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JACKSON ANDERSON SENA RIBEIRO QUÍMICA ANALÍTICA I : SOLUBILIDADE E PRECIPITADO ARACATI-CE 2017 DISCIPLINA: QUÍMICA ANALÍTICA I ALUNO: JACKSON ANDERSON SENA RIBEIRO DATA: 23/02/2017 QUÍMICA ANALÍTICA I : SOLUBILIDADE E PRECIPITADO ARACATI – CEARÁ 2017 SUMÁRIO 1. Introdução............................................................................ 3 2. Objetivos............................................................................... 3 3. Material utilizado................................................................. 4 4. Metodologia........................................................................... 4 4.1. Parte A................................................................................. 4 4.2. Parte B................................................................................. 5 5. Resultados e discussão.......................................................... 5.1. Reações com Ag(NO3)........................................................ 5.2. Reações com Pb(NO3)2........................................................ Introdução Em laboratório de Química Analítica é comum a busca pela exatidão e precisão das medidas com o mínimo de erros experimentais possíveis, a fim de obter melhores resultados qualitativos e quantitativos. Uma mistura entre duas ou mais substâncias pode ser denominada de solução quando esta apresenta-se homogênea, ou seja, monofásica. Nas soluções sempre se apresenta pelo menos duas substâncias: um solvente e um soluto. O solvente é denominado a substância que está em maior concentração na solução, e o soluto aquele que apresenta uma menor quantidade. A solubilidade é a propriedade que define quando uma substância pode se misturar a outra, ela depende das variáveis do soluto e do solvente, tais quais: polaridade, temperatura, etc. Ela é medida considerando a quantidade de gramas do soluto por quantidade de gramas de solvente. Porém existe um limite de solubilidade, quando esse limite é atingido forma-se um sólido que geralmente se deposita no fundo da vidraria, porém se for menos denso que o solvente ele flutua. Esse sólido é chamado de precipitado. Em alguns casos com o ajuste da temperatura ou da pressão, o solvente pode continuar a dissolver o soluto, mesmo que já tenha chegado ao seu grau máximo de solubilidade. Objetivos Observar inicialmente a relação de solubilidade entre os cátions: Ag⁺, Pb⁺, Cu⁺⁺ e K⁺ com os solventes HCl em concentração 6M, K2CrO4 em concentração 0,5M e NaOH 6M. Após submeter aqueles que precipitaram a provas de solubilidade. Material utilizado Tubos de ensaio identificados Soluções de: - HCl (6M) - K2CrO4 (0,5 M) - NaOH (6M) - (NH4)2S2O8 (1 M) Pinça de Madeira Tripé de ferro Beckers Pipetas conta gotas Centrífuga Pisseta Suporte universal Aquecedor magnético 4. Metodologia 4.1. Parte A 1. Adicionou-se 10 gotas de cada uma das soluções dos cátions Ag⁺, Pb⁺, Cu⁺⁺ e K⁺ em tubos devidamente identificados. 2. Adicionou-se 2 gotas de HCl em concentração em quantidade de matéria de 6 Mol/L a cada tudo de ensaio identificado. Foi homogeneizado e observou-se o fenômeno ocorrido posteriormente os resultados foram anotados no quadro 1. Adicionou-se mais 3 gotas de HCl 6M nos tubos que formaram precipitado para que a precipitação fosse completa. Reservou-se os precipitados obtidos para estudos posteriores. 3. Repetiu-se a primeira etapa e adicionou-se 2 gostas de K2CrO4 (0,5M) a cada tubo. Homogeneizou-se o conteúdo do mesmo, observou-se o fenômeno ocorrido, anotaram-se resultados na tabela 1. Adicionou-se mais 3 gotas de K2CrO4 (0,5M) apenas nos tubos que formaram precipitado para que a precipitação fosse completa. Reservou-se os precitados para estudos posteriores. 4. Repetiu-se a etapa 1 e adicionou-se 2 gotas de NaOH 6M a cada tubo. Homogeneizou-se o conteúdo do mesmo, observou-se o fenômeno ocorrido e anotou-se os resultados no quadro 1. 5. Repetiu-se a etapa 1 e adicionou-se 2 gotas de (NH4)2S2O8 com molaridade de 1 Mol/L em cada tubo. Homogeneizou-se o conteúdo do mesmo, observou-se o fenômeno ocorrido e anotou-se o resultado no quadro 1. Adicionou-se mais 3 gotas de (NH4)2S2O8 com molaridade de 1 Mol/L nos tubos que formaram precipitado para que precipitação fosse completa. Reservou-se os precipitados obtidos para estudos posteriores. Completou-se o quadro 1, respondeu-se os questionários sobre formação ou não de precipitado, e escreveu-se as características como consistências e cores dos precipitados. 