EXP_1_TURMAP03_GRACE_KELLY - Abordagem de caráter anfótero do alumínio

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RECÔNCAVO DA BAHIA 
CENTRO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA EM ENERGIA E SUSTENTABILIDADE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Grace Kelly Sampaio Juventino 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Experimento 01 - Abordagem de caráter anfótero do alumínio 
 
 
 
 
 
 
 
 
FEIRA DE SANTANA – BA 
2022 
 
 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RECÔNCAVO DA BAHIA 
CENTRO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA EM ENERGIA E SUSTENTABILIDADE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Experimento 01 - Abordagem de caráter anfótero do alumínio 
 
 
 
 
 
 
 
Relatório apresentado à disciplina 
Fundamentos de Química II, para 
obtenção de parte da nota do semestre 
2022.1, conforme solicitado pela Prof. 
Joelma Figueiredo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FEIRA DE SANTANA – BA 
2022
 
 
1. Introdução 
O alumínio é um metal largamente utilizado nos dias de hoje para uma série de aplicações 
como peças automotivas, revestimentos, embalagens de alimentos, bebidas, artefatos de 
cozinha, fabricação de aquecedores solares, fuselagem de aeronaves, barcos, automóveis, 
entre outros. 
Além de possuir caráter econômico de obtenção, é leve, resistente e amplamente 
disponível em nosso dia a dia. O alumínio apresenta baixa densidade (2,7 g/cm3), baixa 
temperatura de fusão e ebulição (660 °C e 1800 °C, respectivamente), além das 
características gerais dos metais, como boa maleabilidade, ductilidade, condutividade 
elétrica e brilho metálico. 
O alumínio foi descoberto através do estudo da condutibilidade elétrica. Obtendo o 
cloreto de alumínio (AlCl3) a partir do óxido de alumínio (Al2O3). O sal foi, então, tratado 
com amálgama de potássio (mistura homogênea contendo potássio e mercúrio), obtendo-se 
amálgama de alumínio que, posteriormente, foi decomposta 
originando mercúrio e alumínio. Mediante a evaporação do mercúrio, conseguiu-se isolar o 
alumínio como resíduo. 
O alumínio é um elemento com caráter anfótero, sendo capaz de reagir com soluções 
aquosas diluídas de ácidos e bases fortes. Em ambos os casos, a oxidação desse metal altera 
suas propriedades mecânicas, comprometendo muitas das suas aplicações. 
Ele reage espontaneamente com o oxigênio do ar formando uma película protetora de óxido 
de alumínio sobre sua superfície, aumentando sua resistência a intempéries. Entretanto, essa 
camada apassivadora não impede sua oxidação por ácidos e bases fortes, mesmo quando 
diluídos, ocasionando a corrosão do metal. 
As equações 1 e 2 representam os fenômenos químicos a serem observados para os meios 
ácido e básico, respectivamente. 
 
2Al(s) + 6HCl(aq) → 2AlCl3(aq) + 3H2(g) (1) 
2Al(s) + 2NaOH(aq) +4H2O(l) → 2NaAlO2.2H2O(aq) + 3H2(g) (2) 
 
 
2. Materiais 
LEVANTAMENTO DOS REAGENTES E MATERIAIS 
Nome Concentração Quantidade 
 
 
Hidróxido de sódio 
Ácido muriático (clorídrico) 
Anéis de alumínio 
Papel alumínio 
Soda cáustica 
Cubos de gelo 
0,1 M 
5M 
 – 
-- 
10 ml 
10ml 
2 
-- 
 
LEVANTAMENTO DA VIDRARIA 
Tipo Capacidade Quantidade 
Proveta 
Béqueres 
10 mL 
250mL 
2 
2 
 
O reagente predominante é o ácido clorídrico. Quando o cloreto de hidrogênio é colocado 
em água, o hidrogênio da molécula de HCl, que está positivamente carregado, é atraído pelo 
oxigênio da molécula de água, que é mais eletronegativo que o cloro. Desse modo, 
estabelece-se uma ligação covalente que forma o cátion hidrônio (H3O+) em solução 
aquosa, ou seja, ocorre uma ionização: 
 
HCl(g) + H2O(l) → H3O+(aq) + Cl-(aq) 
HCl(aq) → H+(aq) + Cl-(aq) 
 
Visto que possui íons em solução, o ácido clorídrico é uma solução eletrolítica, ou seja, 
que conduz corrente elétrica. 
 
Na soda cáustica é o hidróxido de sódio. O hidróxido de sódio (NaOH), também 
conhecido como soda cáustica, é usado para desobstruir encanamentos e sumidouros pelo 
fato de ser corrosivo. 
A produção da soda cáustica é feita através da reação de eletrólise, onde grande 
quantidade de calor é liberada (reação exotérmica) junto dos íons Na+ e OH-. Esse processo 
também é chamado de “eletrólise da salmoura”, uma vez que se utiliza o NaCl (sal de 
cozinha) numa solução aquosa. 
 
Abaixo a equação química para obtenção desse composto em laboratório: 
 
2NaCl(aq) + 2H2O(l) → 2NaOH(aq) + Cl2(g) + H2(g) 
 
 
 
 Quanto à toxicologia dos reagentes, vale ressaltar que estes devem ser cuidadosamente 
manipulados utilizando guarda-pó, calça comprida e sapato fechado. O hidróxido de sódio 
possui poder irritante para pele e olhos, conforme testes realizados em laboratório. 
(ALVAREZ-LEITE, 1990). 
O ácido muriático, por sua vez, possui nível de toxicidade aguda. A ação irritante e 
corrosiva, se exposto prolongadamente, pode levar a erosão dentária, a depender do tempo 
e intensidade da exposição pode ocasionar desidratação no local de interação entre o ácido 
e as estruturas celulares (ALVAREZ-LEITE, 1990). 
 
