Relatório de Estequiometria

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS
JOÃO PAULO DE SALES PIMENTA
EXPERIÊNCIA 7: ESTEQUIOMETRIA
BELO HORIZONTE
2017
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 3
2 OBJETIVOS ............................................................................................................. 3
3 MATERIAIS E REAGENTES ................................................................................... 4
4 PROCEDIMENTOS ................................................................................................. 4
	4.1 Procedimento 1 ......................................................................................... 4
	4.2 Procedimento 2 ......................................................................................... 5
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................... 5
	5.1 Resultados e discussão 1 ........................................................................ 5
	5.2 Resultados e discussão 2 ........................................................................ 6
6 CONCLUSÃO .......................................................................................................... 7
7 REFERÊNCIAS ....................................................................................................... 8
	
1 INTRODUÇÃO
A estequiometria tem como base as leis que garantem as proporções definidas nas reações químicas, são elas:
Lei da Conservação das Massas – Lei de Lavoisier – em uma reação química que se processe em um sistema fechado, a massa permanece constante, ou seja, a soma das massas dos reagentes é igual á soma das massas dos produtos:
Mreagentes = Mprodutos
Lei das Proporções Definidas – Lei de Proust – quando, em várias reações químicas, duas substâncias se reúnem para formar um composto, sempre o fazem em uma mesma proporção;
Lei das Proporções Múltiplas – Lei de Dalton – se a massa de um elemento for fixa e ela combinar com diferentes massas de outro elemento, para formar compostos diferentes, então a relação entre estas massas são de números inteiros e pequenos.
Contudo, na prática, é possível estimar a massa dos produtos, tendo em mãos, a massa dos reagentes e a proporção estequiométrica. Além disso, em uma reação, pode haver um reagente limitante e um em excesso, sendo que, aquele deve ser consumido perto do total, pois, geralmente, ele é o elemento de custo mais elevado e isso pode ser alcançado, graças ao cálculo estequiométrico, que balanceia as proporções e as massas até que a quantidade de produto necessária seja atingida. 
A proporção estequiométrica será o que iremos verificar no experimento a seguir, através de um dos métodos capazes de identificar se está correto ou não.
2 OBJETIVOS
Identificar a relação estequiométrica entre os elementos químicos, sendo eles, o sulfato de cobre e o hidróxido de sódio.
Através do método de medida da altura do precipitado formado, o hidróxido de cobre, determinar se a relação altura/volume desse produto é proporcional á massa dos reagentes.
	
3 MATERIAIS E REAGENTES
Estante para tubos de ensaio;
Tubos de Nessler 18 x 150 mm;
Béquer (50 ml);
Béquer (100 ml);
Bastão de vidro;
Pipetador/pêra;
Frasco para armazenamento de resíduo;
Pipetas graduadas (10,00 ± 0,05 mL);
Régua graduada em milímetros (30,00 ± 0,05 cm).
Solução de CuSO4 0,5 mol L-1 (40 mL);
Solução de NaOH 0,5 mol L-1 (50 mL).
4 PROCEDIMENTOS
	
	4.1 Procedimento 1 
		
	 Colocou-se em uma estante para tubos de ensaio, 7 tubos de Nessler, que possuem o fundo chato. Adicionou-se com uma pipeta graduada em cada tubo, sucessivamente, 11,0; 10,0; 8,0; 6.0; 4,0 e 2,0 mL de solução de NaOH 0,5 mol L−1. Do mesmo modo, adicionou-se 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 mL de CuSO4 0,5 mol L-1, sucessivamente, nesses tubos.
	Com isso, agitaram-se os tubos e deixaram em repouso para que formassem a precipitação do produto visível e de coloração azul, sendo ele, o Cu(OH)2. Essa reação foi de dupla troca e de formação de precipitado (sal de metal + base).
	Após o repouso e a formação de grande parte do precipitado, mediu-se com uma régua a altura do precipitado e os resultados obtidos estão na Tabela 1.
4.2 Procedimento 2
	Em seguida, com base em que foi visto após a reação realizada, a Tabela 2 foi preenchida. 
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1 Resultados e discussão 1
Tabela 1: volume dos reagentes e altura do precipitado.
	Tubo
	Volume
CuSO4 0,5 mol L−1
(± 0,05 mL)
	Volume
NaOH 0,5 mol L−1
(± 0,05 mL)
	Altura 
do precipitado
(± 0,05 cm)
	1
	1,0
	11,00
	2,00
	2
	2,00
	10,00
	2,70
	3
	4,00
	8,00
	4,00
	4
	6,00
	6,00
	1,60
	5
	8,00
	4,00
	1,10
	6
	10,00
	2,00
	0,50
Gráfico 1: Variação da altura do precipitado em função do volume da solução de CuSO4 adicionado:
	
A equação química correspondente a reação realizada é:
5.2 Resultados e discussão 2 
	
	Tabela 2: Quantidade de matéria dos reagentes e produtos antes e depois da reação.
	
