Relatorio - Reacoes Quimicas

Prévia do material em texto

INSTITUTO FEDERAL DO PIAUÍ 
CAMPUS TERESINA CENTRAL 
DEPARTAMENTO DE FORMAÇÃO DE PROFESSORES 
COORDENAÇÃO DO CURSO DE LICENCIATURA EM QUÍMICA 
DOCENTE: FRANCISCO JOSÉ BORGES DOS SANTOS 
DISCIPLINA: QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL II 
 
 
 
 
 
 
REAÇÕES QUÍMICAS 
 
 
 
 
 
 
THAYS MICAELEEN LIMA DE SOUSA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TERESINA-PI 
2021 
0,5
7,1
 
SUMÁRIO 
 
RESUMO………………………………………………………………………………2 
INTRODUÇÃO………………………………………………………………………..2 
OBJETIVOS…………………………………………………………………………..3 
MATERIAIS E REAGENTES……………………………………………………….4 
PARTE EXPERIMENTAL…………………………………………………………..4 
RESULTADOS E DISCUSSÃO……………………………………………………6 
CONCLUSÃO……………………………………………………………………….12 
QUESTIONÁRIO……………………………………………………………………13 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS……………………………………………..15 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 RESUMO 
 As substâncias possuem propriedades químicas que são as transformações que 
cada substância pode sofrer. As soluções que sofrem são denominadas reagentes e 
as que resultam desse processo são denominadas produtos, o processo global é 
chamado de Reação Química, e essas reações químicas são representadas por 
equações tratadas. O intuito desta prática foi avaliar e observar os tipos de compostos 
que podem ocorrer ao misturarmos determinados reagentes. Ao final, pode-se 
determinar o tipo de cada reação observada. 
 
2 INTRODUÇÃO 
 Diversos objetos e materiais utilizados no dia a dia provieram da manipulação dos 
elementos químicos, visto que todos eles necessitaram de um rearranjo intramolecular 
ou intermolecular para serem formados, seja por processos naturais ou artificiais. Em 
uma reação química há reagente e produto, que são elementos ou soluções 
combinadas e o resultado produzido pela mistura dessas, respectivamente. Para 
resumir reações, é preciso saber que os átomos não são criados nem destruídos em 
uma reação química, eles simplesmente mudam de parceiro. Dessa forma, pode-se 
atestar que os reagentes envolvidos no processo certamente aparecerão nos 
produtos. Ademais, as reações podem ser subdivididas em reações de síntese, 
decomposição, troca simples ou dupla troca. (ATKINS, 2011) 
 As reações de síntese ou de adição são reações onde os reagentes se unem para 
formar um só composto (substância eletricamente neutra formada por dois ou mais 
elementos). Num exemplo prático, considerando A e B dois elementos, diz-se que A 
e B reagiram formando C ou, A + B = C. Nas reações de decomposição ocorre o 
processo contrário, há um composto C que é decomposto e resulta nos elementos A 
e B. Diferente das reações de síntese e decomposição, uma reação de troca simples 
ocorre quando um elemento A reage com um composto XY produzindo em AY + X. 
No caso das reações de dupla troca, dois compostos são misturados preparados em 
outros dois compostos que tiveram ânions e cátions trocados. Além disso, faz-se 
necessário definir os conceitos de mistura homogênea e mistura heterogênea. 
Quando as moléculas estão suficientemente dispersas de modo que uma composição 
é a mesma em toda a amostra, pode-se dizer que tal amostra é homogênea, portanto, 
é uma solução. Todavia, quando é possível perceber a existência de compostos 
0,7
1,0
diferentes em uma amostra, seja com auxilio de um microscópio ou a olho nu, diz-se 
que tal amostra é uma mistura heterogênea. (ATKINS, 2011) 
 Concomitantemente, é importante saber que há peculiaridades em cada elemento 
e composto que está reagindo. Devido a natureza exclusiva de cada elemento, é 
possível que haja diferentes produtos, em diferentes estados físicos, dependendo dos 
reagentes. Por isso, faz-se necessário o esclarecimento das reações de oxirredução, 
exclusão e neutralização. 
 O processo de oxidação envolve a perda de elétrons por parte de uma substância, 
enquanto o processo de redução envolve o ganho de elétrons. Dessa forma é afirmado 
que um processo ocorre simultâneo ao outro em vista que elétrons não são criados 
nem destruídos. Esta perda ou ganho de elétrons é especificado da variação do NOX 
(número de oxidação) das substâncias envolvidas. (BACCAN, 2001) 
 Uma substância é chamada de eletrólito quando se dissolve e forma uma solução 
capaz de conduzir eletricidade, quando nessa dissolução a substância está presente 
quase totalmente em forma de íons, a mesma é caracterizada como eletrólito forte. 
Chama-se de não-eletrólito como substâncias que ao se dissolverem formam solução 
que não conduz eletricidade. Dessas definições parte o conceito de exclusão, pois 
quando misturado duas soluções eletrolíticas fortes, forma-se um produto sólido 
insolúvel, que é denominado como precipitado. 
 Para introdução do conceito de reações de neutralização, faz-se necessário 
estabelecer o conceito de ácido e base. Segundo o sueco Svante Arrehenius, um 
ácido é um composto que contém hidrogênio e área com água formando íons H *, 
ademais, uma base é um composto que produz íons (OH) - quando em solução 
aquosa. Relacionando tais conceitos as reações de neutralização tem-se que ao 
reagir um ácido com uma base obtida-se como o produto um composto iônico, 
chamado de sal. 
 Em qualquer reação de neutralização, o cátion do sal provém da base e o ânion 
do ácido e qualquer reação de neutralização entre um ácido forte e uma base forte 
tem como produto sal e água. (ATKINS, 2011) 
3 OBJETIVO 
 Utilizar evidências experimentais para concluir sobre a ocorrência de uma reação 
química; Distinguir fenômenos físicos e químicos; Compreender o que vem a ser uma 
reação química e a relação desta com a energia. 
 
