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1 EXPERIMENTO N 0 7 - Elementos do grupo boro. SUMÁRIO 1. RESUMO.....................................................................................................................2 2. INTRODUÇÃO...........................................................................................................2 3. DESENVOLVIMENTO TEORICO ..........................................................................2 4. MATERIAIS E REAGENTES ...................................................................................3 5. PROCEDIMENTOS ...................................................................................................3 6. RESULTADOS E DISCUSSÕES ..............................................................................4 7. CONCLUSÃO.............................................................................................................5 8. BIBLIOGRAFIA.........................................................................................................6 2 1. RESUMO Este trabalho é um relatório da aula de laboratório da disciplina de Química Inorgânica Experimental I, do dia 10/04/2017, onde foram realizados seis experimentos de um total de nove. Onde os três últimos experimentos foram descartados. 2. INTRODUÇÃO Está a pratica tem como objetivo de mostrar algumas propriedades químicas do boro. Nesta pratica iremos utilizar os elementos do grupo 13 ou 3A da tabela periódica, os elementos apresentam uma ampla variação em abundância nas rochas da crosta terrestre, nos oceanos e na atmosfera. Nox do Grupo 13 mais comum + 3. Há uma ampla variação nas propriedades químicas e físicas quando descemos nos grupos (compostos monovalentes). Os membros mais leves são não-metais e os mais pesados são metais. 3. DESENVOLVIMENTO TÉORICO Aplicações do Boro: O ácido bórico (H3BO3) é muito fraco e antigamente era empregado na medicina como antisséptico e na conservação de alimentos. Essa pratica, todavia, é hoje proibida ou contraindicada por causa das propriedades tóxicas do ácido. É utilizado também na fabricação de vidros e, particularmente, nos esmaltes para cobertura de chapas metálicas e para obtenção de resistência ao calor Aplicações do hidróxido de sódio: O hidróxido de sódio (NaOH), também conhecido como soda cáustica, é um hidróxido cáustico usado na indústria (principalmente como uma base química). É utilizado em reações químicas por sua alta reatividade. Aplicações do peróxido de hidrogênio: O peróxido de hidrogênio que, em solução aquosa, é conhecido comercialmente como água oxigenada. Trata-se de um líquido viscoso e poderoso oxidante 4. MATERIAS E REAGENTES NECESSÁRIOS Acido bórico (H3BO3) Hidróxido de sódio (NaOH) Peróxido de hidrogênio (H2O2) Cloreto de alumino (AlCl3) Água (H2O) Alumínio (Al) MATERIAIS Tubo de ensaio Cadinho Fita indicadora de Ph 5. PROCEDIMENTO Colocar pequena quantidade de ácido bórico dentro de um cadinho e aquecer brandamente por alguns minutos. Aproximadamente 4 minutos. Aquecer o produto obtido até o cadinho atingir ao rubro por 10 minutos. Retirar o produto obtido e acrescentar com cuidado cerca de 1,0 mL de hidróxido de sódio concentrado, misturar bem para garantir uma reação completa. Esfriar se necessário o produto obtido acima e a este colocar cerca de 4,0 mL de peróxido de hidrogênio. Cuidado com a adição de peróxido deve ser feito, com muito cuidado. Em um tubo de ensaio colocar uma pequena quantidade de ácido bórico dissolver em 10 mL de água, conferir o pH em fita indicadora. Repetir o procedimento aquecendo o tubo por 10 minutos. Este aquecimento não pode ser feito em um único ponto do tubo o aquecimento deve ser feito bem distribuído. Em um cadinho de porcelana colocar uma pequena quantidade de cloreto de alumínio e sobre este uma pequena quantidade de alumínio em pó. Aquecer o máximo possível. Em um tubo de ensaio colocar uma pequena quantidade de alumínio em pó e a este colocar cerca de 4,0 mL de hidróxido de sódio concentrado. Acrescentar excesso de hidróxido de sódio. Esta reação é muito exotérmica deve ser feita com muito cuidado. 