Química Geral Relatório permanganato, dicromato e acetileno

Prévia do material em texto

Disciplina: Química Geral 2
Professores: Jairo Esteves e Hugo Arca
Ação oxidante do permanganato de do dicromato; acetileno: obtenção e algumas propriedades.
Turma: T-222
Componentes do grupo:
Ariane Queiroga Ferreira ___________________________________ Nº___
Leonardo da Silva Araújo ___________________________________ Nº ___
Renan Rezende Afonso ____________________________________ Nº ___
Vitor Yu Zhu _____________________________________________ Nº ___
Data de realização da prática: 21/03/13
Data de entrega do relatório: 28/03/13
Procedimento 1.1
Descrição dos fenômenos observados:
Após a adição de algumas gotas de ácido sulfúrico (H2SO4) concentrado no vidro de relógio contendo Permanganato de Potássio (KMnO4), observou-se formação de um gás violeta, que na verdade era Oxigênio atômico ([O]) junto com íons permanganato (MnO4-), deixando com coloração violeta. Ao aproximar um chumaço de algodão embebido com etanol (C2H6O) observou-se uma explosão. Isso se deve a ação oxidante do oxigênio atômico sobre o álcool etílico, fazendo o álcool ser oxidado até ácido acético. Pois o etanol é um álcool primário, que é oxidado produzindo um aldeído, etanal cuja fórmula química é C2H4O que é novamente oxidado formando um ácido carboxílico, ácido acético (CH3COOH). Com as oxidações enérgicas pelo [O], produzem a combustão do álcool PA, pelo fato dele ser muito reativo, e o calor gerado na reação de permanganato de potássio e ácido sulfúrico ajuda para a ignição da combustão do álcool. 
Equações químicas das reações que justificam os fenômenos observados:
Reação do Permanganato de Potássio e Ácido Sulfúrico:
2KMnO4(s) + 3H2SO4(aq)cons. K2SO4(aq) + 2MnSO4(aq) + 3H2O(l) + 5[O](g)
Oxidação do Etanol até ácido acético:
1º: C2H5OH(l) + [O](g) C2H4O(l) + H2O(l) 
2º: C2H4O(l) + [O](g) CH3COOH(aq)
Combustão do Etanol:
C2H5OH(l) + 3O2(g) 3H2O(v) + 2CO2(g) 
Procedimento 1.2
Descrição e justificativa dos fenômenos observados:
Após se adicionar Etanol no tubo contendo ácido sulfúrico concentrado foi observado duas fases apesar de serem dois líquidos incolores, a fase na parte superior era o etanol (C2H5OH) e a parte inferior era o ácido sulfúrico concentrado (H2SO4), isso é explicado pelas densidades dos líquidos, no caso do etanol é 0,789 g cm-3, e do ácido sulfúrico 1,8356 g·cm-3, como a densidade do etanol é menor, ele fica sobre o ácido. Ao serem adicionados cristais de KMnO4 à solução, foi observada formação de sólidos de cor verde que é o óxido de manganês (Mn2O7) e na interfase dos líquidos a produção de um precipitado castanho. O sólido castanho se deve a instabilidade do Mn2O7 que se decompõe em dióxido de manganês IV (MnO2), que é o sólido castanho e oxigênio atômico que reagindo com o etanol, produziu pequenos estalos, mas não há a combustão pelo fato da falta de comburente (O2). 
Procedimento 1.3
Equação química da reação que justifica o fenômeno observado:
5Na2SO3(aq)+3H2SO4(aq)+2KMnO4(aq) 5Na2SO4(aq)+K2SO4(aq)+2MnSO4(aq)+3H2O
Balanceamento pelo método do íon-elétron:
Redução: (MnO4-(aq) + 5℮- + 8H+(aq) Mn2+(aq) + 4H2O(l)) x2
Oxidação: (SO32-(aq) + H2O(l) SO42-(aq) + 2℮- + 2H+(aq)) x5
Global: 2MnO4- +10℮- +16H+ +5SO32- +5H2O 2Mn2+ +8H2O+5SO42- +10℮- + 10H+
Equação iônica global balanceada:
2MnO4-(aq) + 6H+(aq) + 5SO32-(aq) 2Mn2+ + 3H2O(l) + 5SO42-(aq) 
Espécie Oxidante: MnO4- Espécie redutora: SO32-
Substituindo os coeficientes na equação química, observa-se que estará balanceada.
