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RELATÓRIO DE PRÁTICA Welington de Jesus Costa/04082196 RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA: QUÍMICA ANALÍTICA QUALITATIVA DADOS DO(A) ALUNO(A): NOME: Welington de Jesus Costa MATRÍCULA: 04082196 CURSO: Farmácia POLO: Santarém PROFESSOR(A) ORIENTADOR(A): TEMA DE AULA: ELETRÓLISE RELATÓRIO: 1. Resumo sobre a prática abordada em aula. A eletrólise pode ser considerada como um processo, que ocorre de forma não espontâneas, de descarga de íons, sendo baseada na conversão de energia elétrica em energia química. Para que a eletrolise ocorra, a corrente elétrica, em questão, deve ser contínua e ter voltagem suficiente. Quando ocorre a descarga de íons, os cátions recebem os elétrons, e sofrem o processo de redução; já os ânions cedem os elétrons, sofrendo o processo de oxidação. Para que ocorra a eletrolise, é necessário que tenha íons livres. Os íons são derivados dos eletrólitos, que são substancias que, na presença de um meio aquoso, formam esses íons: cátions (íons positivos) e ânions (íons negativos). Quando esses eletrólitos são dissolvidos, formam soluções que conduzem corrente elétrica. Os eletrólitos podem ser classificados como: eletrólitos fortes formam os íons em quase totalidade, como o NaOH; já os eletrólitos fracos, quando em meio aquoso, permanecem com a maioria das moléculas insaturadas, como CH3COOH. Os eletrólitos fortes condem melhor corrente elétrica. 2. Materiais utilizados Béquer; Água; Bateria de 9V; Grafite; Sulfato de sódio; Papel; indicado ácido base (azul de bromotimol) 3. Definir o que é eletrólise e identificar os diferentes processos utilizando um eletrólito forte e fraco A eletrólise é um processo químico não espontâneo que ocorre graças ao fornecimento de energia elétrica por meio de uma fonte geradora. A Eletrólise é um ramo estudado pela Eletroquímica, em que a energia elétrica é transformada em energia química, ou seja, trata-se de um processo inverso ao que ocorre nas pilhas. Eletrólitos fortes são substâncias que se dissociam ou se ionizam totalmente em solução aquosa. Eletrólitos fracos são substâncias que se ionizam parcialmente em solução aquosa. Eletrólitos Fortes: Ácidos inorgânicos fortes formados com os halogênios (exceto ácido fluorídrico, HF) e os oxiácidos de fórmula genérica HnEOn+3 e HnEOn+2, como o ácido perclórico, HClO4, e o ácido nítrico, HNO3; Hidróxidos alcalinos como o hidróxido de sódio, NaOH e alcalino-terrosos (exceto os hidróxidos de berílio, Be(OH)2, e de magnésio, Mg(OH)2); Todos os sais, exceto os haletos e pseudo-haletos de Hg, Cd e Zn. Eletrólitos Fracos: Ácidos inorgânicos fracos como o ácido fluorídrico, HF, e demais hidroácidos e oxiácidos de fórmula genérica HnEOn+1, HnEOn e HnEOn-1. Alguns exemplos são o ácido sulfuroso, H2SO3, ácido hipocloroso, HClO e o ácido hipofosforoso, H3PO2; Ácidos orgânicos em geral, como o ácido acético, CH3COOH e o ácido oxálico, H2C2O4, exceto os ácidos sulfônicos e os ácidos -substituídos; Hidróxidos fracos como a maioria dos hidróxidos divalentes, trivalentes e tetravalentes dos metais, principalmente por serem pouco solúveis. Alguns exemplos são o hidróxido de magnésio, Mg(OH)2 e o hidróxido de alumínio, Al(OH)3; Compostos orgânicos como a dimetilhidrazina, (CH3)2N2H2 e a piridina, C5H5N; Substâncias inorgânicas como a amônia, NH3, a hidrazina, N2H4; a hidroxilamina, NH2OH, o dióxido de carbono, CO2, o dióxido de enxofre, SO2, o dióxido de nitrogênio, NO2 e a água, H2O 4. Identificar o cátodo e o ânodo nos experimentos realizados e o porquê O ânodo e cátodo são, respectivamente, os polos