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CHARLES BRENDON SILVA SUZART DANILO RAFAEL SILVA SANTOS IRANILDO ARAUJO OLIVEIRA VINICIUS MOREIRA CABRAL MATHEUS STEIN AULA PRÁTICA 10 RENDIMENTO DE UMA REAÇÃO DE PRECIPITAÇÃO (ESTEQUIOMETRIA) VITÓRIA DA CONQUISTA AGOSTO/2017 CHARLES BRENDON SILVA SUZART DANILO RAFAEL SILVA SANTOS IRANILDO ARAUJO OLIVEIRA VINICIUS MOREIRA CABRAL MATHEUS STEIN AULA PRÁTICA 10 RENDIMENTO DE UMA REAÇÃO DE PRECIPITAÇÃO (ESTEQUIOMETRIA) Relatório apresentado ao componente curricular Química Geral Experimental I, no curso de Licenciatura em Química, do Instituto Federal da Bahia – IFBA, campus de Vitória da Conquista, ministrado pelo docente mestre Alessandro Santos Santana, para fins avaliativos. VITÓRIA DA CONQUISTA AGOSTO/2017 INTRODUÇÃO Uma reação química não pode ser considerada como um sistema ideal, ou seja, que poderá ser previsto quantitativamente em exatidão. Vários fatores podem estar envolvidos em um processo laboratorial cujo resultado obtido não satisfez o teorizado. “A palavra estequiometria vem do grego e significa medir algo que não pode ser dividido. Hoje a estequiometria compreende os requisitos atômicos das substâncias que participam de uma reação química, particularmente no que diz respeito ao peso”. Por exemplo, uma dada reação química de precipitação entre 1g de nitrato de prata (AgNO3) e 0,34g de cloreto de sódio (NaCl), massas sem excesso, após pesada a massa precipitada de um dos produtos formados, o cloreto de prata (AgCl), após isolamento por filtração seguida por evaporação, observou-se um valor levemente abaixo do esperado, equivalente a 0,6g deste sal. Esse fato deve-se principalmente a fatores de impurezas dos reagentes utilizados. Essa reação em questão está equacionada abaixo, e está previamente com seus coeficientes estequiométricos ajustados, ou seja, a massa dos reagentes é igual à massa dos produtos, juntamente com os pesos moleculares das espécies envolvidas. Dessa forma, deve-se primeiramente calcular a massa teórica esperada de AgCl, para então compará-la com a massa realmente obtida. O método empregado pode ser uma regra de três simples, considerando-se apenas um dos produtos envolvidos, uma vez que não há excesso de reagentes. Usaremos para fins de cálculos o AgNO3, o qual terá sua massa molecular relacionada à massa molecular do produto em destaque; na primeira linha da regra de três. Na segunda linha, relacionaremos a massa que reage com a massa teórica esperada do produto. O cálculo indica que seriam esperadas 0,84g de AgCl, caso tivéssemos um rendimento teórico de 100%. Entretanto, sabemos que a massa obtida deste produto foi de 0,60g, portanto, podemos calcular o rendimento da reação química, também através de uma regra de três simples. Nesta, consideramos como 100% a massa de produto esperada e relacionamos a massa obtida com a variável, conforme podemos observar abaixo: Observamos dessa forma que o rendimento reacional foi de 71,42%, o que nos demonstra erros operacionais durante o procedimento laboratorial de síntese ou qualidade inferior dos reagentes utilizados, os quais não permitiram que obtivéssemos a massa esperada (0,84g) do produto considerado, mas apenas 0,6g, validando a afirmação de que a maioria dos processos laboratoriais não ocorre de modo ideal. OBJETIVOS • Observar uma reação de precipitação; • Realizar cálculos estequiométricos; • Calcular o rendimento de uma reação. PROCEDIMENTOS MATERIAIS E REAGENTES: • 02 Vidros de relógio • 02 Provetas • 02 Béqueres • 03 Bastões de vidro • Papel de filtro • Cromato de potássio • Funil • Suporte com anel de ferro • Bico de gás • Estufa • Dessecador • Cloreto de Bário PARTE EXPERIMENTAL: 1. Pesou-se 0,80 g de cromato de potássio, transferiu-se para um béquer de 250 mL e adicionou-se 100 mL de água destilada medida em proveta. Agitou-se com o bastão de vidro até que completasse a dissolução e aqueceu-se a solução até iniciar fervura. 2. Pesou-se 0,60 g de cloreto de bário, transferiu-se para um béquer de 250 mL e adicionou-se 50 mL de água destilada medida em proveta. Agitou-se com o bastão de vidro até que completasse a dissolução. 3. Pesou-se um papel de filtro. 4. Adaptou-se um anel de ferro num suporte e nele colocou-se um funil de filtração. 5. Adicionou-se a solução de cloreto de bário à de cromato de potássio. Agitou-se a mistura com o bastão. 6. Adaptou-se o papel de filtro ao funil. 7. Realizou-se a filtração manuseando com cuidado para que não houvesse perda de precipitado. Lavou-se o béquer e o bastão de vidro com água destilada para remover qualquer resíduo do precipitado. Colocou-se a água de lavagem no funil. 8. Lavou-se o precipitado no funil com água destilada. Após completa lavagem retirou-se o papel de filtro e colocou-se sobre um vidro de relógio. Desprezou-se o filtrado. 9. Levou-se o precipitado para secar em estufa à 150o por quinze minutos. Retirou-se o precipitado seco da estufa e colocou-se para resfriar num dessecador. 