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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ENGENHARIA DE ALIMENTOS INFLUÊNCIA DA CONCENTRAÇÃO DE ÍONS NO EQUILÍBRIO QUÍMICO QUÍMICA EXPERIMENTAL - TURMA 02 DJENIFER JAIANE WELZEL 83039 LEONARDO HENRIQUE RIBEIRO 92743 VICTOR PINA FROTA SOUZA 90876 PROFESSOR: ALAN MARINGÁ- PARANÁ 2016 1. INTRODUÇÃO Uma reação química atinge o equilíbrio quando as velocidades das reações direta e inversa se igualam, e as concentrações dos reagentes e produtos permanecem inalteradas. Porém, esse estado de equilíbrio é vulnerável a alguns fatores que podem alterar uma dessas velocidades e, consequentemente, modificar as concentrações de reagentes e/ou produtos, provocando o deslocamento do equilíbrio. O químico francês Henri Louis Le Chatelier elaborou o seguinte princípio: quando um sistema em equilíbrio sofre qualquer perturbação externa, o equilíbrio se desloca no sentido oposto ao da perturbação. Essa perturbação externa trata-se da alteração das condições de pressão, temperatura e na adição ou retirada de uma ou mais substâncias presentes no sistema (alterando assim a concentração). O experimento em questão teve como proposta observar a influência da concentração nas reações a partir da alteração do pH da reação. O consumo ou a adição de uma das espécies num dos lados da reação acarreta deslocamento da reação no sentido de compensar os efeitos da alteração da concentração. Foram adicionadas substâncias de caráter ácido e básico para observação da alteração do equilíbrio até a estabilização. O mesmo ocorreu com a adição de substâncias que possuíam maior solubilidade em um determinado íon. Quando se introduz um íon comum (proveniente de um eletrólito forte) a um eletrólito muito fraco, devido ao aumento da concentração de uma das espécies iônicas presente no meio, o equilíbrio é deslocado para o lado oposto. O objetivo deste experimento é mostrar uma reação em equilíbrio dinâmico “reagentes produtos” e como a alteração da concentração de uma das substâncias pode provocar o deslocamento para um ou outro membro, através da observação das cores predominantes em cada membro. 2. OBJETIVOS • Influência da concentração de íon hidrogênio no equilíbrio. 3. MATERIAIS E MÉTODOS 3.1.MATERIAIS Seis tubos de ensaio; Solução de cromato de potássio; Solução de ácido clorídrico; Solução de dicromato de potássio; Solução de hidróxido de sódio; Solução de cloreto de bário. 3.2.MÉTODOS 3.2.1. Experimento 01 a) Preparou-se 6 tubos de ensaio e numerou-os de 1 a 6; b) Adicionou-se 2,00 mL de solução de cromato de potássio aos tubos 1, 2 e 3. Aos tubos 4, 5 e 6, adicionou-se 2,0 mL de dicromato de potássio. Observou-se suas cores; c) Adicionou-se ao tubo 1, 2,00 mL de solução de ácido clorídrico. Observou-se e anotou- se qualquer indicio de reação como mudança de cor, formação de precipitado, etc; d) Adicionou-se ao tubo 4, 2,00 mL de hidróxido de sódio. Idem; e) Adicionou-se aos tubos 2, 3, 5 e 6, 2,00 mL de solução de cloreto de bário; f) Adicionou-se ao tubo 2, mais 2,00 mL de solução de ácido clorídrico; g) Adicionou-se ao tubo 3, mais 2,00 mL de solução de hidróxido de sódio;. h) Adicionou-se ao tubo 5, mais 2,00 mL de solução de ácido clorídrico; i) Adicionou-se ao tubo 6, mais 2,00 mL de solução de hidróxido de sódio; j) Deixou-se o tubo de ensaio em repouso e observou-se o que ocorreu após a adição de cada reagente; k) Escreveu-se equações químicas balanceadas para a reação que ocorre em cada tubo após a adição de cada reagente. 