	
	CuSO4 (mol)
	NaOH (mol)
	Cu(OH)2 (mol)
	Na2SO4 (mol)
	TUBO 1
	Antes
	0,5 x 10-3
	5,5 x 10-3
	0
	0
	
	Depois
	0
	4,5 x 10-3
	0,5 x 10-3
	0,5 x 10-3
	TUBO 2
	Antes
	1,0 x 10-3
	5,0 x 10-3
	0
	0
	
	Depois
	0
	3,0 x 10-3
	1,0 x 10-3
	1,0 x 10-3
	TUBO 3
	Antes
	2,0 x 10-3
	4,0 x 10-3
	0
	0
	
	Depois
	0
	0
	2,0 x 10-3
	2,0 x 10-3
	TUBO 4
	Antes
	3,0 x 10-3
	3,0 x 10-3
	0
	0
	
	Depois
	1,5 x 10-3
	0
	1,5 x 10-3
	1,5 x 10-3
	TUBO 5
	Antes
	4,0 x 10-3
	2,0 x 10-3
	0
	0
	
	Depois
	3,0 x 10-3
	0
	1,0 x 10-3
	1,0 x 10-3
	TUBO 6
	Antes
	5,0 x 10-3
	1,0 x 10-3
	0
	0
	
	Depois
	4,5 x 10-3
	0
	0,5 x 10-3
	0,5 x 10-3
	Para calcular a quantidade de matéria, utilizamos a fórmula:
	Sendo que:
n = quantidade de matéria;
c = concentração da solução ;
V = volume (mL).
	Com base no cálculo de quantidade de matéria, foi possível encontrar a quantidade de matéria de cada reagente em cada parte do experimento. Após obter a quantidade dos reagentes, calculou-se a quantidade de matéria dos produtos tendo como base a equação balanceada. Sendo assim, a altura do precipitado é proporcional a massa do hidróxido de cobre.
Com base na Tabela 2:
Excesso de NaOH: tubos 1 e 2.
Excesso de CuSO4: tubos 4, 5 e 6.
Tubo 3: não houve de excesso de reagentes.
b) É possível demonstrar experimentalmente o que foi afirmado no item anterior, por conta da reação do tubo 3, onde havia uma quantidade de cada reagente e eles foram consumidos “completamente”.
c) Um dos possíveis erros do experimento é a precisão, pois não há como garantir medidas exatas para a reação utilizando a pipeta graduada, pois há um erro proveniente da pipeta, outro fato, é a pera utilizada com a pipeta, pois nem sempre permite soltar toda a quantidade do reagente no tubo, o que pode comprometer a reação. Para melhorar, seria necessário utilizar instrumentos de medição com uma precisão maior.
d) O peso do produto, entretanto, no experimento realizado não foi possível obter tal medida, pois não houve separação das fases formadas.
e) A estequiometria determinada experimentalmente está de acordo com a estequiometria encontrada na tabela porque as quantidades do precipitado encontradas estão de acordo com as esperadas da proporção.
6 CONCLUSÃO
Tendo em mente o que foi feito na experiência, é possível evidenciar, o Princípio de Conservação de Massas, no qual a quantidade dos produtos depende diretamente da quantidade dos reagentes. A formação de diferentes quantidades de hidróxido de chumbo se dá por conta das diferentes quantidades dos reagentes. Sendo assim, a massa em uma reação química se conserva e a reação ocorre entre os elementos químicos até que um dos reagentes (o limitante) acabe.
7 REFERÊNCIAS
CHANG, Raymond. Química Geral -Conceitos Essenciais. 4ª edição:
Editora McGraw-Hill, 2007.
Porto Editora: "Lei de ação das massas". 2003-2017. 
Disponível em: https://www.infopedia.pt/apoio/artigos/102622.
Acesso em: 11/05/2017.
TRINDADE, D.F.; ... “Química Básica Experimental”;
Editora Parma Ltda., 1981.
GIESBRECHT, E.; “Experiências de Química Técnicas e Conceitos Básicos – PEQ – Projetos de Ensino de Química”;
Editora Moderna, 1979.