3. Fluxograma do procedimento 
 
Fonte: a autora (2022). 
 
Em dois tubos de ensaio, adicionamos quantidades iguais de solução dos reagentes. Em 
seguida, simultaneamente, foi adicionado um anel de alumínio em cada tubo. O volume 
utilizado é o equivalente para cobrir por completo os anéis de alumínio. 
 
4. Tabelas para os dados experimentais - Resultados e discussão 
 
Foi observado no experimento o consumo do metal e formação de gás, sendo possível 
comprovar o caráter anfótero do alumínio, já que as soluções reagentes utilizadas possuem 
predominantemente um ácido, o cálculo clorídrico, e uma base, o hidróxido de sódio. 
 
 
 
 
Outra constatação está relacionada à temperatura. Foi possível observar que, à medida 
que a reação ocorre, a temperatura aumenta, evidenciando uma reação exotérmica. 
Quanto às velocidades de reação, pode ser observado o tempo gasto para o 
desprendimento de gás para a dissolução do material. Apesar da reação ocorrer 
satisfatoriamente nos dois casos, é possível observar que em contato com solução ácida, o 
alumínio se dissolve mais facilmente, conforme é possível observar na figura 1 a seguir. 
 
Figura 1 - EXPERIMENTO 1 - Evolução da reação entre o alumínio e a solução de ácido 
clorídrico 
 
 (a) (b) (c) (d) 
 
Nas figuras acima, é possível visualizar o alumínio por 2 minutos na base e ácido, 
respectivamente (Figura 1a). Na figura 1b, o alumínio reage na base e no ácido por 5 
minutos. Na figura 1c, vemos o alumínio na base e no ácido, respectivamente, por 11 
minutos e, por fim, na figura 1d, vemos o alumínio na base por aproximadamente 50 
minutos. Posteriormente, adicionou-se 10mL de solução reagente em dois tubos de ensaio. 
Em um béquer, foi adicionado cubos de gelo e aproximadamente 100ml de água. Um dos 
tubos foi colocado no interior do béquer, em repouso por 5 minutos, conforme Figura 2. 
 
Figura 2 – tubo no béquer por 5 minutos. 
 
 
 
 
 Após esse intervalo, um anel de alumínio foi adicionado nos tubos para realizar 
comparação da velocidade de reação nos dois sistemas, conforme é possível observar na 
Figura 3. 
 
Figura 3 - EXPERIMENTO 2 - Evolução da reação entre o alumínio e a solução de ácido 
clorídrico 
 
 (a) (b) (c) (d) 
 
Salienta-se que, na figura 1d, houve cinco minutos de reação. Posteriormente a esta 
etapa, foi realizado um terceiro experimento com o papel alumínio. Em duas garrafas PET, 
adicionou-se pedaços de papel alumínio de mesmo tamanho. Um dos pedaços foi amassado 
até possuir formato de bola e o outro pedaço manteve-se com sua superfície lisa. 
 
Figura 4 - EXPERIMENTO 3 
 
(a) (b) 
 
Na figura 1a, é possível visualizr o experimento após 10 minutos. Na figura 1b, a garrafa 
do lado esquerdo era a que possuia o material de alumínio amassado em formato redondo.5. Resultados Obtidos 
No experimento 1, a partir da diferença visual obtida com os dois reagentes, é possível 
constatar o caráter anfótero do alumínio e verificar, visualmente, a diferença de gás obtida 
 
 
através das reações. Pode-se afirmar que na base, a reação é mais lenta, enquanto que, no ácido, 
a reação ocorre de forma mais rápida. 
 No experimento 2, foi constatado que, onde uma das provetas foi mantida em 
temperatura menor, através do béquer com gelos, que, o tubo mantido em temperatura ambiente 
teve velocidade maior de reação. 
 No experimento 3, foi possível evidenciar a relação entre a velocidade de reação e a 
superfície de contato disponível do material. Uma vez que a barreira protetora do alumínio foi 
rompida devido a deformação do papel alumínio, a reação se tornou muito mais rápida. A 
preferência para utilização de garrafas PET se dá devido ao fato de serem impermeáveis ao gás 
hidrogênio e por facilitarem a comprovação da formação deste produto através do aumento da 
pressão interna do sistema. 
 
 
6. Considerações finais 
 O estudo da reação de oxidação do alumínio conduziu a resultados positivos. A 
assimilação e compreensão dos conhecimentos científicos oriundos do caráter anfótero do 
alumínio permitiu relacionar esta característica do metal com outros fatores, como superfície de 
contato e temperatura, que interferem diretamente na velocidade de reação do experimento. 
 
 
Referências 
 
ATKINS, P.; LORETTA JONES, L. Princípios de Química: Questionando a vida moderna e o 
meio ambiente. Tradução da 3a edição. Porto Alegre: Bookman, 2006. 
BROWN, T. L.; LEMAY, H. E. BURSTEN, B. E. Química: A Ciência Central. Tradução da 
9a edição. Pearson Education - Br, 2005. 
BRADY, J. E.; HOLUM, J. R.; RUSSELL, J. W. Química Geral: A matéria e suas 
transformações. Tradução da 5a edição. LTC, 2009. 
ALVAREZ-LEITE, Edna Maria; JOKL, Lieselotte. Riscos químicos e toxicológicos de 
algumas substâncias utilizadas em laboratórios. Rev. farm. bioquim, p. 83-94, 1990. 
MATÉRIA, T., & Inorgânica, Q. (2022). Hidróxido de sódio - NaOH (soda cáustica) | 
Química. Retrieved 18 May 2022, from https://www.todamateria.com.br/hidroxido-de-sodio/