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Anquilasse António Xavier Faruk Geraldo Efrém José Augusto Gumundane Patrício Paulo Bandali Zito Claudino Tolé Relatório de experiência química sobre a obtenção de dióxido de carbono (CO2) e verificação das suas propriedades (Licenciatura em Ensino de Química) Universidade Rovuma Lichinga 2022 Anquilasse António Xavier Faruk Geraldo Efrém José Augusto Gumundane Patrício Paulo Bandali Zito Claudino Tolé Relatório de experiência química sobre a obtenção de dióxido de carbono (CO2) e verificação das suas propriedades (Licenciatura em Ensino de Química) Relatório da cadeira de Laboratório II, a ser entregue ao Departamento de Ciências, Tecnologia, Engenharia e Matemática, sob orientação da docente Mercê Nambale. Universidade Rovuma Lichinga 2022 Índice 1. Introdução ............................................................................................................................... 3 1.1. Objectivos ........................................................................................................................ 3 1.1.1. Geral ............................................................................................................................. 3 1.1.1. Específicos .................................................................................................................... 3 1.2. Metodologia ..................................................................................................................... 3 2. Fundamentação Teórica .......................................................................................................... 4 2.1. Dióxido de Carbono (CO2) .............................................................................................. 4 3. Experiência química sobre obtenção do dióxido de carbono (CO2) e verificação das suas propriedades................................................................................................................................ 5 3.1. Objectivo ......................................................................................................................... 5 3.2. Materiais .......................................................................................................................... 5 3.3. Reagentes ......................................................................................................................... 5 3.4. Perigos e medidas de segurança ...................................................................................... 5 3.5. Procedimentos ................................................................................................................. 6 3.6. Observações ..................................................................................................................... 6 3.7.Discussão dos resultados .................................................................................................. 6 4. Conclusão ............................................................................................................................... 7 5. Resposta das questões colocadas ............................................................................................ 7 6. Referências bibliográficas ...................................................................................................... 9 3 1. Introdução O dióxido de carbono (CO2) é o óxido de carbono mais estável a temperatura ambiente e solúvel em água. O dióxido de carbono em condições normais é um gás incolor, ao contrário do monóxido de carbono (CO) não é tóxico. O gás pode ser liquefeito por resfriamento, usando também grandes pressões. Pode solidificar-se constituindo o chamado gelo seco. É pouco solúvel em água e aplica-se no processo Solvay na produção da soda e na obtenção de bebidas gaseificadas. Aplica-se ainda nas indústrias em refrigerantes, em extintores de incêndio, na preparação de carbonato de sódio, aplica-se para a síntese da ureia. Nesta senda, obtenção e identificação do dióxido de carbono é o tema que será abordado nesse relatório. O CO2 forma-se na natureza durante a oxidação de substâncias orgânicas. Desprende-se em grandes quantidades das fendas vulcânicas e das águas minerais. É também libertado em grandes quantidades por um variado número de indústrias principalmente a de produção de energia na base de combustíveis fósseis. 1.1. Objectivos 1.1.1. Geral Obter e identificar o dióxido de carbono (CO2) no laboratório. 1.1.1. Específicos Conhecer as propriedades do dióxido de carbono (CO2); Identificar as formas de obtenção do dióxido de carbono (CO2); Ver na prática a obtenção do dióxido de carbono (CO2) no laboratório. 1.2. Metodologia Para a realização deste relatório recorreu-se a observação directa, leitura de artigos, obras literárias e a revisão bibliográfica que abordam assuntos correlacionados com o tema em questão. Como não basta-se recorreu-se também ao uso da internet. 4 2. Fundamentação Teórica 2.1. Dióxido de Carbono (CO2) O dióxido de carbono (CO2) também conhecido como anidrido carbónico, ou mais comummente por gás carbónico é uma molécula formada pela ligação covalente entre átomos de C e O2. Cuja fórmula molecular é CO2. As interacções intermoleculares são muito fracas, por isso, à temperatura ambiente ele se encontra na forma de gás (Camuendo, et al., 2006). O dióxido de carbono (CO2) é um gás incolor, inodoro, insípido, mais denso que o ar, pouco solúvel em água, que não alimenta as combustões e que se liquefaz com facilidade. Tem aplicações em extintores, na gaseificação de bebidas, na produção de soda e gelo seco. De acordo com Barros (2010), na indústria o dióxido de carbono (CO2) é obtido pela decomposição do calcário por acção do calor: CaCO3 (S) CaO (l) + CO2 (g) Conforme o autor acima citado, no laboratório o dióxido de carbono (CO2) é obtido pela acção do ácido clorídrico sobre o carbonato de cálcio/calcário: 2HCI (aq) + CaCO3 (S) CaCl2 (s) + H2O (l) + CO2 (g) 5 3. Experiência química sobre obtenção do dióxido de carbono (CO2) e verificação das suas propriedades 3.1. Objectivo Obter e identificar o dióxido (CO2) de carbono no laboratório. 