto com partículas 
alfa. 
 Os halogênios formam variações lentas das propriedades químicas de 
cima para baixo no grupo. A maioria dos elementos metálicos reagem muito 
bem com os halogênios, formando compostos muito estáveis. Se o átomo 
metálico for relativamente grande e tiver numero de oxidação +1 ou +2, a 
ligação do haleto será iônica, enquanto se o átomo metálico ou semi metálico 
possuir um número de oxidação mais alto formará uma ligação de maior 
caráter covalente. 
 
Em relação à solubilidade nos compostos, a mistura de duas 
substâncias pode formar misturas homogêneas (uma fase) ou heterogêneas 
(com mais de uma fase) de acordo com a solubilidade das moléculas. A 
solubilidade de um composto depende principalmente da polaridade do soluto e 
do solvente, sendo que solventes polares tem tendência a dissolver solutos 
polares e solventes apolares tem a tendência de dissolver solutos apolares. A 
mistura do clorofórmio com água, por exemplo, gera uma mistura heterogênia, 
já que a água é uma substância polar e o clorofórmio uma substância apolar. 
 
2. OBJETIVO 
 
 
Verificar, experimentalmente algumas propriedades dos halogênios assim 
como identificar os compostos evidenciados nas soluções. 
 
 
 
3. MATERIAIS E MÉTODOS 
 
 
Tubos de Ensaio 
 Estantes 
 Bico de Bunsen 
 Suporte universal c/ garra, 
 Béquer de 100 mL e 250 mL, 
 Tubo de ensaio grande 
 Bastão de vidro 
 Pipetas de 5 mL 
 Papel de Indicador Universal 
 Ácido clorídrico HCl (PA) 
 Solução MnO2(s) 
 Solução NaOH (0,5 M) 
 Solução KI (0,1 M) 
 Solução KBr (0,1 M) 
 Solução KI (0,1 M) 
 Solução AgNO3 (0,1 M) 
 Iodo 
 Solução de amido 
Clorofórmio 
 
 
 
 
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
Parte 1 - Obtenção da água de cloro: 
 Montou a aparelhagem em uma capela. Foi colocado uma ponta de 
espátula de MnO2 em um frasco com saída lateral. Adicionou 1 ml de ácido 
concentrado. Tampar o frasco e aquecer. Recolheu o gás cloro no béquer 
contendo 100 ml de água destilada. Deixou borbulhar o gás até o término da 
reação. Desligou o aquecimento e retirou o béquer após o borbulhamento 
terminar e reservou água de cloro para os ensaios posteriores. 
 
Parte 2 – Testes para o cloro, bromo e iodo. 
 
Tubo 1: 
 Colocou-se 2 ml de água de cloro em um tubo de ensaio e mergulhou uma tira 
de papel de tornassol e observou por alguns 5 minutos. 
 
Tubo2: 
Foi colocado 1,5 ml de água de cloro em um tubo de ensaio e adicionou 1,5 ml 
de solução de K I, 0, 1M. Agitou e observou. Foram adicionados 1,5 ml de 
clorofórmio agitou e observou. 
 
Tubo3: 
 Foi adicionado 1,5 ml de KBr 0,1M em um tubo de ensaio com água de 
cloro. Agitou e observou. Adicionou 1 ml de clorofórmio. Agitou e observou. 
 
Tubo 4: 
 Adicionou 1ml de solução de KI em um tubo de ensaio e adicionou 1ml de 
solução de AgNO3. Agitou e observou. 
 
 Parte 3 - Obtenção de enxofre e dióxido de enxofre a partir do tiossulfato 
 
Colocou-se em um tubo de ensaio 3 mL de solução de tiossulfato em tubo de 
ensaio e 1 mL de solução de H2SO4. A solução foi agitada e observada a 
formação de enxofre, e o desprendimento de gás. 
 
 
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
Parte 1: Obtenção da água de cloro 
 
 Utilizou-se o dióxido de manganês por ser um agente oxidante que 
possuísse forças para reagir com o cloro. O resultado foi à obtenção do gás 
cloro. Vale ressaltar que o gás foi dissolvido em água, pois o mesmo é 
facilmente solúvel em tal solvente, com o intuito de utilizar a água clorada em 
testes nas etapas seguintes. A seguir a reação da obtenção do cloro com o uso 
o dióxido de manganês: 
 MnO2(s) + 4HCl (aq)MnCl2(aq) +2H2O(l))+Cl2(g)Equação 1 
 
O gás cloro ao ser borbulhado na água reage resultando no ácido hipocloroso 
e o ácido clorídrico conforme a equação abaixo: 
 Cl2 (g) + H2O(l) HCl (aq) + HClO(aq) Equação 2 
 O gás cloro no estado puro, na sua forma biatômica (Cl2) e em 
condições normais de temperatura e pressão, é um gás extremamente tóxico, 
de odor irritante e coloração amarelo esverdeada, sendo duas vezes e meia 
mais pesado que o ar. Devido a essas propriedades do gás cloro deve-se 
retirar o tubo de descarga de gás cloro do Becker, antes de retirar o 
aquecimento. 
Em seguida realizou-se o teste com o papel tornassol (azul e rosa) 
onde foram mergulhados em 2 mL de água de cloro, levou-se 5 minutos para 
notar a mudança na coloração, onde o papel tornassol azul adquiriu a cor 
levemente rosa devido à solução ser ácida, pois há formação de HCl e HClO 
e o papel tornassol rosa tornou-se totalmente branco, isso ocorreu devido ao 
cloro agir como um descolorante. 
 