3 Na reação anterior, com auxilio de uma pipeta borbulhe ar cuidadosamente para dentro do tubo de ensaio. 6. RESULTADOS E DISCUSSOES: No primeiro procedimento colocamos uma pequena quantidade de ácido bórico dentro de um cadinho, e aquecemos por aproximadamente durante 4 minutos. Notamos que houve mudança na sua forma, ele inicialmente estava na forma de pequenos cristais, e depois do aquecimento, foi para forma plástica. No segundo procedimento, continuamos a aquecer o acido bórico para que ele pudesse se fundir. Aquecemos por aproximadamente 20 minutos, e também houve uma na sua forma, inicialmente estava na forma plástica e pegajosa. Depois de aquecer, ficou bem rígido e mudou de cor, ficou bem escuro. No terceiro procedimento depois de retirar o cadinho do fogo, aguardamos esfriar. Adicionamos hidróxido de sódio e misturamos bem. O produto que estava bem endurecido, foi diluído, não houve diluição total do produto. Apresentou uma coloração escura, bem parecida com uma cor negra. No quarto procedimento, esperamos o cadinho esfriar totalmente para que não houvesse evaporação do peróxido de hidrogênio. Depois que adicionamos o peróxido de hidrogênio, houve mudança na cor de negra para cinza, e um pouco de precipitado no fundo, transferimos o produto que estava no cadinho para um tubo de ensaio. 4 No quinto experimento, usamos um tubo de ensaio nele depositamos uma pequena quantidade de acido bórico e dissolvemos em 10 ml de água, ele dissolveu completamente em água. Utilizamos a fita indicador de ph para medirmos o ph da solução, e o ph dessa solução ficou entre 4 e 5. No sexto experimento repetimos o mesmo procedimento, e aquecemos o tubo de ensaio em vários locais diferentes durante 10 minutos. No inicio a solução era transparente, após alguns minutos aquecendo, notamos que começou a se formar precipitado com consistência gelatinosa. 5 7. RESPOSTA DA PERGUNTAS DA PRATICA. 1) A reação para cada teste. PRIMEIRO EXPERIMENTO: H3BO3 + 190,5 kJ → B2O3 + 3 H2O SEGUNDO EXPERIMENTO: B2O3 + 6NaOH → 2 Na3BO3 + 3H2O2 TERCEIRO EXPERIMENTO: Na3BO3 + 6 H2O2 → 2 H3BO3 + 6NaOH + 3O2 QUARTO EXPERIMENTO: H3BO3 + H2O → H2BO3- + H3O + QUINTO EXPERIMENTO: H2BO3 - + H2O → HBO3 2- + H3O + SEXTO EXPERIMENTO: HBO3 2- + H2O → BO3 3- + H3O + 2) Como podemos obter o oxido de boro? R: Queimando o ácido bórico. A reação necessita de energia para ocorrer, pois não é espontânea. 3) Como o perborato de sódio pode ser usado normalmente na indústria? R: O perborato de sódio puro (NaBO3) é um sólido branco, inodoro, em condições normalizadas. No entanto, uma molécula de perborato de sódio cristaliza normalmente com 1, 2 ou 4 moléculas de água. Perborato de sódio mono-hidratado (NaBO3.H2O) e tetra- hidrato de perborato de sódio (NaBO3.4H2O) têm aplicações comerciais, em particular, como detergentes e agentes de branqueamento. Ambas as formas de perborato de sódio são mais estáveis e mais seguros de manusear do que os compostos com aplicações semelhantes, tais como o percarbonato de sódio e superfosfato de sódio. 8. CONCLUSÃO A partir da aula prática realizada no laboratório foi possível aprendersobre as principais propriedades do boro e suas reações. 6 9. BIBLIOGRAFIA http://viva-read.com/article/como-a-utilizao-de-perborato-de-sdio Http://www.ebah.com.br/content/ABAAAffCAAH/grupo-boro http://brasilescola.uol.com.br/quimica/hidroxido-de-sodio.htm https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_b%C3%B3rico
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