Relatório Estequiometria e Rendimento

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ORGÂNICA E INORGÂNICA
RELATÓRIO DE AULA EXPERIMENTAL
QUÍMICA GERAL PARA ENGENHARIA - PRÁTICA 
PROF. IDALINA MARIA MOREIRA DE CARVALHO__TURMA: _13 A__HORÁRIO: SEG- 14:00 ÁS 16:00
NOME: JOAB DA SILVA ALVES MATRÍCULA: 375422
	PRÁTICA: EXPERIMENTO 5- ESTEQUIOMETRIA E RENDIMENTO
	DATA DE REALIZAÇÃO DA PRÁTICA: 04/05/2015
	DATA DA ENTREGA DO RELATÓRIO: 03/08/2015
	1. OBJETIVOS
	Utilizar de métodos estequiométricos para determinar a composição percentual da substância na mistura;
Determinar o reagente que está limitando a reação química na mistura através dos cálculos estequiométricos.
	2. RESULTADOS E DISCUSSÃO
	2.1-Resultado e discussão da Parte A-Obtenção do Precipitado Ba3(PO4)2
Inicialmente foi escolhido uma amostra de BaCl2.2H2O e Na3PO4.12H2O na bancada com titulação de Amostra 2,pesou-se exatamente 2g da amostra e transferiu-se para o béquer. Ao adicionar 200 mL de água, agitamos por cerca de um minuto e aguardamos a sedimentação do precipitado.
Levamos o béquer ao banho-maria e paralelamente pesamos o papel filtro (1,2 g). Filtramos o precipitado e o levamos juntamente com o papel de filtro para a estufa, para assim retirar a massa da água no precipitado. Verificamos a massa do precipitado a cada 10 minutos a fim de se obter massa constante e identificar a massa real, estas observações estão na Tabela 01:
		Massa papel de filtro (em g)
	Massa papel de filtro + água + precipitado (em g)
	Massa Precipitado (em g)
	1,2
	4,38
	3,18
	1,2
	2,97
	1,77
	1,2
	2,53
	1,33
Após a última pesagem a massa se tornou constante, logo, podemos afirmar que a massa do precipitado obtido foi de 1,33 gramas.
Discussões: 
	Reação: BaCl2.2H2O + Na3PO4.12H2O
 O método do cálculo estequiométrico requer o conhecimento de processos de separação de misturas, no caso da parte A utilizamos dois processos: Ao levar à estufa estamos usando o processo chamado de dessecação, com o fim de evaporar o líquido e restar apenas o sólido; e ao usar o papel filtro estamos aplicando o método de separação por filtração, evidenciado pela retenção do sólido.
Possíveis erros podem ser detectados ao longo dessa prática, e para isso há algumas hipóteses para o ocorrido. Dentre elas: a balança pode apresentar falhas por não estar calibrada, problemas no ajuste do papel de filtro e a inconstância na determinação da massa. Como a formação de precipitado é uma evidencia de reação química, podemos afirmar que houve reação entre os reagente:
 2 Na3Po4*12H2O + 3 BaCl2*2H2O → Ba3(Po4)2 + 6 NaCl + 30 H2O
 
