Alumen (1) QUÍMICA

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UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA
ADENOALDO OLIVEIRA DO SANTOS 
JOAO HENRIQUE PEREIRA DA CRUZ
RODRIGO PELLEGRINI
PRODUÇÃO DE ALÚMEN DE POTÁSSIO
Palhoça
2015
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1: Pesagem da matéria prima	6
Figura 2: Recorte do alumínio	6
Figura 3: Solução em agitação	7
Figura 4: Mudança de coloração	7
Figura 5: Filtragem da solução	8
Figura 6: Solução com ácido sulfúrico	8
Figura 7: Filtragem dos cristais	9
Figura 8: Amostra de cristais	10
 
1. Introdução	
O presente relatório tem como objetivo apresentar um experimento que permite obter a partir de latas de alumínio, o alúmen de potássio, um importante composto de metal, e, também discutir alguns aspectos importantes das reações químicas envolvidas e das estruturas cristalinas. O mesmo foi orientado pela Prof. Dr. Rachel Faverzani Magnago.
O Alumínio pode ser considerado um elemento bastante popular, pois está presente em muitas áreas e atividades realizadas pelo ser humano. São inúmeras as aplicações em diversos setores da indústria e na frequente presença do nosso dia-a-dia.
O Alumínio é um metal ativo que se dissolve em ácidos fortes e em bases fortes, porém no uso diário ele não parece ser um metal ativo, pois há uma camada fina de óxido fortemente ligada em sua superfície que o protege da oxidação.
Para a produção de alúmen de potássio será utilizado como fonte de alumínio uma lata de alumínio.
Alúmen de potássio são compostos iónicos que cristalizam a partir de soluções contendo iõns de sulfato, de um catião trivalente tal como o Al3 +, Cr3 +, Fe3 + e ou um cation monovalente, tais como K +, Na +, NH4 + seis das moléculas de água se ligam fortemente ao ion metálico trivalente, as seis moléculas restantes ligam-se mais fracamente ao cation monovalente e o anion sulfato.
 A reciclagem de matérias e embalagens tornam-se a cada dia, um fator extremamente importante no ponto de vista econômico, social e ambiental.
Por meio de reações químicas, será visto nesta prática uma maneira de se aproveitar sucata de alumínio para sintetizar o alúmen de potássio, KAl(SO4)2*12H2O. Essa substância é muito utilizada na tintura de tecidos, tratamento de água, cosméticos na área civil com um aditivo na produção de cimento e na indústria de papel.
Objetivos
1.1.1 Objetivo Geral
Determinar o rendimento e percentual de uma reação química controlada, produzida experimentalmente em laboratório didático.
	
1.1.2 Objetivo Específico
- Aplicar um processo químico para obtenção do Alúmen de Potássio de forma cristalizada, para análise de sua estrutura.
- Calcular o rendimento teórico de uma reação baseado no resultado obtido quimicamente.
- Reutilizar latas de alumínio para a produção Alúmen de Potássio.
2. Metodologia
2.1 Procedimentos
	Consistiu-se em pesar 1,0g de amostra de alumínio e cortá-lo em pedaços minúsculos o bastante para que a solução reagente possa agir para a obtenção do alúmen. (Acrescentar mais conteúdo).
2.2 Parte Experimental
2.2.1 Preparação do Alumínio
	Para a preparação do alumínio, utilizou-se um pedaço de alumínio a partir de uma lata de alumínio com tamanho aproximado de 7,5x5 cm, com um auxílio de uma palha de aço removeu-se a tinta na camada externa e pesados 1.0g de alumínio, o valor obtido na balança analítica Shimadzu BL3200H foi de 0,98g (Figura 1).
Figura 1: Pesagem da matéria prima
Fonte: Autor, 2015. 
2.2.2 Recorte do Alumínio
	