Procedimento 1.4
Equação química da reação que justifica o fenômeno observado:
Equação química da reação para a formação do MnO2:
2KMnO4(aq) + 3Na2SO3(aq) + H2O(l) 2MnO2(s) + 3Na2SO4(aq) + 2KOH(aq)
Balanceamento pelo método íon-elétron:
Oxidação: (SO32-(aq) + 2OH-(aq) SO42-(aq) + 2℮- + H2O(l)) x 3
Redução: (MnO4-(aq) + 3℮- + 2H2O(l) MnO2(s) + 4OH-(aq)) x 2
Global: 3SO32-(aq)+ 6OH-(aq) + 2MnO4-(aq) + 6℮- + 4H2O(l) 3SO42-(aq) + 6℮- + 3H2O(l) + 2MnO2(s) +8OH-(aq)
Equação iônica global balanceada:
3SO32-(aq)+ 2MnO4-(aq) + H2O(l) 3SO42-(aq) + 2MnO2(s) + 2OH-(aq)
Espécie oxidante: MnO4- Espécie Redutora: SO32-
Substituindo os coeficientes na equação química, observa-se que estará balanceada.
Procedimento 2
Equação química da reação que justifica o fenômeno observado:
3C2H6O(l) + 4H2SO4(aq) + K2Cr2O7(aq) 3C2H4O(l) + Cr2(SO4)3(aq) + K2SO4(aq) + 7H2O(l)
Balanceamento pelo método do íon-elétron:
Oxidação: (C2H6O(l) C2H4O(l) + 2℮- + 2H+(aq)) x3
Redução: Cr2O72-(aq) + 6℮- + 14H+(aq) 2Cr3+(aq) + 7H2O(l)
Global: 3C2H6O(l) + Cr2O72-(aq) + 6℮- + 14H+(aq) 3C2H4O(l) + 6℮- + 6H+(aq) 2Cr3+(aq) + 7H2O(l)
Equação iônica global balanceada:
3C2H6O(l) + Cr2O72-(aq) + 8H+(aq) 3C2H4O(l) + 2Cr3+(aq) + 7H2O(l)
Espécie Oxidante: Cr2O72- Espécie redutora: C2H6O 
Substituindo os coeficientes na equação química, observa-se que ficará balanceada.
Procedimento 3
Equação química da reação ocorrida:
CaC2(s) + 2H2O(l) Ca(OH)2(aq) + C2H2(g)
Procedimento 4.1
Equações químicas balanceadas das reações de oxidação do acetileno:
2KMnO4(s) + 3H2SO4(aq)cons. K2SO4(aq) + 2MnSO4(aq) + 3H2O(l) + 5[O](g)
C2H2(g) + 4[O](g) H2C2O4(aq)
No Geral a reação é:
12H2SO4(aq) + 8KMnO4(aq) +5C2H2(g) 12H2O(l) + 4K2SO4(aq) + 8MnSO4(aq) +5H2C2O4(aq)
Procedimento 4.2
Equação química balanceada da reação de combustão do acetileno:
2C2H2(s) + O2(g) 2H2O(v) + 4C(s)
Obs.: A combustão observada no laboratório foi uma combustão incompleta, tendo como um dos produtos a fuligem, que nada mais é que impurezas.
Procedimento 4.3
Descrição e justificativa do que foi observado:
Após ter filtrado o sistema obtido no tubo A e ter adicionado algumas gotas de fenolftaleína, O meio adquiriu cor rosada, concluindo que o filtrado possuía caráter básico, podendo ser apenas o hidróxido de cálcio (Ca(OH)2), comprovando a equação da reação no procedimento 3.