6. Os precipitados obtidos nas etapas 2,3 e 4 foram lavados adequadamente com água destilada e separados por centrifugação. Após a centrifugação retirou-se toda água. Esses precipitados foram etiquetados e submetidos as provas de solubilidade que se seguem. 4.2. Parte B 1. Os precipitados obtidos na etapa 2 do ensaio de precipitação (cloretos insolúveis) foram tratados com 10 gotas de água quente e lavados a ebulição durante 5 minutos. Resfriou-se e observou-se se os precipitados foram solúveis ou não em água quente. 2. Aos precitados obtidos na etapa 3 do ensaio de precipitação (cromatos insolúveis), depois de lavados e retirada a água da lavagem, foram adicionados 10 gotas de HNO3 6M (Ácido nítrico concentrado). Observou-se os precipitados que foram solúveis e os que não foram solúveis nesse ácido forte e anotou-se o resultado. 3. Aos precipitados obtidos na etapa 5 do ensaio de precipitação. Foram adicionadas 15 gotas de NaOH 6M. Observou-se os precipitados que foram solúveis e os que não foram solúveis nesse ácido forte e anotou-se o resultado. 5. Resultados e discussões. Soluções Cátions Ag+ Pb+ Cu+2 K+ HCl 6M P – MC Cor: Branco P – MC Cor: Branco NP NP K2CrO4 0,5M P – NMC Cor: vermelho P – NMC Cor: Amarelo P – PC Cor: Branco NP NaOH 6M P- PC Cor: Marrom P – PC Cor: Branco P – PC Cor: Azul NP (NH4)2S2O8 1M P – PC Cor: Verde lodo. P – PC Cor: Branco NP Cor: Azul NP Tabela 1 : A tabela acima mostra os resultados obtidos a partir das reações dos íons com as soluções. LEGENDA P Precipitado PC Pouco consistente MC Muito consistente S Solução NP Não precipitou Cor Mudança de cor NMC Não muito consistente Tabela 2 : A tabela apresenta abreviações usadas na tabela 1. 5.1. Reações com Ag(NO3): Na primeira reação da solução de íons Ag+ com HCl 6M formou-se um precipitado muito consistente, gerando um sólido de cor branca. Tal precipitação acontece, pois durante a reação química há a formação do Cloreto de Prata AgCl(s), que por sua vez é eletrólito fraco, logo ele é insolúvel. Reação Molecular: Ag(NO3) + HCl HNO3 + AgCl(s) Reação Iônica: Ag+ + NO3- + H+ + Cl- H+ + NO3- + AgCl(s) Reação Essencial: Ag+ + Cl- AgCl(s) Na segunda reação onde o nitrato de prata reagiu com cromato de potássio em concentração de 0,5 Mol/L gerou um precipitado não muito consistente com uma cor avermelhada. Na terceira reação de Ag(NO3) com NaOH em concentração 6M foi gerado um precipitado de pouca consistência e com uma coloração amarronzada. Essa precipitação ocorre, pois ao decorrer da reação química há a formação do cromato de prata Ag2CrO4(s) que é um eletrólito fraco, logo ele é insolúvel. Reação Molecular: Ag(NO3) + K2CrO4 KNO3 + Ag2CrO4(s) Reação Iônica: Ag+ + NO3- + K+ + CrO4-2 K+ + NO3- + Ag2CrO4(s) Reação Essencial: Ag+ + CrO4-2 Ag2CrO4(s) Na quarta e última reação onde o nitrato de prata reagiu com o persulfato de amônia foi gerado um precipitado consistente com uma cor verde lodo. Essa precipitação ocorre, pois durante a reação química houve a formação do hidróxido de prata AgOH(s) que é um eletrólito fraco, portanto é insolúvel. Reação Molecular: Ag(NO3) + (NH4)2S2O8 Ag2S2O8(s) + NH4NO3 Reação Iônica: Ag+ + NO3- + NH4+ + S2O8-2 Ag2S2O8(s) + NH4+ + NO3- ReaçãoEssencial: Ag+ + S2O8-2 Ag2S2O8(s) 5.2. Reações com Pb(NO3)2: Na primeira reação entre o Pb(NO3)2 e o HCl em concentração de 6 Mol/L formou-se nessa reação um precipitado muito consistente de coloração esbranquiçada. Essa precipitação ocorre pois o produto da reação (PbCl2(s)) não é solúvel conforme indicado nas regras de solubilidade. Reação Molecular: Pb(NO3)2 + HCl PbCl2(s) + HNO3 Reação Iônica: Pb+2 + NO3- + H+ + Cl- PbCl2(s) + H+ + NO3- Reação Essencial: Pb+2 + Cl- PbCl2(s) Na segunda reação do Pb(NO3)2 com o K2CrO4 0,5M formou-se um precipitado não muito consistente e com uma coloração amarelada. Reação Molecular: Pb(NO3)2 + K2CrO4 KNO3 + PbCrO4(s) Reação Iônica: Pb+2 + NO3- + K+ + CrO4-2 K+ + NO3- + PbCrO4(s) Reação Essencial: Pb+2 + CrO4-2 PbCrO4(s) Atkins, Peter. Principios de Química, Editora Bookman. Páginas 439 ,438. Russel, John B. Química Geral 2ª edição Volume 1 , editora Haikon Books. Páginas 516, 517, 518 Usberco e Salvador, Química – Volume Único , Editora Saraiva. Páginas 270 – 272 , 163
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