	Para acelerar o processo de reação, faz-se necessário recortar a chapa de alumínio em pequenos pedaços com aproximadamente 2 mm², quanto menor a área recortada será mais rápida e completa a reação exposta ao reagente de hidróxido de potássio, KOH, conforme Figura 2.
Figura 2: Recorte do alumínio
Fonte: Autor, 2015. 
2.2.3 Adição de Hidróxido de Potássio e Aquecimento
Para iniciar a reação das partículas de alumínio, o acréscimo de hidróxido de potássio faz-se necessário para a dissolução do precipitado.
A solução foi aquecida e agitada com o equipamento Fisatom 752A, por um tempo pré-determinado de trinta minutos, com temperatura variando entre ~50 – 60 ºC. (Figura 3).
Figura 3: Solução em agitação
Fonte: Autor, 2015. 
Após um determinado tempo observa-se a mudança de coloração da solução para um tom cinza escuro, conforme imagem abaixo (Figura 4).
A conclusão da reação obteve-se através da identificação visual quando as partículas de alumínio ficaram com aspecto incolor.
Figura 4: Mudança de coloração
Fonte: Autor, 2015. 
2.2.4 Filtragem da Solução
Através da utilização de um papel filtro inserido no funil, pode-se obter a solução em forma líquida e isenta de partículas solidas, podendo extrair ao máximo na forma líquida para a sequência da análise. O processo de filtragem pode ser observado na Figura 5.
Figura 5: Filtragem da solução
Fonte: Autor, 2015. 
2.2.5 Adição de Ácido Sulfúrico (H2SO4)
Para a formação do alúmen foi adicionada a solução de ácido sulfúrico (Figura 6), que em primeiro estágio ocasionou a precipitação do hidróxido de alumínio e posteriormente a formação de uma solução constituinte do alúmen.
Figura 6: Solução com ácido sulfúrico
Fonte: Autor, 2015. 
2.2.6 Precipitação de Cristais de Alúmen
	A solução gerada em laboratório ficou em repouso por uma semana para a formação de cristais, porém, a formação de cristais não ocorreu no devido tempo estimado. 
A aceleração do processo de precipitação fez-se necessário através de resfriamento da solução, sendo armazenada em geladeira.
2.2.7 Filtragem dos Cristais
	
	Com o auxílio de um filtro de vácuo, a separação dos cristais foi realizada (Figura 7), podendo assim ser retirado os cristais separando da solução líquida. A massa obtida e as dimensões dos cristais serão demonstradas no resultado.
 Fonte: Autor, 2015. 
Figura 7: Filtragem dos cristais
3. Resultados
A precipitação apresentou cristais de alúmen com diferentes formas e dimensões (Figura 8), para atestar a pureza do alúmen de potássio obtido no presente experimento, foram obtidos 10,32g de alúmen de potássio, o que indica um rendimento de 55,7% considerando-se 0,98g da amostra de alumínio.
Figura 8: Amostra de cristais
Fonte: Autor, 2015. 
Os seguintes valores são descritos conforme fórmula abaixo:
KAl(SO4)2*12H2O
K=39,102
Al=26,98
S=32,064 x 2 =64,12
O= 15,99 x 20 =319,80
H= 1 x 24 =24
Total= 474,002 g/mol
4. Conclusão
Desse modo podemos ver que os objetivos foram alcançados, por meio de procedimentos simples e de baixo custo, para efetuar a produção de Alúmen. 
Pode-se observar que o tamanho dos cristais é afetado diretamente pelo tempo em que a solução é resfriada e a quantidade de agitação durante a cristalização. O resfriamento rápido por imersão em água gelada tenderá a formar pequenos cristais que podem absorver as impurezas da solução.
O resfriamento lento sem agitação da solução, muitas vezes, resulta na formação de grandes cristais. Assim, pode-se dizer que a temperatura ambiente implicará diretamente na formação do cristal. Pois a formação teve-se por resfriamento da substância que a princípio não se cristalizava. (Acrescentar mais conteúdo).
5. Referências 
SYSNTHESIS OF ALUM FROM ALUMINUM. Disponível em: http://www.inc.bme.hu/en/subjects/genchem/recryst.pdf. Acesso em: 30 de abril. 2015.
PURIFICATION OF KAl(SO42).12H2O (ALUM) BY RECRYSTALLISATION. Disponível em: http://www.mesacc.edu/~paudy84101/CHM151LL/6B%20Alum.pdf. Acesso em: 30 de abril. 2015.
ALUM. Disponível em: http://www2.ohlone.edu/people/jklent/labs/101a_labs/alum.pdf. Acesso em: 30 de abril. 2015