relatório QT unifesp

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO
Campus Diadema
Ciências biológicas 
UC: Química das transformações 
 Responsável da Disciplina: Profª. Paula Haddad
Relatório Experimental: Determinação de uma fórmula química: a reação de Iodo com Zinco
Turma A
Discentes:
Carolina Nascimento da Silva 
Carolina Stela Engel
Bruna Manfredo
DIADEMA-SP
MAIO/2022
1. INTRODUÇÃO
A fórmula química molecular é responsável por indicar o número real de átomos que compõem uma molécula, enquanto a fórmula empírica sempre vai indicar a menor proporção dada em mol dos átomos que constituem um composto. 
Se é de conhecimento a fórmula molecular, torna-se sempre possível obter a empírica por meio do cálculo da razão molar, entretanto para realizar o oposto é necessária uma quantidade maior de informações. A importância de possuir a habilidade de determinar e trabalhar com a fórmula mínima se consiste no fato de que algumas análises de substâncias nos resultam somente nesse tipo de representação.
Outro conceito importante para o experimento é a lei de conservação de massas criada pelo químico francês Lavoisier, essa afirma que em uma reação química em sistema fechado a massa total dos reagentes no início do procedimento sempre deve ser igual a dos produtos no final. Segundo seu criador: “Na natureza nada se cria e nada se perde, tudo se transforma”, assim os átomos em uma reação não podem ser destruídos ou criados, eles apenas se rearranjam formando novos agregados atômicos. 
Essa lei em conjunto com a de Proust, a qual afirma que substâncias compostas são formadas por substâncias mais simples unidas sempre na mesma proporção de massa, serviram de base para os cálculos estequiométricos que estabelecem uma relação entre as quantias de reagentes e produtos utilizados em uma reação química. Nessa experiência, a reação do zinco com iodo formando iodeto de zinco, nos possibilita a partir da comparação de massas dessas substâncias analisar a Lei de Lavoisier.
2. OBJETIVO
O experimento visou ao entendimento da estequiometria, que consiste na conservação da massa em uma reação química. Para isso, alguns objetivos específicos eram:
· Calcular a razão entre a massa de iodo e de zinco para o iodeto de zinco formado;
· Determinar a fórmula mínima da reação e a equação balanceada, comprovando os princípios estequiométricos.
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
3.1 Materiais Utilizados 
· Erlenmeyer;
· Vidro de relógio;
· Béquer;
· Baqueta;
· Proveta 25ml;
· Iodo em pó;
· Zinco metálico;
· Metanol;
· Papel alumínio;
· Chapa aquecedora;
· Balança analítica;
3.2 Procedimento experimental
Com o auxilio de um vidro de relógio e balança analitica, pesou-se 4,0463 g de Zinco e 1,8139 g de Iodo e transferiu-se para o Erlenmeyer. Posteriormente, mediu-se 25ml de Metanol (CH3OH) com a proveta, que foi adicionado ao erlenmeyer e levado a chapa aquecedora. Os reagentes foram aquecidos a uma temperatura média de 70°C até a reação ocorrer, levando a uma mudança de coloração amarronzada escura, para uma solução amarelo pálido. Ao final da reação, transferiu-se com auxilio da bagueta a solução para um bequer, com o objetivo de separá-la do zinco em excesso. O zinco foi lavado com 5ml de Metanol para retirar os possiveis resíduos do produto gerado. O líquido da lavagem foi adicionada ao bequer com o produto. Tanto o bequer, quanto o erlermeyer foram levados novamente à chapa aquecedora, para que houvesse a secagem do metanol, restando apenas o produto da reação – Iodeto de zinco – e o zinco metálico. Após a secagem e pesagem, foi possivel vizualizar e quantificar o iodeto de zinco obtido e a quantidade em excesso de zinco. 
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
A reação entre zinco metálico e iodo resultou em iodeto de zinco, um pó esbranquiçado e brilhoso. Abaixo segue reação obtida.
Zn(s) + I 2(s) → ZnI(s)
 Enquanto todo o iodo utilizado reagiu, apenas 0,4746g de 4,0463g de zinco reagiram, indicando que ele é o reagente excedente. Após cerca de 30 minutos, a reação ocorreu, evidenciada pela mudança de coloração da solução, que adquiriu um tom mais claro (figura 1). Depois de decorrido certo tempo, foram adicionados 2g de zinco, agora granulado, o qual acelerou a velocidade da reação por possuir maior superfície de contato e, por estar em excesso, não afetou o resultado. 
Figura 1 – Mudança gradual de coloração da solução durante a reação
A pesagem das massas obtidas após o termino da reação e secagem dos reagentes foi obtido g de Iodeto de zinco. Com a massa dos reagentes que reagiram foi possível encontrar a razão das massas e razão molar, expressada abaixo:
Razão das massas
Razão molar
No entanto, não foi possível utilizar os 2g de iodo proposto na metodologia por problemas no laboratório. A balança estava mal posicionada e a abertura da entrada lateral estava limitada. Graças a essa limitação, o vidro de relógio que seria usado para a pesagem não pôde entrar na balança. Foi proposto o uso de papel alumínio para a pesagem, porém ao transferir o iodo para o Erlenmeyer ocorreu uma reação entre o iodo e alumínio, impedindo a transferência de todo material, diminuindo assim a massa de iodo, com uma perda de 0,1872g. Outro problema enfrentado foi que ao terminar o processo de evaporação do metanol, o iodeto de zinco ficou exposto à umidade do ar e provavelmente absorveu água, assim ao realizar a pesagem do produto final e subtrair o valor do zinco que reagiu, o valor do iodo que reagiu era maior que do inicial. Isso dificultou a observação da lei de Lavoisier pois não seguiu a regra de realizar a reação em um sistema fechado.
Em vista disso, as equações obtidas entre a diferença em porcentagem entre a massa do produto e a massa dos reagentes foram:
Obtendo-se um rendimento de 99,96%
Para problemas causados durante o trabalho dificultaram a obtenção da fórmula mínima, para isso, utilizou-se o valor teórico de iodo de 2 g
1 mol I – 126,90g
X mol – 2g
Usando 0,0157 como razão molar de I
Sendo assim, a fórmula mínima já corresponde à fórmula molecular, visto que a razão molar é de 1:2, expressando assim a forma mais simplificada.
5. CONCLUSÃO
Conclui-se por meio desse experimento que a lei de conservação das massas é de extrema importância para o desenvolvimento de qualquer processo químico. Os problemas ocorridos durante o experimento só foram detectados graças ao conhecimento prévio da teoria de conservação de massas. Além disso, foi possível visualizar como reagentes limitantes e em excessos são apresentados de maneira experimental.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BROWN, Theodore L. et al. Química: a ciência central. 13ª ed. São Paulo: Pearson Education Brasil, 2016.
VIANA, Aryanne. Estequiometria. VaiQuímica, 2021. Disponível em: https://vaiquimica.com.br/estequiometria/. Acesso em: 17 de maio de 2022