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES 1. Experimento 01 As duas substâncias a serem analisadas são o dicromato (, de cor alaranjada e o cromato () cuja cor é amarelo. Para isso foram separados seis tubos de ensaio, enumerados de 1 a 6 e adicionados determinadas substâncias a fim de observar o deslocamento de equilíbrio. A reação que descreve o equilíbrio químico para todos os tubos é: • Tubo 1 Ao tubo 1 foram adicionados cromato de potássio () e posteriormente, ácido clorídrico . A cor inicial do tubo era amarelo, devido a cor do cromato. Após a adição de ácido clorídrico, a cor alterou para alaranjado. A mudança na coloração ocorre devido a dissociação do ácido, que aumenta a concentração do íon , consequentemente desloca o equilíbrio para o sentido oposto, favorecendo a formação de dicromato (alaranjado). • Tubo 2 Foram adicionados cromato de potássio (), cloreto de bário e ácido clorídrico . Inicialmente, o tubo apenas com cromato tinha cor amarelo. Ao adicionar o cloreto de bário, observou-se uma grande quantidade de precipitado devido a formação do cromato de bário, que é insolúvel. Porém, ao adicionar ácido clorídrico, o equilíbrio químico é deslocado ao modo de favorecer a formação do dicromato, que por ser solúvel, diminui a quantidade de precipitado. • Tubo 3 Ao tubo 3 foram adicionados cromato de potássio (), cloreto de bário e hidróxido de sódio (NaOH). Inicialmente, o tudo continha apenas cromato, portanto tinha cor amarelo. Ao inserir cloreto de bário, tem-se novamente a formação do cromato de bário, que é insolúvel. Porém, quando misturado hidróxido de sódio à solução, aumenta-se a formação de precipitado ainda mais. Isso ocorre porque a base neutraliza, aumentando a concentração de água e deslocando o equilíbrio para o mesmo lado, favorecendo a formação do cromato. • Tubo 4 Ao tubo 2 foram adicionados dicromato de potássio ( e hidróxido de sódio (NaOH). Inicialmente, o tubo continha líquido na cor alaranjado (dicromato), porém com a adição da base a cor passa a ser amarelo. Isso ocorre devido a neutralização, que aumenta a concentração de água e desloca o equilíbrio para o sentido oposto, favorecendo a formação de cromato (amarelo). • Tubo 5 Foram adicionados dicromato de potássio (, cloreto de bário e ácido clorídrico. No início, o tubo tinha cor alaranjada devido a presença do dicromato. Após a adição de cloreto de bário, observou-se a formação de precipitado, em pequena quantidade, pois apesar de formar mais dicromato, como o sistema está em equilíbrio, também há cromato (insolúvel). Quando foi adicionado ácido clorídrico, a presença de precipitado diminui, pois o equilíbrio é deslocado para a formação de dicromato, solúvel. • Tubo 6 Foram adicionados dicromato de potássio (, cloreto de bário e hidróxido de sódio (NaOH). Inicialmente o tubo por conter apenas dicromato possui cor alaranjado. Ao adicionar o cloreto de bário, foi notada a formação de precipitado, em pequena quantidade, devido a presença do cromato que é insolúvel, assim como no tubo 5. Porém, ao adicionar hidróxido de sódio, o equilíbrio da reação foi deslocado no sentido de formação do cromato, aumentando o precipitado. 5. CONCLUSÃO Concluiu-se, portanto, que a concentração de íons influencia o equilíbrio químico; ora havendo a dissociação do ácido e aumentando a concentração de íons , ora ocorrendo a neutralização e aumentando a concentração de água na reação, ambas mudando a coloração e sentido do equilíbrio. Pode-se observar também que em alguns momentos houve a formação de precipitado, devido a solução formada ser insolúvel. 6. REFERÊNCIAS 6.1.LENZI, E.; FAVERO, L.O.B.; TANAKA, A.S.; VIANA FILHO, E. A.; SILVA. M. B. Química Geral Experimental. Rio de Janeiro: Freitas Bastos Editora, 2004. Apostila Experimental, 54 p. 6.2.BROWN, T.L., LEMAY, H. E., BURSTEN, B. E. Química, A Ciência Central. 9ª Edição, São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005.
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