Experimento-2 docx

Prévia do material em texto

Universidade de São Paulo
Faculdade de Filosofia, ciências e Letras de Ribeirão Preto
Departamento de Química
Bacharelado em Física Médica
Experimento 2
Equilíbrio Químico e Deslocamento de Equilíbrio
Objetivos
Os Equilíbrios químicos constituem uma parte da físico-química e necessitam de certa
abstração para serem entendidos, porque são fenômenos reversíveis. Nosso objetivo nesse
experimento é associar o conceito de reversibilidade de uma reação a alguma coisa perceptível
visualmente. Faremos isso, deslocando dois sistemas em equilíbrio nos quais participam
substâncias de coloração característica.
Introdução
Henri Louis Le Chatelier, cientista francês, enunciou o princípio geral do deslocamento de
equilíbrios químicos: “Quando uma força atua sobre um sistema em equilíbrio químico, este se
desloca no sentido de anular a força aplicada.”
Esse é o “princípio da fuga entre a força”, de Le Chatelier. A concentração, a pressão e a
temperatura são as forças que atuam sobre os equilíbrios químicos. Em nossas experiências,
estudaremos os deslocamentos de equilíbrios químicos em função da concentração, fato que
indiretamente comprova a existência do equilíbrio.
● Quando se aumenta a concentração de um dos componentes do equilíbrio ele se desloca no
sentido de consumir o reagente adicionado.
● Quando se diminui a concentração de um dos componentes do equilíbrio, ele se desloca
para repor o componente retirado.
Um dos equilíbrios que mais se prestam para demonstração experimental é representado pela reação:
2
FeCl3 + 3NH4SCN ⟶ Fe(SCN)3 + 3NH4Cl
Isso porque o Fe(SCN)3 é um sal solúvel de cor vermelha característica. É fácil concluir
que, deslocando-se o equilíbrio para a direita, ocorrerá uma intensificação na cor vermelha.
Outro equilíbrio bastante interessante para observações experimental é aquele entre cromatos
(solução amarela) e dicromatos (soluções alaranjadas), em solução aquosa. Dissolvendo uma
certa quantidade de dicromato de potássio em água ocorrerá a dissolução do sal:
K2Cr2O7 ⟶ 2K+ + Cr2O7
2-
O ânion Cr2O7
2- e a água entram em equilíbrio:
Cr2O7
2- + 2H2O ⟶ 2CrO4
2- + 2H3O
+
Alaranjado Amarelo
Deslocando-se o equilíbrio para a direita, o meio se tornará amarelo. Deslocando-o para a
esquerda, alaranjado. Uma observação importantíssima sobre esta aula diz respeito à
concentração dos reagentes utilizados, especialmente o NH4SCN e o FeCl3. Se esses reagentes
estiverem em concentração maior que a necessária, as colorações ficarão muito intensas e
nenhum efeito visual será observado porque, se mudarmos de um vermelho forte para um
vermelho mais forte ainda , nossos olhos não perceberão a diferença.
Materiais e reagentes
Tubos de ensaio
Estante para tubos de ensaio
Pipetas graduadas de 10 mL
Espátula
Proveta de 50 mL
Cloreto de amônio, NH4Cl
Solução a 1% de cromato de potássio, K2CrO4
Solução a 0,5 % de dicromato de potássio, K2Cr2O7
Solução de 0,05 M de cloreto férrico, FeCl3
Solução de 0,005 M de tiocianato de amônio, NH4SCN
Solução de 0,5 % de hidróxido de sódio, NaOH
Solução a 5% de ácido clorídrico, HCl
Procedimento experimental
1. Em uma proveta de 50 mL, adicione 1 ml de solução de FeCl3, 1 mL de solução de NH4SCN
e 38 mL de H2O. Agite. O que você observou? Anote em seu caderno de laboratório.