3.2. Materiais Erlenmeyer de 250 mL. Uma espátula; Um balão de festas; Um funil; Pipeta graduada. Uma caixa de fósforos. 3.3. Reagentes Carbonato de cálcio/calcária em pó (CaCO3); Ácido clorídrico (HCI); 3.4. Perigos e medidas de segurança Para o ácido clorídrico (HCI) Cuidado ao destapar ou manusear o ácido clorídrico, pois ele se liberta na forma de um gás incolor, e este gás é tóxico, corrosivo e não inflamável. Por esta razão, recomenda-se sempre o uso de equipamentos de protecção individual. Para Carbonato de cálcio/calcária em pó (CaCO3) Usar correctamente a máscara, mas no caso de contacto com a boca, sem ingestão, deve bochechar várias vezes com água, tendo o cuidado de não a ingerir. Em caso de ingestão, deve consumir grande quantidade de água ou leite e levar imediatamente a pessoa ao hospital, acompanhada de um “relatório” indicando a substância (carbonato de cálcio), a sua quantidade de ingestão e o tratamento já feito. Em caso algum deve provocar o vómito a fim de evitar o agravamento de possíveis lesões internas. 6 Para o dióxido de carbono (CO2) É recomendável o uso correcto dos equipamentos de protecção individual. Portanto, no caso de inalação do gás carbónico, devemos retirar imediatamente a pessoa do local contaminado. Aliviar o vestuário na zona do pescoço e do peito. Manter a pessoa deitada, aquecida e constantemente vigiada, até à chegada do médico. Se a vítima estiver inconsciente, devemos mante-la deitadade braços. 3.5. Procedimentos Retirou-se duas espátulas de carbonato de cálcio e com ajuda do funil adicionou-se no balão; Pipetou-se 10 mL do ácido clorídrico e adicionou-se no erlenmeyer; Acoplou-se o balão e adicionou-se o carbonato de cálcio no erlenmeyer; Anotou-se as observações; Para identificação do dióxido de carbono, recorreu-se ao teste de chama, onde aproximou-se um palito de fósforo aceso; Anotou-se as observações. 3.6. Observações Quando acoplou-se o balão e adicionou-se o carbonato de cálcio sobre o ácido clorídrico verificou-se uma efervescência no interior do erlenmeyer e a libertação de gás em forma de fumaça. Quando a mistura parou de ferver, verificou-se que a mesma tomou a cor amarela. No final quando realizou-se o teste de chama, observou-se que quando se aproximava o palito de fósforo aceso no balão onde continha o dióxido de carbono (CO2) a chama se apagava. 3.7.Discussão dos resultados De acordo com Barros (2010), efervescência é a liberação de gás de uma solução líquida. O termo é usado para descrever o espumejar (formação de bolhas) ou o estalido resultante da liberação de gás. Em laboratório, um exemplo comum de efervescência é a adição de carbonato de cálcio/calcário sobre o ácido clorídrico. E esse exemplo é representado pela equação abaixo: 2HCI (aq) + CaCO3 (S) CaCl2 (s) + H2O (l) + CO2 (g) 7 De acordo com Camuendo, et al. (2006) & Barros (2010), afirmam que o dióxido de carbono (CO2) é um gás incolor, portanto, conforme o ponto de vista dos autores acima citados podemos afirmar que, o aparecimento da cor amarela no erlenmeyer onde continha o ácido clorídrico e o carbonato de cálcio é o resultado da propriedade do cloro. Pois, quando o ácido clorídrico reage com o carbonato de cálcio forma-se um precipitado, o cloreto de cálcio, que é um precipitado pouco solúvel em água e o gás carbónico é libertado (CO2). O dióxido de carbono (CO2) é usado nas indústrias no fabrico de extintores de incêndio, por causa do seu poder de inibir ou apagar as chamas, isto é, é incomburente. 4. Conclusão Conclui-se que, o dióxido de carbono (CO2) também pode ser identificado pela sua reacção com cal hidratada, Ca(OH)2 ou hidróxido de bário, Ba(OH)2, que formam um precipitado branco de CaCO3 ou BaCO3 respectivamente. Passando uma quantidade maior de CO2 pela mistura, entretanto, a turvação desaparece à medida que se formam os bicarbonatos solúveis. Ca(OH)2 (aq) + CO2 (g) CaCO3 (S) + H2O (l) CaCO3 (S) + CO2 (g) + H2O (l) + Ca(HCOH3)2 (aq) 5. Resposta das questões colocadas 1. O que observou? R: Observou-se uma efervescência no interior do erlenmeyer e a libertação de gás em forma de fumaça. 2. Quando adicionou- se o carbonato de cálcio sobre o ácido clorídrico verificou-se uma efervescência. a) O que é efervescência? R: Efervescência é a liberação de gás de uma solução líquida. O termo é usado para descrever o espumejar (formação de bolhas e ferver) ou o estalido resultante da liberação de gás Em laboratório, um exemplo comum de efervescência é a adição de carbonato de cálcio/calcário sobre o ácido clorídrico. b) Explique porque verificou-se essa efervescência. 8 R: Verificou-se essa efervescência devido a reacção entre o carbonado de cálcio e o ácido clorídrico, a reacção é violenta e forma os seguintes produtos: dicloreto de cálcio (CaCl2), água (H2O) e o dióxido de carbono (CO2) que é o nosso gás libertado nessa reacção. 3. Quando adicionou-se o fósforo aceso no copo de béquer o mesmo se apagou, explique porque o fósforo se apagou? R: O fósforo apagou – se porque segundo a propriedade do dióxido de carbono ele é um inibidor de chama ou seja ele apaga a chama. Por ser incomburente, ele é usado em extintores de incêndio. 9 6. Referências bibliográficas Barros, J.A. P. de. (2010). Química 10ª Classe. Plural. Maputo. Camuendo, A. P. et al. (2006). Módulo de experiências químicas da 10ª classe - Material para professor. Universidade Pedagógica. Maputo.
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