negativos e positivos de uma célula galvânica. Após estudos e aprimoramentos, pesquisadores acabaram utilizando tais reações de oxirredução espontâneas e que geram corrente elétrica para transformar o dispositivo experimental em um item muito utilizado no cotidiano, que são as pilhas e baterias. A pilha é uma célula eletroquímica constituída de um cátodo de grafite que se encontra no centro do dispositivo, recoberto por uma mistura pastosa de diversos compostos químicos que agem como a solução eletrolítica. Já o polo negativo da pilha é uma placa cilíndrica de zinco. Conforme a composição do material interno dessa pilha seca, ela recebe nomes diferentes. A pilha comum é chamada de pilha ácida, pois contém cloreto de amônio em seu interior. Nela o processo de oxirredução é irreversível, por isso dizemos que a “pilha acabou” quando ela para de funcionar. Uma pilha alcalina tem esse nome porque a pasta interna que a constitui possui caráter básico. Apesar de também não ser recarregável, ela é mais duradoura que a pilha comum, visto que sua pasta é uma melhor condutora eletrolítica, resultando em uma resistência interna menor. Sendo assim, é possível constatar a presença do ânodo e cátodo no cotidiano, na forma dos polos negativos e positivos de pilhas e baterias que são utilizadas em diversos dispositivos que necessitam de eletricidade para funcionar, como controles remotos, relógios, lanternas, entre outros. TEMA DE AULA: ENSAIO NA CHAMA RELATÓRIO: 1. Resumo sobre a prática abordada em aula O teste da chama é uma técnica muito utilizada na análise química, para identificação, principalmente de cátions metálicos. Essa técnica se baseia nas interações atômicas através dos níveis de energias e subníveis de energia quantizada. De acordo com o modelo de Bohr, os átomos, quando aquecidos, seus elétrons são excitados, dando “saltos” para níveis de maior energia. Ao retornar aos níveis iniciais, acabam liberando energia em forma de calor. Essa luz possui um comprimento de onda diferente para cada átomo, assim como os níveis de energia diferentes, em cada orbita. O comprimento de onda de cada luz liberada corresponde a cada cor. A tabela a seguir relaciona a cor observada no experimento com alguns elementos. Elemento químico Cor Lítio Vermelho Sódio Amarelo Potássio Violeta Cálcio Laranja Estrôncio Vermelho Bário Verde Ferro Laranja dourado Cobre Verde Cobalto Azul Magnésio Branco brilhante Manganês Verde amarelado 2. Materiais utilizados Bico de Bunsen; Fio de níquel-crômo; Tubo de ensaio; Pinça de madeira; Cloreto de potássio (NaCI) (pode ser outro sal de escolha); Ácido clorídrico (HCI) concentrado. 3. Identificar a coloração formada pelos cátions metálicos Foi observado a coloração violeta, que indica a presença do potássio (Na). TEMA DE AULA: IDENTIFICAÇÃO DAS FAIXAS DE PH RELATÓRIO: 1. Resumo sobre a prática abordada em aula. Os indicadores ácido-base são substâncias que acabam mudando de cor em função do pH do meio, podendo ser naturais ou sintéticas. A escala de pH geralmente varia entre 0 e 14, sendo o 7 um meio neutro, meio ácidos tem valores abaixo de 7, e meios ácidos acima de 7. Os principais indicadores usados nas técnicas em laboratório são: Fenolftaleína, Papel de tornassol, indicador universal. A fenolftaleína é um indicador ácido base sintético, no meio ácido ele adquire cor incolor e em meio básico adquire com rosa intensa, pode ser preparadautilizando a dissolução de um comprimido laxante em álcool etílico). 