10. Depois de frio, pesou-se o papel de filtro com o precipitado e anotou-se o peso obtido. RESULTADOS E DISCUSSÃO 1. Ao adicionar água destilada ao cromato de potássio, verificou-se a formação de uma solução de coloração amarelada, que foi em seguida aquecida no bico de gás até levantar fervura. 2. Ao adicionar água destilada ao cloreto de bário, verificou-se a formação de uma solução de coloração incolor. Figura 1: Solução obtida do cromato de potássio Figura 2: Solução sendo aquecida Figura 3: Solução obtida do cloreto de bário 3. Ao pesar o papel de filtro foi verificado o peso de 1,058 g . 4. Adaptou-se o anel de ferro ao suporte e nele colocou-se o funil como ilustrado na figura 4. 5.Ao misturar as soluções de cromato de potássio e cloreto de bário obteve- se uma solução homogênea com cor amarelada. 6. Adaptou-se o papel de filtração ao funil posicionado no suporte com anel de ferro. 7. Filtrou-se a solução com o devido cuidado conforme figura 5. Figura 4:Funil fixado ao suporte Figura 5: Processo de filtração 8. Após lavar o precipitado no funil com água destilada, descartou-se o filtrado. Colocou-se o papel de filtro sobre o vidro de relógio. 9. Após 15 minutos na estufa verificou-se que o papel estava seco e colocou- se para resfriar. 10. Após pesar o papel de filtração verificou o peso de 1,6363 g conforme figura 6. Ao desprezar o peso inicial do papel de filtro, encontrou-se o valor de 0,578 g referente ao peso do precipitado acumulado no papel de filtro. Figura 6: Peso obtido do papel de filtro com o precipitado QUESTIONÁRIOS 1) Escreva a equação química correspondente a reação observada. Indique o precipitado formado. A equação química correspondente a reação observada foi: K2CrO4(aq) + BaCl2(aq) ➡ BaCrO4(s) + 2KCl(aq) O precipitado formado é o Cromato de Bário (BaCrO4(aq)). 2) Qual a finalidade de se aquecer a solução de Cromato de Potássio? O aumento de temperatura em um caso endotérmico favorece a solução para que haja assim um aumento da solubilidade. 3) Por que a filtração deve ser realizada com o máximo de cuidado? Durante a filtração é essencial que se tenha muito cuidado para que não haja perca do precipitado, já que esse produto irá ser utilizado em outros processos, é importante também que não deixar o produto entrar em contato com a pele. 4) Qual a finalidade de se lavar o precipitado obtido com água destilada? Como o objetivo da filtração é recolher o precipitado pararealizar outros processos, logo é essencial que se lave o béquer a fim de filtrar todo o precipitado, isto é, não haver perca do precipitado. 5) Calcule o rendimento teórico da reação. Calcule o rendimento prático. Compare o resultado prático com o calculado teoricamente. Calcule o rendimento percentual da reação. MM do K2CrO4=194,18 g/mol n =m/MM n =0,80 /194,18 n = 0,0041 mol K2CrO4 é o reagente em excesso RENDIMENTO TEÓRICO MM do BaCl2=208,23 g/mol n =m/MM n =0,6008/208,23 n =0,0028 mol BaCl2=0,0028 mol MM do BaCrO4= 253,32 g/mol m= n*MM m= 0,0028*253,32 m= 0,7092 g RENDIMENTO PRÁTICO Precipitado que ficou no papel de filtro: 0,578 g de BaCl2 Verificou-se um rendimento menor do que o esperado pelo calculo teórico. RENDIMENTO PERCENTUAL 0,7092g ____100% 0,578g ____x 0,7092x=57,80 x=57,80/0,7092 x= 81,5% 6) Discuta as causas dos desvios, que porventura forem encontrados, entre o resultado prático e o teórico. O precipitado não foi totalmente aproveitado. Pode ter acontecido erros no momento da filtração ou resíduos ficaram no béquer e no funil, acarretando perda de parte do precipitado. 7) Numa queima de 30 gramas de grafite puro obteve-se dióxido de carbono com 90% de rendimento. Qual foi a massa de produto encontrada? O carbono em seu estado natural (puro) é composto somente por Carbono. Na queima do Grafite há uma reação de combustão que pode ser equacionada da seguinte forma: C(s) + O2(g) ____> CO2(g) Cálculo da massa de produto: 30g ____ 100% X ____ 90% 100. X= 2700 X=2700/100 X= 27 g Conclusão: A Massa de produto encontrada foi 27 gramas. CONCLUSÕES Conclui-se que a prática realizada proporcionou uma fundamentação teórica mais sucinta sobre o processo de rendimento percentual de uma reação de precipitação. Os resultados experimentais obtidos se aproximaram significativamente dos resultados teóricos esperados, possuindo uma pequena margem de erro causada, dentre outros fatores, por perda de parte do precipitado durante os procedimentos realizados. O cálculo estequiométrico serve para prevenir contra possíveis perdas e desperdícios de reagente, sendo indispensável um manuseio adequado para evitar também grandes perdas. As etapas do rendimento de uma reação de precipitação foram comprovadas através deste experimento feito em laboratório. Manipulação das substâncias sempre induz a perdas. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ATKINS, P. & JONES, L. Princípios de Química. Questionando a vida moderna e o meio ambiente. 3. ed. Porto Alegre: Bookman, 2005. CHANG, R. Química geral: conceitos essenciais.4. ed. São Paulo: McGraw-Hill, 2010. SILVA, André Luis. Rendimento de uma reação química. Disponível em <http://www.infoescola.com/quimica/rendimento-de-uma-reacao-quimica/> Acesso em 11 de agosto de 2017.
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