1,0
4 MATERIAIS E REAGENTES 
MATERIAIS: 
Algodão; 
Béquer (150 e 100 mL); 
Coca-cola 
Cápsula de porcelana;; 
Erlenmeyer (250 mL); 
Placa de Petri; 
4 moedas de 5 centavos (moedas de cobre); 
Termômetro; 
Vidro de relógio. 
REAGENTES: 
Água Oxigenada (H2O2); 
Água Destilada (H2O); 
Ácido Sulfúrico (H2SO4); 
Açúcar (C12H22O11); 
Ácido Nítrico (HNO3); 
Ácido Clorídrico (HCl); 
Amostra A; 
Cloreto de Amônio (NH4Cl); 
Glicerina (C3H8O8); 
Hidróxido de Bário (Ba(OH)2); 
Hipoclorito de Sódio (NaClO); 
Permanganato de Potássio (KMnO4); 
Sal de cozinha (NaCl). 
 
5 PARTE EXPERIMENTAL 
I) Gênio da lâmpada 
Primeiramente, foi colocado 25 mL de água oxigenada em um erlenmeyer de 
250 mL. Depois, foi colocado 25 mL de água destilada e agitamos bem. 
Adicionamos uma pequena quantidade de permanganato de potássio. Em 
seguida, observamos oque aconteceu e anotamos. 
 
 
1,0
II) Carbono escondido no açúcar 
Foi colocado açúcar em um béquer de 150 mL até o açúcar atingir a marca de 
50 mL. Logo após, adicionamos 25 mL de ácido sulfúrico no béquer com açúcar 
e certificamos de que o ácido molhou todo o açúcar. Foi observado oque 
aconteceu e anotado. 
III) Produzindo fogo 
Inicialmente, colocamos um pouco de permanganato de potássio sobre um 
camada de algodão, o algodão deve estar em um vídeo de relógio. Logo após, 
adicionamos um pouco de glicerina sobre o permanganato. Foi observado e 
anotado oque aconteceu. 
IV) Reação do cobre com ácido nítrico e ácido clorídrico 
Inicialmente, foi colocado 2 moedas de cobre em um erlenmeyer de 250 mL. 
Ademais, adicionamos 20 mL de ácido nítrico. Observamos oque aconteceu e 
anotamos. Em seguida, realizamos o mesmo procedimento utilizando ácido 
clorídrico no lugar de ácido nítrico. 
V) Pó congelante 
Inicialmente, colocamos um pouco de água na placa de petri. Depois 
colocamos um béquer sobre a água. Logo em seguida, foi colocado 10 g de 
hidróxido de bário e mais 3,5 g de cloreto de amônio dentro do béquer. Por fim, 
colocamos um termômetro dentro do béquer e misturamos. 
VI) Pó que absorve água 
Colocamos o pó do recipiente A dentro de um béquer e adicionamos água. 
VII) Reações com coca-cola 
Primeiramente, colocamos 100 mL de coca-cola em um béquer. Logo após, 
adicionamos hipoclorito de sódio. Depois repetimos o processo substituindo o 
hipocloritode sódio por NaCl. 
VIII) Energia 
Colocamos em um béquer de 100 mL, duas pastilhas de hidróxido de sódio e 
adicionamos, gota a gota, ácido clorídrico concentrado. 
IX) Magnésio 
Pegamos um pedaço de magnésio e seguramos no ar. Logo após, aquecemos 
o material na chama do bico de bunsen, segurando-o com o auxílio de uma 
pinça. Deixamos o produto da reação cair dentro da cápsula de porcelana. Por 
fim, colocamos um pedaço de magnésio em um tubo de ensaio com 2 mL de 
ácido clorídrico. 
 