2. Materiais utilizados 2 béqueres; Solução de fenolftaleína; Solução de amônia; Água com gás. 3. Relacione e identifique as faixas de resposta de cores dos indicadores de acordo com o que for utilizado No béquer que continha água com gás (pH em torno de 5), ficou incolor, caracterizando o meio ácido. No béquer que continha solução de amônia, ficou com a coloração rosa, caracterizando o meio básico. TEMA DE AULA: IDENTIFICAÇÃO DE ÂNIONS ANÁLISE POR VIA ÚMIDA RELATÓRIO: 1. Resumo sobre a prática abordada em aula. A análise química por via úmida engloba a identificação e quantificação de elementos desejados presentes em uma amostra liquida. A análise sistemática de cátions por via úmida consiste em desmembrar uma amostra original ou complexa de cátions em grupos e subgrupos de componentes, seguindo uma ordem lógica de utilização de reagentes coletores de grupos. A identificação é feita através de reações químicas que levam a produção de precipitados, reações coloridas ou liberação de gás. 2. Materiais utilizados Conta gotas; Tubo de ensaio; Estante para tubo de ensaio; Pipeta; Nitrato de Água clorada; Sulfato de chumbo; Nitrato de prata; Cloreto férrico; Cloreto de bário (BaCl2); Água clorada; Sulfato de cobre; Carbonato de cálcio; Acetato de chumbo; Ácido sulfúrico diluído; Sulfato de magnésio; Hidróxido de sódio. 3. Identifique os íons cloretos, sulfato, nitrito e nitrato de acordo com o que formam e qual método qualitativo que eles são identificáveis Para as amostras que houve a formação dos precipitados após a 5º gota, foi possível concluir que, pela solubilidade do de prata formado na água, a que grupo poderia pertencer o ânion. Para as amostras em que ocorreu turbidez após a 5º gota, anotou-se imediatamente a cor do sal formado, concluindo, pela insolubilidade do sal de prata, a que grupo poderia o ânion. TEMA DE AULA: IDENTIFICAÇÃO DOS CÁTIONS DOS GRUPOS II E III ANÁLISE POR VIA ÚMIDA RELATÓRIO: 1. Resumo sobre a prática abordada em aula. Após a técnica realizada no experimento acima, é necessário separar os possíveis compostos em grupos, através da marcha analítica sistemática. Sendo de fundamental importância na análise qualitativa onde os ânions são identificados pela separação. 2. Materiais utilizados Conta gotas; Tubo de ensaio; Estante para tubo de ensaio; Pipeta; Nitrato de Água clorada; Sulfato de chumbo; Nitrato de prata; Sulfato de cobre; Ácido sulfúrico diluído; Hidróxido de sódio. 3. Identifique os cátions dos grupos II e III aplicados e por qual método qualitativo eles foram identificáveis Marcha sistemática para identificação do ânion do 2º grupo: Depois de identificado o ânion da solução foram realizadas reações de confirmações; A primeira foi para o dicromato; Adicionou-se 1ml da solução (amostra), em um tubo de ensaio; Adicionou-se hidróxido de sódio, gota a gota; Não ocorreu a mudança de cor para amarelo; Foi adicionado 1 mL da solução, em um tubo de ensaio; Pipetou-se sulfato de cobre; Ocorreu mudança de cor para o azul De acordo com a metodologia aplicada a amostra em questão possui ânions de fosfato pertencente ao grupo 2. Marcha sistemática para identificação do ânion do 3º grupo Após a constatação que a solução era contem u, ânion do grupo 3, foi feita a identificação de qual seria este ânion, através de testes de identificação e conformação; Foi colocado 1ml da solução em 1 ml de ácido sulfúrico; Verificou-se que continuou incolor; Para confirmar a presença do ânion, foi colocado em um tubo de ensaio a amostra e adicionou-se nitrito de sódio; A coloração mudou para violeta. A solução era solúvel tanto em água como em ácido nítrico, significando então que a amostra pertence ao grupo III. TEMA DE AULA: IDENTIFICAÇÃO DOS CÁTIONS DOS GRUPOS IV E V ANÁLISE POR VIA