	2.2-Resultado e discussão da Parte B- Determinação de reagente limitante.
Reagente limitante é o agente que limita o produto da reação, ou seja, quando o reagente limitante é totalmente consumido, a reação para, mesmo tendo ainda outros reagente. O reagente em excesso, como o nome sugere, ele está com quantidade acima do necessário, logo, restará parte dele ao final da reação.
 A determinação do reagente limitante em meio aquoso é possível a partir das experimentações, nas quais uma das substâncias irá precipitar-se, assim podendo identificar o reagente em excesso e o reagente limitante. Para isso foram separadas duas amostras de 50 ml do experimento 1 (Parte A) que foram submetidas a dois testes: Ambos colocamos 2 gotas de um reagente, se houver precipitação é porque havia reagente em excesso para a reação. As observações quanto à formação de precipitado estão na Tabela 02 abaixo:
	Reagente adicionado
	Observação
	Conclusão
	BaCl2.2H2O
	Formação de precipitado
	Íon PO42- em excesso
	Na3PO4.12H2O
	Sem evidencia de reação
	Íon Ba2+ não está em excesso
	Discussões: 
	Teste para excesso de PO42:
	O teste deu positivo para o excesso do íon PO42- , já que houve a formação de precipitado em reação as gotas de BaCl2.2H2O adicionadas. Podemos dizer também que o íon Ba2+ está limitando o produto desta reação, pois sua massa foi totalmente consumida.
	Teste para o excesso de Ba2+:
	Podemos afirmar através do experimento que na amostra não havia excesso do íon Ba2+, pois não houve formação de precipitado, já que não havia mais reagente para a reação. 
	Rendimento real obtido:
2 Na3PO4.12H2O -------- Ba3(Po4)2
2 x 380,2 ----------------- 601,96
x ---------------------------- 1,33
x = 1,68 g de Na3PO4.12H2O
2 - 1,68= 0,32 g de BaCl2.2H2O
	Composição percentual da mistura:
2g → 100%
1,33g → x
x = 66,5% de Na3PO4
%Total – x = y
100% - 66,5% = y
y = 33,5% de BaCl2
	
	2.3-Resultado e discussão da Parte C- Reagente Limitante.
Para melhor observação da atuação do reagente limitante na reação, utilizamos de um experimento comum para evidenciar o produto em função da quantidade de reagente limitante. Foi adicionado 7 ml, 30 ml, 50 ml, 85 ml e 95 ml de vinagre respectivamente em 5 frascos que estavam na bancada, e um balão contendo 8g de bicabornato de sódio foi encaixado em cada um dos frascos. Ao despejar o bicabornato de cada balão em cada frasco o resultado obtido foi: quanto maior a quantidade de vinagre contida no frasco, maior a quantidade de gás (dióxido de carbono) formado e mais cheio o balão ficava. A Imagem 01 ilustra o experimento:
(Foto produzida pelo discente)
	Discussões: 
	Reação: NaHCO₃(s) + CH₃COOH(l)
Tendo em vista que a quantidade de bicarbonato de sódio era constante e que o balão encheu mais onde a quantidade de vinagre (ácido acético) era maior, pode-se afirmar que o vinagre era o reagente limitante, pois, o gás parava de ser liberado quando a quantidade do mesmo era insuficiente para reagir com o bicarbonato de sódio. Como houve liberação de gás, ocorreu uma reação química:
NaHCO₃(s) + CH₃COOH(l) → CH₃COONa(aq) + CO₂(g) + H₂O(l)
	
	3. CONCLUSÕES
	A importância da estequiometria no cotidiano nos leva estudar ela como a essência dos conhecimentos químicos, e a utilidade dela nas indústrias e laboratórios faz dela indispensável. Com ela é possível o cálculo teórico da quantidade de reagentes a ser usada em uma reação, prevendo a quantidade de produtos que será obtida em condições preestabelecidas, a fim de gerar menos custo e otimizar a produção.
Os cálculos estequiométricos são feitos com base em leis que relacionam as quantidades e proporções das substâncias químicas em massa, volume, quantidade de matéria (mol) e quantidade de partículas. Dentre elas estão: A Lei Ponderal, tal como a Lei de Proust e a Lei de Conservação de Massa de Lavoisier , que diz que as substâncias se unem sempre em mesma proporção e que a massa é conservada mesmo passando de reagente pra produto, respectivamente.
Em linhas gerais, a série de experimentos que realizamos nessa prática foi de essencial importância para a conciliação entre os conceitos teóricos e os práticos, nos possibilitando a verificação da grandeza de importância e utilidade de conhecimentos quanto ao cálculo estequiométrico, principalmente no meio industrial. Com essa base teórica e com os conhecimentos obtidos nas práticas anteriores foi possível desenvolver os procedimentos propostos, tais como evidências de reação química, classificação de precipitado, separação de misturas e outros.
	4. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
	
http://www.webqc.org/balancedchemicalequations-070603-1.html (Acessado em: 14/07/2015)
Roteiros de aulas práticas de Química Geral para Engenharia, 2015 – Laboratório de Química, UFC – Departamento de Química Orgânica e Inorgânica.
http://interna.coceducacao.com.br/ebook/pages/3379.htm (Acessado em 14/07/2015)