Parte 2: Testes para o cloro, bromo e iodo. 
Tubo1: 
 Ao colocar 1,5 mL de água de cloro (incolor) em tubo de ensaio e 1,5 mL de 
KI(0,1M) que também é incolor, observou uma mudança na coloração da 
solução que ficou amarelo translúcido. A reação ocorre devido formação do 
iodo (I2). Conforme pode-se perceber na equação abaixo: 
 Cl2(aq) + 2 KI(aq) → 2 KCl(aq) + I2(aq) Equação 3 
 
Em seguida adicionou-se 1mL de Clorofórmio (CHCl3), observou- se a 
formação de duas fases na solução, a fase mais densa e de menor quantidade 
apresentou a coloração rosa escuro e a fase menos densa apresentou a 
coloração amarela. Na fase superior identificamos ser o iodo e a inferior o 
clorofórmio. O KI é uma substância polar e o clorofórmio apolar, dessa forma 
não há solubilidade e por esse motivo fica o aparecimento de duas fases no 
tubo de ensaio. 
 O iodo puro (I2) é muito pouco solúvel em água (sendo mais solúvel em 
álcool, éter etc.), mas quando fazemos uma solução aquosa de iodeto de 
potássio (KI), que é bastante solúvel em água, o iodo passa a ser mais 
facilmente solúvel. 
 
Tubo2: 
 Ao colocar 1,5mL de água de cloro e adicionar 1,5mL de KBr, ocorre 
reação e a coloração ficou amarelo translúcido bem fraco. Ao adicionar 1 mL 
de clorofórmio ocorre a formação de duas fases, a mais densa e em menor 
quantidade ficou amarelo translúcido bem fraco, quase incolor e a segunda 
fase menos densa ficou incolor. Ao agitar a solução o bromo que é pouco 
solúvel em agua foi identificado na parte superior ao entra em contato com o 
clorofórmio, sendo solubilizado no mesmo e evidenciado na parte inferior. 
 
Tubo 3: 
 Adicionou-se 1 mL de solução de KI e colocou 1 mL de AgNO3, essa 
reação ocasionou mudança na coloração de incolor para amarelo leitoso e 
formação de precipitado. Após a agitação, o precipitado acumulou-se no fundo 
do tubo de ensaio evidenciando a formação de sólido insolúvel. 
 
 KI(aq) + AgNO3(aq) → KNO3(aq) + AgI(s) Equação 4 
 
Parte 3 - Obtenção de enxofre e dióxido de enxofre a partir do tiossulfato 
 
 
 Em um tubo de ensaio adicionou-se 3 mL de solução de tiossulfato ( 
Na2S2O3) e 1 mL de ácido sulfúrico (H2SO4), agitou- se reagindo muito rápido 
formando um precitado conforme descrito nas equações baixo: 
 
 
 
Na2S2O3(aq) + H2SO4(aq) → Na2SO4(aq) + H2S2O3(aq) Equação 5 
 
 
 H2S2O3(aq) → SO2(g) + H2O(l) + 1/8 S3(s) Equação 6 
 
 
 
A partir dessas reações obteve a formação do enxofre que se formou no 
fundo do tubo de ensaio sendo evidenciado pela coloração amarela turva e 
também observou-se a formação do dióxido de enxofre (SO2) pelo seu 
desprendimento e pelo odor característico. 
 
 
 
6. CONCLUSÃO 
 
De acordo com a prática realizada no laboratório pôde-se observar e 
comparar os resultados de alguns testes com a literatura. Verificou-se a 
formação de gases, no teste com a água de cloro ,por exemplo, pôde-se 
observar uma das características do cloro de agir como um descolorante. 
Identificou-se substâncias bifásicas através da densidade, coloração de cada 
elemento e a formação de um elemento através de outro composto. 
Concluímos, que está prática foi proveitosa pois podemos observar a formação 
de compostos que no dia a dia não é possível verificar. 
 
 
 
7. REFERÊNCIAS 
 
 ATKINS, P; JONES, L. Princípios de Química Questionando A Vida 
Moderna E O Meio Ambiente. Porto Alegre, Bookman, Ed. 5, 2011. 
 
 LEE, J. D.;. Química Inorgânica: um novo texto conciso. São Paulo. 
Ed. Edgard Blucher, 1980. 
 
 RUSSEL; JOHN B. Química Geral: Misturas Homogêneas e 
Heterogêneas. São Paulo, Makron Books, vol. 1.1994.