ÚMIDA RELATÓRIO: 1. Resumo sobre a prática abordada em aula. A identificação dos cátions dos grupos IV e V por via úmida envolve diversas etapas de teste químico, que permitem determinar a presença ou ausência de íons específicos. Grupo IV: Nesse grupo, os cátions presentes são Sn²+, Sn⁴+, Pb²+ e Hg²+. A primeira etapa é separar esses cátions das outras substâncias presentes na amostra. Isso pode ser feito por meio de reações químicas específicas, como a adição de sulfetos ou carbonatos, que formam precipitados insolúveis com esses cátions. Após a separação dos cátions, é possível identificá-los individualmente a partir dos seguintes testes: - Teste de chama: permite identificar o íon Sn²+ pela coloração amarela-verde que emite na chama. - Reação com sulfeto de amônio: forma um precipitado negro com o íon Pb²+. - Adição de ácido clorídrico e ferrocianeto de potássio: forma um precipitado branco-acinzentado com o íon Sn⁴+. - Reação com cloreto estanoso: forma um precipitado metálico com o íon Hg²+. Grupo V: Nesse grupo, os cátions presentes são Bi³+, Sb³+ e As³+. A separação dos cátions pode ser feita pela adição de hidróxido de sódio, que forma precipitados insolúveis com esses íons. Após a separação, é possível identificá-los individualmente a partir dos seguintes testes: - Reação com ácido clorídrico e cloreto de estanoso: forma um precipitado negro com o íon Bi³+. - Reação com ácido clorídrico e iodeto de potássio: forma um precipitado amarelo com o íon Sb³+. - Reação com sulfato de cobre e hidróxido de sódio: forma um precipitado verde-azulado com o íon As³+. Em resumo, a identificação dos cátions dos grupos IV e V por via úmida envolve a separação dos cátions e a realização de testes químicos específicos para cada íon, que permitem a sua identificação individual. 2. Materiais utilizados A identificação dos cátions dos grupos IV e V por via úmida envolve diversas etapas de teste químico, que permitem determinar a presença ou ausência de íons específicos. Grupo IV: Nesse grupo, os cátions presentes são Sn²+, Sn⁴+, Pb²+ e Hg²+. A primeira etapa é separar esses cátions das outras substâncias presentes na amostra. Isso pode ser feito por meio de reações químicas específicas, como a adição de sulfetos ou carbonatos, que formam precipitados insolúveis com esses cátions. Após a separação dos cátions, é possível identificá-los individualmente a partir dos seguintes testes: - Teste de chama: permite identificar o íon Sn²+ pela coloração amarela-verde que emite na chama. - Reação com sulfeto de amônio: forma um precipitado negro com o íon Pb²+. - Adição de ácido clorídrico e ferrocianeto de potássio: forma um precipitado branco-acinzentado com o íon Sn⁴+. - Reação com cloreto estanoso: forma um precipitado metálico com o íon Hg²+. Grupo V: Nesse grupo, os cátions presentes são Bi³+, Sb³+ e As³+. A separação dos cátions pode ser feita pela adição de hidróxido de sódio, que forma precipitados insolúveis com esses íons. Após a separação, é possível identificá-los individualmente a partir dos seguintes testes: - Reação com ácido clorídrico e cloreto de estanoso: forma um precipitado negro com o íon Bi³+. - Reação com ácido clorídrico e iodeto de potássio: forma um precipitado amarelo com o íon Sb³+.- Reação com sulfato de cobre e hidróxido de sódio: forma um precipitado verde- azulado com o íon As³+. Em resumo, a identificação dos cátions dos grupos IV e V por via úmida envolve a separação dos cátions e a realização de testes químicos específicos para cada íon, que permitem a sua identificação individual. 