 
 6 RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
I) Gênio da lâmpada 
Quando abrimos a garrafa e o permanganato de potássio entra em contato com 
a água oxigenada, rola uma reação química. O gás oxigênio é liberado na 
reação e leva microgotículas de água junto, formando a fumaça (ou gênio). 
Fonte: própria autoria (2021) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1,0
II) Carbono escondido no açúcar 
Sacarose é constituída por carbono, hidrogênio e oxigênio. O ácido sulfúrico 
concentrado é higroscópico - é capaz de desidratar em razão de sua afinidade 
com a água - e por isso retira H2O da molécula de açúcar. 
 Fonte: própria autoria (2021) 
III) Produzindo fogo 
Essa reação é extremamente exotérmica, ou seja, libera uma grande 
quantidade de energia na forma de calor, gerando uma chama que pode se 
propagar por todo o material inflamável. Na imagem abaixo, o algodão pegou 
fogo. Observe que a glicerina faz parte do grupo orgânico dos álcoois (possui 
o grupo hidroxila (OH) ligado à cadeia carbônica saturada). Assim, esse tipo de 
reação também ocorre se substituirmos a glicerina por outros alcoóis, com o 
permanganato em meio ácido, obtendo como resultado a geração de fogo e até 
pequenas explosões. 
 Fonte: própria autoria (2021) 
 
 
IV) Reação do cobre com ácido nítrico e ácido clorídrico 
Ocorre uma reação exotérmica com dissolução rápida. O cobre reage com o 
ácido formando nitrato de cobre (de coloração verde), liberando óxido de 
nitrogênio e água. Por apresentar um forte agente oxidante na sua estrutura, o 
ácido reage com cobre. Observou-se que o gás desprendido observando-se 
não só o desprendimento de NO2 vermelho-acastanhado, mas também a 
formação do nitrato de cobre (II), de coloração azul. O gás NO reage com o 
O2 do ar, formando NO2. A cor verde da solução é produzida pela combinação 
da cor azul do íon Cu2+ aquoso com a cor castanha do dióxido de nitrogênio 
dissolvido. 
Fonte: própria autoria (2021) 
 
V) Pó congelante 
Quando misturamos o hidróxido de bário e o cloreto de amônio, duas substâncias 
sólidas em forma de pó, elas reagem entre si dando origem a três outras 
substâncias. Assim temos o Cloreto de Bário (BaCl2), a água (H2O) e o Gás 
Amônia (NH3). A reação entre elas é chamada de endotérmica porque tem a 
capacidade de tirar a energia do ambiente, fazendo com que a temperatura caia 
mais de 40°C, dos 20°C iniciais para os -22°C finais. Para entender o quão 
congelante ficou a mistura, basta saber que uma geladeira possui temperatura 
média em torno de 8°C, e o congelador, em torno de -17°C. 
Fonte: própria autoria (2021) 
 
VI) Pó que absorve a água 
 A reação absorve grande parte da água e fica esponjosa, parecida de certa 
forma com uma fralda descartável. 
 Fonte: própria autoria (2021) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VII) Reações com coca-cola 
As bolhas ocorre, pois, a Coca-Cola é uma substancia ácida e o sal contido no 
hidróxido de sódio é um sal básico e quando mistura o sal básico na Coca-Cola 
neutraliza-se a solução. A mudança de cor é por causa da reação química do 
ácido contido na Coca-Cola. 
Fonte: própria autoria (2021) 
 
 O sal de cozinha na Coca-Cola faz com que o líquido escuro reaja quase 
instantaneamente. Ademais, não é preciso uma grande quantidade de sal na 
Coca-Cola para ver a reação acontecer. 
 Fonte: própria autoria (2021) 
 
 
 
VIII) Energia 
A reação é imediata, o hidróxido dissolve no momento em que se junta ao 
ácido clorídrico. 
Fonte: própria autoria (2021) 
 
