Relatório Inorgânica Experimental - Obtenção e propriedades do Br2 e do I2

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ
DQI – INORGÂNICA EXPERIMENTAL I
QUÍMICA - BACHARELADO
OBTENÇÃO E PROPRIEDADES DO Br2 E I2
Janeiro
2016
Introdução:
O bromo é um dos cinco elementos da tabela periódica que se encontram em estado líquido à temperatura ambiente. Apresenta-se em estado liquido avermelhado, instável, denso e volátil. Evapora facilmente a temperaturas e pressões padrões formando um vapor avermelhado (coloração parecida com a do dióxido de nitrogênio) que apresenta um forte e desagradável odor. O bromo não é muito solúvel em água e dissolve-se melhor em solventes não polares como o dissulfeto de carbono, CS2, ou o tetracloreto de carbono, CCl4. Reage facilmente com muitos elementos e tem um forte efeito branqueador.
O bromo é altamente reativo e é um forte agente oxidante em presença de água. Reage vigorosamente com aminas, alcenos e fenóis, assim como com hidrocarbonetos aromáticos e hidrocarbonetos alifáticos, cetonas e ácidos carboxílicos (estes são bromados por adição ou por substituição). Com muitos dos metais e outros elementos, o bromo anidro é menos reativo que o úmido. Entretanto, o bromo seco reage vigorosamente com o alumínio, mercúrio, titânio, metais alcalinos e alcalino-terrosos.
O bromo molecular é empregado na fabricação de uma ampla variedade de compostos de bromo, usados na indústria e na agricultura, na fabricação de pulverizantes, agentes não inflamáveis, purificação de água, corante, , brometos empregados em fotografia (brometo de prata, AgBr),desinfetantes, inseticidas e outros.
O bromo molecular, Br2 se obtem a partir das salmouras, mediante a oxidação do brometo com cloro:
2Br- + Cl2 → Br2 + 2Cl-
O iodo é um sólido negro e lustroso, com leve brilho metálico, que sublima em condições normais formando um gás de coloração violeta e odor irritante. Igual aos demais halogênios forma um grande número de compostos com outros elementos, porém é o menos reativo do grupo, e apresenta certas características metálicas. A falta de iodo causa retardamento nas prolactinas.
É pouco solúvel em água, porém dissolve-se facilmente em substâncias orgânicas, como etanol, clorofórmio, CHCl3, em tetracloreto de carbono, CCl4, ou em dissulfeto de carbono, CS2, produzindo soluções de coloração violeta. Em dissolução, na presença de amido dá uma coloração azul. Sua solubilidade em água aumenta se adicionarmos iodeto devido a formação do triodeto, I3-.
Pode apresentar vários estados de oxidação: -1, +1, +3, +5, +7.
O iodo é um elemento químico essencial. Uma das funções conhecidas do iodo é como parte integrante dos hormônios tireóideos. A glândula tireóide fabrica os hormônios tiroxina e tri-iodotironina, que contém iodo. O déficit de iodo conduz ao Hipotiroidismo de que resultam o bócio e mixedema.
A ocorrência de deficit de iodo na infância pode originar o cretinismo, ocasionando um retardo mental e físico.
O excesso de produção de hormónios na tireóide conduz ao hipertiroidismo.
O iodo também pode ser conhecido como desinfetante devido à sua fácil reatividade com elementos orgânicos proporcionados por sua alta eletronegatividade.
Objetivo: 
Esta prática tem como objetivo estudar e avaliar as características e propriedades do bromo e do iodo, além de ver seus metódos de obtenção e checar seus usos e riscos.
Materiais:
Béquer, Suporte de Tubos, Tubo de ensaio, Pipetador, Pipeta graduada, Banho Maria, Conta gotas, Espátula, Almofariz, Suporte universal, Garras, Balão volumétrico, Bico de Bunsen, Tela de amianto.
Procedimentos:
Preparação do Bromo: 
Colocou-se uma espátula de NaBr e uma de MnO2 em um tubo de ensaio. Após serem misturados, foi adicionado 3 mL de ácido sulfúrico concentrado. 
Extração de Bromo com solventes:
Adiciona-se 4mL de água de bromo em um tubo de ensaio e logo em seguida, adiciona-se 1 mL de clorofórmio. A mistura foi homogeneizada por agitação.
Propriedades oxidantes do Bromo: 
Foi adicionado 4 mL da água de bromo em um tubo de ensaio e foi adicionado uma ponta de espátula de zinco em pó, esta solução foi agitada. Em um outro tubo de ensaio foi adicionado 3 mL de água saturada com H2S, depois foi adicionado água de bromo gota-a-gota, esta mistura foi agitada.
Preparação do Iodo:
Em um almofariz foi misturado dois cristais de KI e MnO2 (quantidades iguais), esta msitura foi transferida em um tubo de ensaio e foi adicionado 1 mL de ácido sulfúrico concentrado, esta mistura foi aquecida em banho maria. 
