Relatório de Estequiometria em Química Experimental

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Universidade Federal de Minas Gerais
 Relatório de Química Geral Experimental
 
Estequiometria
DATA: 06/10/2015
Introdução: 
A estequiometria trata das reações de massa entre as espécies químicas numa reação. Os cálculos estequiométricos baseiam-se nas proporções físicas existentes entre as espécies e a equação química balanceada mostra essa reação quantitativa entre reagentes e produtos de uma determinada reação.
A Lei da Conservação da Massa é um dos princípios orientadores das proporções estequiométricas. De modo geral, numa reação química, a massa, os átomos e as cargas se conservam. Os coeficientes numéricos da equação balanceada se referem à proporção de mols envolvidos entre as espécies na reação. Conhecendo a relação molar e a massa molar das espécies, pode-se determinar a relação de massas. 
Para a determinação experimental das proporções estequiométricas das reações podem ser utilizados vários métodos, como a medida da massa de precipitado formada, volume de gás liberado, intensidade da cor de uma solução, dentre outros. A escolha do método a ser utilizado dependerá muito do tipo de reação em estudo. 
Procedimento 1:
*Colocamos, em uma estante, 6 tubos de Nessler.
*Adicionamos a cada um deles, sucessivamente, 11,0;10,0;8,0;6,0;4,0;2,0 mL de solução de NaOH 0,5 mol L.
*Adicionamos aos mesmos tubos, na seguinte ordem 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0mL da solução de CuSO4, KI 0,5 mol/L.
*Misturamos com um bastão de vidro.
*Deixamos em repouso por aproximadamente 20 minutos.
*Medimos com régua a altura do precipitado formado em cada tubo
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Ao misturar-se hidróxido de sódio (NaOH) e sulfato de cobre (II) (CuSO4) em suas respectivas medidas indicadas pelo procedimento, e após a homogeneização e espera de 20 minutos, observou-se a formação de um precipitado de coloração azul , identificado posteriormente com o auxílio da equação da reação química , como sendo o hidóxido de cobre (Cu(OH)2). Segue abaixo a equação da reação química:
CuSO4(aq) + 2NaOH(aq) → Cu(OH)2(s) +Na2SO4(aq)
CuSO4(aq) + 2NaOH(aq) → Cu(OH)2(s) +Na2SO4(aq)
A partir dos resultados obtidos ao medir a altura do precipitado azul formado em cada tubo, pôde-se obter o seguinte quadro:
	Tubo
	Volume/mL 
CuSO4 0,5 mol L-1
	Volume/mL
NaOH 0,5 mol L-1
	Altura/cm do precipitado
	1
	1mL
	11mL
	1,7
	2
	2mL
	10mL
	3,3
	3
	4mL
	8mL
	4,5
	4
	6mL
	6mL
	2,6
	5
	8mL
	4mL
	1,8
	6
	10mL
	2mL
	0,9
Com os dados presentes no quadro anterior, foi possível a confecção de um gráfico que mostra a variação da altura do precipitado em função do volume da solução de CuSO4 adicionado:
O seguinte quadro foi feito considerando as quantidades de matéria dos reagentes e produtos antes e depois da reação realizada na atividade prática.
	Tubo
	
	CuSO4/mol
	NaOH/mol
	Cu(OH)2/mol
	Na2SO4/mol
	TUBO 1
	Antes 
	0,5X10-3
	5,5 X10-3
	0
	0
	
	Depois
	0
	4,5 X10-3
	0,5 X10-3
	0,5 X10-3
	TUBO 2
	Antes
	1,0 X10-3
	5,0 X10-3
	0
	0
	
	Depois
	0
	3,0 X10-3
	1,0 X10-3
	1,0 X10-3
	TUBO 3
	Antes
	2,0 X10-3
	4,0 X10-3
	0
	0
	
	Depois
	0
	0
	2,0 X10-3
	2,0 X10-3
	TUBO 4
	Antes
	3,0 X10-3
	3,0 X10-3
	0
	0
	
	Depois
	1,5 X10-3
	0
	1,5 X10-3
	1,5 X10-3
	TUBO 5
	Antes
	4,0 X10-3
	2,0 X10-3
	0
	0
	
	Depois
	3,0 X10-3
	0
	1,0 X10-3
	1,0 X10-3
	TUBO 6
	Antes
	5,0 X10-3
	1,0 X10-3
	0
	0
	
	Depois
	4,5 X10-3
	0
	0,5 X10-3
	0,5 X10-3
Com base na tabela anterior, foram respondidas as seguintes perguntas:
Indique, para cada tubo, se há excesso de algum reagente e qual é esse reagente que se encontra em excesso.
Nos tubos 1 e 2, NaOH é o reagente em excesso, pois a quantidade adicionada foi maior do que a que pode reagir com a quantidade de CuSO4 (o reagente limitante), de acordo com a estequiometria. Já nos tubos 4, 5 e 6, CuSO4 é o reagente em excesso. No tubo 3, os dois reagentes são completamente consumidos durante a reação, porque as quantidades colocadas respeitam a proporção estequiométrica mostrada na equação balanceada, ou seja, 1:2:1:1.
Como você pode demonstrar experimentalmente, o que foi afirmado no item anterior? Consulte o professor e realize a experiência para cada tubo.
Para demonstrar experimentalmente esse raciocínio, pode-se adicionar mais solução de CuSO4 aos tubos 1 e 2 e observar se é formado mais precipitado. Aos tubos 4, 5 e 6 pode ser adicionada mais solução de NaOH e observar se mais precipitado é formado, mostrando que havia CuSO4 em excesso para reagir. Medindo-se depois a altura do precipitado em cada tubo, faz com que percebamos o quanto de CuSO4 reagiu com NaOH.
Cite as causas de erros que podem alterar o resultado da experiência. Como se poderia melhorar esse resultado?
Toda experiência tem possibilidades de erro que podem alterar resultados. Nesse experimento, as causas são erros na leitura dos aparelhos usados, como a utilização da régua para a medida da altura do precipitado, a presença de água nos tubos antes da reação e o acúmulo de precipitado na parede do tubo durante a mistura com bastão de vidro (reduz a altura medida do precipitado). A utilização de aparelhos mais precisos e o cuidado ao realizar a experiência, pode diminuir a ocorrência de erros.
 Cite uma maneira, mais precisa do que a altura do precipitado, para medir a quantidade do produto formado.
Uma maneira mais precisa para medir a quantidade de produto formado seria submetendo o conteúdo dos tubos à evaporação da parte líquida, à secagem do precipitado e posterior pesagem.
A estequiometria determinada experimentalmente estã de acordo com a estequiometria encontrada na tabela? Discuta o resultado.
Sim , pois no tubo 3 conseguimos encontrar o ponto estequiométrico, quando todo o reagente é consumido para a formação do produto. Nos outros tubos isso não ocorre, já que encontramos sempre um reagente em excesso e um reagente limitante.
CONCLUSÃO
Pela prática realizada, evidenciamos o fato de que toda reação química se processa até que pelo menos um dos reagentes acabe. A partir disso, a formação de produtos cessa e os demais reagentes ficam em excesso. Quando não há sobras de nenhum dos reagentes em questão, é possível concluir que eles foram adicionados na proporção estequiométrica em que reagem(ponto estequiométrico). Identificando este ponto (analisando a quantidade de precipitado formado, por exemplo), podemos estabelecer a relação em mols na qual a reação se processa e assim, determinar os coeficientes estequiométricos de uma equação química.