IX) Magnésio 
Trata-se de uma reação do magnésio (combustível) com o oxigénio do ar 
(comburente), sendo necessária energia de ativação (chama de bunsen). A 
combustão do metal magnésio é uma reação bastante exoenergética da qual 
resulta a emissão de uma luz branca de forte intensidade. É perfeitamente 
visível o óxido de magnésio que resulta no final da reação (pó branco). Se trata 
de um fenômeno químico. 
 Fonte: própria autoria (2021) Fonte: própria autoria (2021) 
 
 
 O tempo de reação entre o magnésio e o ácido clorídrico é muito rápido e a 
reação é instantânea; os íons cloreto dissolvidos em água reagem rapidamente 
com o metal magnésio, produzindo cloreto de magnésio, em solução. A volume 
constante, os valores da pressão aumentam rapidamente em um curto espaço 
de tempo, com a produção de gás hidrogênio (n). Os valores medidos de 
temperatura e pressão, e os valores calculados do número de moles de 
hidrogênio, por meio da equação dos gases ideais PV=nRT. 
Fonte: própria autoria (2021) 
 
 
 
 
7 CONCLUSÃO 
Podemos concluir que os processos de transformações das substâncias são 
decorrentes de reações que são diferentemente classificadas em acordo com 
seu processo de ocorrência, e das suas condições. Com a realização do 
procedimento pode-se observar os diversos tipos de compostos existentes, 
podendo identificar as alterações ocorridas durante o processo de mistura dos 
reagentes. 
 
 
 
0,6
8 QUESTIONÁRIO 
 
1) Qual é o tipo de reação entre a água oxigenada e o permanganato de 
potássio? Qual gás é liberado? Apresente uma reação. 
Reação de oxirredução. Oxigênio. Segue a equação química: 2 KMnO4 (aq) + 
3 H2O2 (aq) → 3 O2 (g) + 2 MnO2 (s) + 2 KOH (aq) + 2 H2O (g). 
 
2) Qual a função do ácido sulfúrico no experimento II? 
Reage com sacarose, removendo a água e deixando um abundante resíduo de 
carvão. 
 
3) Por que o fogo é produzido na reação do experimento III? Mostre a reação 
química. 
Porque, libera uma grande quantidade de energia na forma de calor. O 
permanganato é um forte agente oxidante, por isso ocorre a oxidação da 
glicerina: 14 KMnO4 + 4 C3H5 (OH)3 → 7 K2CO3 + 7 Mn2O3 + 5 CO2 + 16 H2O. 
 
4) Qual gás é liberado no experimento IV? 
Um gás castanho que sofre dimerização e forma o N2O4. 
 
5) O que é responsável pela coloração azul formada no fundo do erlenmeyer 
no experimento IV? 
Os cátions Cu2+(aq) são responsáveis pela coloração azul da solução. 
 
 
6) Por que a reação do experimento IV não ocorre na presença do ácido 
clorídrico? 
Não ocorre porque o alumínio é um elemento metálico menos eletropositivo 
que o cátion sódio presente na substância composta, não sendo, portanto, 
capaz de deslocá-lo. 
 
 
 
 
BÔNUS
+0,8
7) Por que ocorre a diminuição da temperatura na reação do experimento V? 
Porque, um aumento na agitação das moléculas faz com que elas se 
movimentem mais rapidamente, aumentando a probabilidade de se 
colidirem* de forma efetiva e com maior frequência. Como resultado, os 
reagentes atingirão mais rapidamente o complexo ativado que é o estado 
intermediário entre os reagentes e os produtos de uma reação. 
 
7) Qual gás liberado na reação do experimento V? Apresente a reação 
química. 
O gás oxigênio é liberado na reação e leva microgotículas de água junto, 
formando a fumaça (ou gênio) que saiu da garrafa. 
 
 
9) Qual é o polímero presente no pó que é retirado das fraldas descartáveis? 
O poliacrilato de sódio. 
10) Qual característica esse pó possui para reter uma grande quantidade de 
água? 
A pressão osmótica faz que o poliacrilato de sódio absorva água para equilibrar 
a concentração de íons sódio dentro e fora do polímero. 
 
 
11) O que acontece com a coca-cola com as reações do experimento VII? 
Quando mistura o sal básico na Coca-Cola neutraliza-se a solução e também 
muda de cor. O sal de cozinha na Coca-Cola faz com que o líquidoescuro reaja 
quase instantaneamente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9 REFERÊNCIAS 
 
ATKINS, P; JONES, L. Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o 
Meio Ambiente; tradução Ricardo Bicca de Alencastro. 3ª Edição. Editora Bookman. 
Porto Alegre, 2006. 
 
BACCAN, Nivaldo. Química analítica quantitativa elementar. 3 ed. São Paulo: 
Edgard Blucher Ltda., 2001. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
0,5