Solubilidade do Iodo:
Para este experimento foi pego um tubo de ensaio e foi adicionado 3 mL de água destilada, depois foi adicionado meia espátula de iodo, este tubo foi agitado, depois disso foi adicionado KI em quantidade similar a metade adicionada no começo de iodo, e após isso o tubo foi agitado novamente.
Propriedades oxidantes e sublimação do Iodo:
Em outro almofariz foi misturado zinco em pó com iodo triturado, quantidade de uma espátula de cada, depois de misturados foi adicionado água destilada.
No último experimento foi colocado cerca de dois cristais de iodo em um béquer de 100 mL, que foi tampado com um balão volumétrico de fundo redondo, esté balão estava completo de água, esse sistema foi preso a um conjunto de garras em um suporte universal, e este béquer ficou sobre uma tela de amianto, que foi aquecida com o bico de bunsen.
Resultados:
Preparação do Bromo: 
Com a mistura dos saís no tubo de ensaio, a solução apresentava uma coloração preta, com a adição do ácido sulfúrico concentrado ocorreu um aborbulhamento e liberação de energia, mantendo a cor e liberando um gás marrom, proveniente dos sulfatos solúveis e água e outro avermelhado.
2 NaBr + 2 MnO2 + 4 H2SO4  2 NaSO4 + 2 MnSO4 + 4 H2O + Br2 
Extração de Bromo com solventes:
Ao misturar a água de bromo com clorofórmio, observou-se que a fase orgânica do tubo de ensaio ficou com a coloração mais intensa, que anteriormente estava contida na água de bromo.
Propriedades oxidantes do Bromo: 
Em um terceiro tubo, contendo água de bromo de cor avermelhada, ao adicionar o zinco em pó a solução apresentou uma coloração verde escuro, que aos poucos foi perdendo a coloração até ficar incolor.
Zn(s) + Br2(aq) ZnBr2(aq)
	Em um quarto tubo foi misturado água de bromo, juntamente com sulfato de hidrogênio. Nesta reação o bromo funciona como agente redutor, oxidando o H2S, formando ácido sulfúrico, fazendo com que o cheiro de enxofre sumisse.	
H2S+ Br2 + H2O → H2SO4+ HBr 
Preparação do Iodo:
Transferiu o iodeto de potássio e dióxido de manganês contido no vidro relógio para um tubo de ensaio, adicionando posteriormente o ácido sulfúrico concentrado. Liberando um gás laranja, e energia.
2 KI+MNO2 + 2 H2SO4 K2SO4 +MNSO4 + 2 H2O+I2
Solubilidade do Iodo:
O iodo foi adicionado à água, fazendo com que a mesma ficasse na cor rosa, com a adição do KI no tubo, a solução passou a ficar incolor.
Propriedades oxidantes e sublimação do Iodo:
Em uma sexta reação ao misturar iodo sólido com zinco em pó, foi possível notar já uma pequena liberação de energia e de um gás, porém, ao adicionar água destilada, ocorreu uma maior liberação de energia e a formação de um precipitado cinza ao fundo do tubo e nas paredes, juntamente com umas partes vermelhas e verdes.
I2 + Zn(OH)2 ZnI2 + 2OH
	O iodo sólido que possui uma cor acinzentada, aos entrar em aquecimento no béquer tampado, libera um gás na cor violeta.
Discussão:
Vimos que no primerio experimento partimos de um pó preto e cristais brancos, quando adicionamos ácido sulfúrico vemos a formação de um gás marrom, por conta que se forma NO que é incolor, mas em contato com o ar, se transforma em NO2, de cor marrom.
Já no segundo experimento vemos que a água fica um marrom turvo com varias bolhas de um óleo vermelho, isso se da pois o Br2, vai para a fase apolar, provocando a coloração. No terceiro experimento, quando o zinco é adicionado na água de bromo ele descolore a solução e gera um precipitado cinza, isto ocorre poiso bromo oxida o zinco e forma oxido de zinco.
No quarto tubo vemos que a coloração da solução muda de incolor para um amarelo, por conta da formação de dois ácidos, ácido sulfúrico, que consome o S2-, e o ácido brômídrico. A reação no almofariz foi muito exotérmica, teve um grande desprendimento de um gás de coloração marrom, tons de roxo foram vistos e a formação de um precepitado cinza, por conta da sublimação do iodo e por conta do manganês e seu estado de oxidação.
O tubo de ensaio com água e iodo é solubilizado muito pouco, mas quando tem a adição de KI a solubilidade aumenta drasticamente, por conta do equilíbrio do iodo, formando I3
KI + I2 KI3
No outro almofariz quando adicionado água a mistura há um desprendimento de um gás roxo instantaneamente e tem a formação de um complexo marrom, que é o oxido de zinco e o gás desprendido é o iodo. O último experimento mostra a sublimação do iodo, que não passa pela fase líquida nas condições normais, vemos que ele é um gás de cor púrpura.
Conclusão: 
Questões: