Síntese do Alúmen de Potássio

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Fundação de Ensino de Contagem – FUNEC/CENTEC
Ensino Técnico
Departamento de Química
Química Industrial
QUÍMICA INORGÂNICA
SÍNTESE DO ALÚMEN DE POTÁSSIO
Professor (a): Thiago Luz
Data do experimento: 19/03/2015 Data de entrega: 23/04/2015
Nome completo: Adrielly Jaqueline C. dos Santos
 Andrezza Domingos Souza Brito
 Christiane Aparecida Santos Silva
Contagem
Abril 2015
Introdução 
Os alúmens são sais duplos, cristalizados a partir de soluções aquosas contendo íons de alumínio ou outros íons trivalentes M³+ , como Fe³+ ou Cr³+ mais comumente. Os alúmens de alumínio têm a fórmula geral [M¹(H2O)6][Al(H2O)6(SO4)2, onde M¹ é um cátion monovalente, como Na+, K+ou NH4+. Estes cristais geralmente possuem aestrutura cristalina octaédrica (fig. 1) e são extremamente puros. 
KAl(SO4)212H2O, é considerado um sal duplo e encontra-se disponível na natureza na forma do mineral denominado Calinita. Por outro lado, podemos obter o mesmo composto na forma de cristais, quando se misturam duas soluções aquosas, quentes, de sulfato de alumínio (Al2 (SO4)3) e de sulfato de potássio (K2SO4) e resfria-se a solução resultante.
A pureza justifica as situações nas quais os alúmens são aplicados, na purificação de água e outros líquidos,como agente floculante, na produção de pão, mordente (auxilia na durabilidade da cor) no tingimento de tecido, cosméticos e na pedra-ume (a qual tem propriedades anticépticas e analgésicas, para cortes e afins).
O alúmen se dissocia em solução originando os íons constituintes do sal duplo. No caso do alúmen de potássio, quando em solução, origina [K(H2O)6]+, [Al(H2O)6]³+e(SO4-)2.
Características 
Cristais transparentes ou pó branco cristalino, inodoro de sabor adocicado e adstringente, levemente eflorescente ao ar.
Ponto de secagem de 32 a 37° C.
Ponto de fusão é de cerca de 92° C funde sua água de cristalização.
Pureza = 99,5% mín.
pH a 5 % = 3,0 a 3,5.
Solúvel em água e insolúvel no álcool.
O alúmen de potássio é muito utilizado na tintura de tecidos, purificação de águas, clarificação de açúcar, sua aplicação básica é a ação de impermeabilização. Utilizado nas Indústrias Químicas, Coutumes, Alimentícias, Farmacêuticas, Tintas, etc. Alguns sinônimos: Pedra Ume; Sulfato duplo de Alumínio e Potássio. É também hipoalergênico e não colorante.
Objetivo
Sintetizar o Alúmen de Potássio.
3.1 Materiais 
Balões de 100,00 ml;
Bastão de vidro;
Béqueres;
Bacia para banho de gelo;
Chapa de aquecimento;
Funil de vidro;
Papel de filtro;
Pipeta de Pasteur;
Piseta;
Proveta de 50,00 ml;
Suporte;
Vidro de relógio;
3.2 Reagentes 
Alumínio metálico;
H2SO4(aq) 9mol/L;
KOH (aq) 4 mol/L;
3.3 Procedimentos experimentais 
Preparo de soluções de Hidróxido de Potássio e Ácido Sulfúrico
Pesou-se 22,4 gramas de Hidróxido de Potássio na balança analítica previamente estabilizada e limpa.
Em um béquer contendo água, adicionou-se o KOH e foi feita a diluição. Aguardou-se a resfriação para a transferência quantitativa.
Transferiu-se a solução do béquer para um balão volumétrico de 100,00 ml e aferiu-se o menisco e foi feita a homogeneização. 
Mediu-se, na capela, 50,00 ml de Ácido Sulfúrico em uma proveta;
Em um béquer contendo água, adicionou-se a solução e foi feita a diluição. Aguardou-se o resfriamento da solução e transferiu-se para um balão volumétrico de 100,00 ml. Aferiu-se o menisco e foi feita a homogeneização.
Preparo da síntese do alúmen de potássio	
Pesou-se 1,0000 gramas de alumínio.
Colocou-se o alumínio em um béquer de 250 ml, e adicionou-se 50 ml da solução de 4 mol/Lde KOH.
Deixou-se a mistura sobre a chapa de aquecimento para solubilizar o alumínio. A mistura deve permanecer em reação até que a liberação de gás não seja mais observada.
Filtrou-se a mistura, coletando o filtrado em um béquer de 250 ml.
Adicionou-se ao filtrado 30 ml de uma solução 9,0 mol/L de Ácido Sulfúrico.
Colocou-se a atual mistura em banho de gelo e observou-se a formação dos cristais.
Equações químicas 
Adição de alumínio em solução de KOH:
2Al(s) + 4KOH(aq) + 2H2O → 2Al(aq) + 4K(aq) + 6OH(aq) + H2(g)
Adição de H2SO4 ao filtrado:
Al(aq) + K + 4OH(aq) + 2H2SO4(aq) + 8H2O → KAl(SO4)2 . H2O
5.0 Resultados
Cálculo para determinar a massa de KOH a ser pesada:
M= 4,0 mol/L x 56 g/mol x 0,1L
M=22,4 gramas de KOH
Volume de H2SO4 a ser medido:
m=9,0mol/L x 98g/mol
m=88.2 gramas de H2SO4
Densidade = 1,84 gramas/ml
V=m V=88,2 V= 47,9 ml
 d 1,84
100 ml solução 	98 ml de H2SO4
 x	47,9 ml de H2SO4
x= 48,8 ml de H2SO4
Volume a ser medido: 50,00 ml
Conclusão
Conclui-se que foi possível sintetizar o alúmen de potássio a partir de uma reação entre ácido sulfúrico e um sal duplo de alumínio-potássio. 
O aquecimento teve por objetivo acelerar a reação, uma vez que a temperatura está ligada à agitação das moléculas. Aumentada a temperatura, aumenta-se a energia cinética das moléculas. Se as moléculas se movimentam mais, elas se chocam mais e com mais energia, diminuindo a energia de ativação e em consequência, aumenta o número de colisões efetivas e portanto a velocidade da reação também aumenta.
A reação do filtrado com adição de ácido foi exotérmica, já que foi reagido um ácido e uma base. Resultou-se na geração de um sal, o alúmen de potássio, e água.
Referências bibliográficas 
Vogel A.I., Química analítica quantitativa. Trad. de Miguel Catalano e Elsíades Catalano, 5ª ed. Buenos Aires, Kapelusz, 1974 p. 194, 237 e 303. Acesso em abril de 2015
http://www.agracadaquimica.com.br/index.php?&ds=1&acao=quimica/ms2&i=23&id=99 Acesso em abril de 2015