2. Escreva a reação envolvida:
1
3
3. Numere 4 tubos de ensaio: 1, 2, 3, 4. Coloque em cada tubo 10 mL da solução do passo 1
4. Ao tubo 1, adicione 2 mL de solução de F3Cl3. Agite- o. Observe e compare a coloração
obtida com a cor da solução do tubo 4. O que você notou? Como você explica esse
resultado? Anote e descreva em seu caderno.
5. Ao tubo 2, adicione uma ponta de espátula de NH4SCN sólido. Agite-o. Compare sua cor
com a cor da solução do tubo 4. O que você observou? Como você explica esse resultado?
6. Ao tubo 3, adicione uma ponta de espátula de NH4Cl sólido. Agite-o. Compare com a
coloração obtida no tubo 4. O que você pôde observar? Como você explica esse resultado?
7. Lave os tubos e mantenha a numeração.
8. Nos tubos 1 e 2, coloque a solução de K2CrO4 até 1/3 do volume. Ao tubo 1, adicione cerca
de 3 mL de solução de HCl e agite. Compare agora sua cor com a coloração da solução do
tubo 2. O que você observou? Como você explica esse resultado?
9. Aos tubos 3 e 4, adicione a solução de K2Cr2O7 até 1/3 do volume. Ao tubo 3, adicione 3 mL
de solução de NaOH. Agite-o. Compare a cor obtida com a da solução do tubo 4. O que
pode ser observado? Como você explica esse resultado?
Discuta as observações da prática no relatório.
1
4
1
5
⇒ Material comum de laboratório: finalidade e condições de uso.
O relatório será baseado na apresentação dos seus resultados e nas discussões incluídas nas
questões.
Limpeza de material volumétrico
A limpeza de vidraria mais simples pode ser feita lavando-a com detergente, enxaguando com bastante
água da torneira e, finalmente enxaguando com água destilada. Esta última operação é essencial porque a
água de torneira contém apreciável quantidade de materiais dissolvidos e em suspensão, que não serão
removidos se você não passar água destilada, colocando na estufa um béquer enxaguado apenas com água de
torneira, quando ele secar você vai ver pequenas manchas (geralmente brancas) de substâncias que estavam
dissolvidas e cristalizaram. No entanto, apenas a lavagem descrita não é suficiente em trabalhos de maior
precisão. O vidro costuma adquirir uma persistente camada superficial de gordura e outros materiais que
repelem água. Uma fina camada de água que fica na superfície, depois de escorrer, se retrai, formando gotas
de tamanho considerável, que não escorrem facilmente. Assim, gotas podem ficar no gargalo do balão
volumétrico e não estão incluídas no volume medido do liquido mas podem perturbar o resultado de medidas
mais precisas. Para remoção dessa camada superficial é suficiente enxaguar a vidraria com álcool ou acetona.
Para limpezas rigorosas se utiliza soluções de limpeza que algumas vezes podem ser reutilizadas e outras
devem ser descartadas logo após serem utilizadas uma única vez.
Como secar material volumétrico
Quando o material volumétrico estiver molhado com o mesmo liquido cujo volume se vai medir na
há prejuízo na medida. Porém, caso você precise medir o volume de acetona, por exemplo, e utilizar
uma proveta molhada com água o liquido resultante não será mais acetona, e você não poderá mais saber
qual o volume de acetona mediu. Na dúvida sobre a necessidade ou não de secar um material, seque.
Material volumétrico não deve ser fortemente aquecido, pois pode perder sua aferição. Admite-se
porém um aquecimento suave, como por exemplo, em estufa a no máximo 80 °C, ou com um secador de
cabelos. É preferível secar o material volumétrico á temperatura ambiente, mas para isso é necessário
tempo (geralmente de um dia par ao outro).
Se você tiver que secar um material volumétrico em pouco tempo enxágüe-o antes com acetona ou
álcool, deixe escorre bem e coloque na estufa a 80°C,ou seque co o secador de cabelos.
1
6
1