3. Identifique os cátions dos grupos IV e V aplicados e por qual método qualitativo eles foram identificáveis GrupoIV: - Cátions do grupo IV são o Pb2+ (chumbo) e o Hg2+ (mercúrio II), que podem ser identificados pela precipitação com sulfeto de hidrogênio (H2S) em meio ácido. O Hg2+ também pode ser identificado pela formação de um amalgama com zinco, seguida de aquecimento e liberação do Hg metálico. Grupo V: - Cátions do grupo V são o Cu2+ (cobre II), o Bi3+ (bismuto III) e o Cd2+ (cádmio), que podem ser identificados pelo método da sulfidação, ou seja, pela adição de sulfeto de hidrogênio em meio ácido. O Cu2+ forma um precipitado preto de sulfeto de cobre (CuS), o Bi3+ forma um precipitado escuro de sulfeto de bismuto (Bi2S3) e o Cd2+ forma um precipitado amarelo de sulfeto de cádmio (CdS). TEMA DE AULA: REAÇÃO DE COMPLEXAÇÃO RELATÓRIO: 1. Resumo sobre o tema abordado em aula As reações de complexação são reações onde ocorre a formação de complexos, que consiste na utilização, em química analítica), de agentes quelantes ou ligandos. Esses agentes quelantes se coordenam com um ião metálico, através de dois ou mais átomos doadores de elétrons. Os agentes quelante mais usuais são: ácidos aminopolicarboxilicos, ácido etilenodiaminotetracético (EDTA) e os hidroxiácidos como os ácidos cítricos e tartárico. 2. Materiais utilizados. Pipeta; Pipeta Pasteur; Tubo de ensaio; Bécker; Cloreto férrico; Tiocianato de amônio; cloreto de sódio. . C l o r e t o d e s ó d i o . 3. Relate a formação de complexos coloridos e suas modificações de cor em ambientes de pH distintos Quando foi adicionado cloreto férrico com água e o tiocianato a solução ficou vermelhou sangue. No tubo 2, ao adicionar cloreto de sódio (pH: 7), ocorreu o descoramento da solução. No tubo 3 ao adicionar o cloreto férrico (levemente ácido), a cor escureceu. No tubo 4, ao adicionar o tiocianato de amônio (levemente ácido), o vermelho torna-se mais intenso. Por fim, no 5 tubo, ao adicionar o cloreto de sódio (pH neutro) gota a gota, a solução vai descorando até ficar incolor. TEMA DE AULA: REAÇÃO DE PRECIPITAÇÃO RELATÓRIO: 1. Resumo sobre o tema abordado em aula As reações de precipitação ocorrem quando, durante a reação química, um solido é formado, chamado de precipitado. Este se separa da solução, formando uma fase coloca, pela supersaturação de uma substância da solução. As reações de precipitado possuem várias aplicações, como na análise gravimétrica, onde a finalidade é definir a quantidade de substancia presente em determinada substancia. 2. Materiais utilizados. Bécker; Pipeta; Bastão de vidro; Funil; Papel de filtro; Suporte de ferro; Erlenmeyer; Vidro de relógio; Estufa; balança analítica. 3. Realizar os cálculos estequiométricos da reação e calcular seu rendimento No experimento reagiu CaCl2 + Na2CO3 ---- CaCO 3 + 2NaCl O precipitado corresponde a 2NaCl. Rendimento 100%. TEMA DE AULA: IDENTIFICAÇÃO E SEPARAÇÃO DOS CÁTIONS GRUPO I RELATÓRIO: 1. Resumo sobre o tema abordado em aula Após a técnica realizada no experimento da página 6, é necessário separar os possíveis compostos em grupos, através da marcha analítica sistemática. Sendo de fundamental importância na análise qualitativa onde os ânions são identificados pela separação. 2. Materiais utilizados. Bécker; Pipeta; Bastão de vidro; Funil; Papel de filtro; Suporte de ferro; Erlenmeyer; Vidro de relógio; Estufa; balança analítica. 3. Descrever o método qualitativo para identificação dos cátions do grupo I De acordo com a metodologia aplicada, a amostra pertence ao grupo I, e o ânion e o iodeto, devido a coloração rosa da segunda reação.
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