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Universidade Federal do Rio de Janeiro Instituto de Química Departamento de Química Analítica x Prática N°03: Equilíbrio Químico Relatório de trabalho científico Rio de Janeiro 28/08/2017 x Prática N°03: Equilíbrio Químico NUTRIÇÃO 2017/2 Professor(a): Marlice Aparecida Sípoli Marques Disciplina: Química A Experimental – IQA 112 Turma: Turma INC Rio de Janeiro 28/08/2017 Introdução Um equilíbrio químico se faz presente onde reações diretas (em direção ao produto) e inversas (em direção ao reagente) ocorrem simultaneamente. Esses sistemas são denominados reversíveis e representados pelo símbolo . Esse equilíbrio pode sofrer alterações e depender de fatores como: concentração, temperatura, pressão e pH. A situação de equilíbrio químico é atingida por um sistema reversível em reação quando, em consequência da igualdade das velocidades da reação direta e inversa, suas propriedades macroscópicas permanecem constantes. Esta alteração pode ser prevista pelo princípio de Le Chatelier: “Quando um sistema em equilíbrio é submetido a uma ação, o equilíbrio se desloca no sentido de contrabalançar esta ação”. 2. Objetivo Identificar os resultados de deslocamentos do equilíbrio químico através de variações de concentrações, pH e temperatura. E também a verificação da formação de íons complexos. I) EQUILÍBRIO ENVOLVENDO VARIAÇÃO DE ACIDEZ 3.1 - Materiais e reagentes: 8 tubos de ensaio Solução de cromato de potássio 0,3M Solução de dicromato de potássio 0,1M HCl diluído Solução de NaOH Solução de H2SO4 diluído Solução de NH4OH concentrado Solução de KOH diluído Solução de CH3CO2H diluído Solução de CH3CH2OH 4.1 Resultado e discussão A) Ao adicionar as substâncias aos tubos, ocorrerá ou não a perturbação do equilíbrio da reação: 2 CrO4-2 (aq) + 2 H+ (aq) Cr2O7-2 (aq) + H2O (l) Substância adicionada Cromato de potássio (amarelo) Dicromato de potássio (laranja) Deslocou o equilíbrio? Qual lado? Justificativa HCl Laranja Laranja escuro Sim, direito. Ao adicionador um ácido, há maior concentração do cátion H+, e o equilíbrio se desloca no sentido de formar produto. Fica laranja pela formação de dicromato de potássio. NaOH Amarelo Amarelo Sim, esquerdo. Ao adicionador uma base, há consumo do cátion H+, que reage com o OH- da base e o equilíbrio se desloca no sentido de formar reagente. Fica amarelo pela formação de cromato de potássio. H2SO4 Laranja Laranja escuro Sim, direito. Ao adicionador um ácido, há maior concentração do cátion H+, e o equilíbrio se desloca no sentido de formar produto. Fica laranja pela formação de dicromato de potássio. NH4OH Amarelo Amarelo Sim, esquerdo. Ao adicionador uma base, há consumo do cátion H+, que reage com o OH- da base e o equilíbrio se desloca no sentido de formar reagente. Fica amarelo pela formação de cromato de potássio. KOH Amarelo Amarelo Sim, esquerdo. Ao adicionador uma base, há consumo do cátion H+, que reage com o OH- da base e o equilíbrio se desloca no sentido de formar reagente. Fica amarelo pela formação de cromato de potássio. CH3CO2H (Ác.Acético) Laranja Laranja escuro Sim, direito. Ao adicionador um ácido, há maior concentração do cátion H+, e o equilíbrio se desloca no sentido de formar produto. Fica laranja pela formação de dicromato de potássio. CH3CH2OH (álcool etílico) Amarelo laranja Não. Não ocorre mudança no equilíbrio, pois não há mudança de pH e nem alteração na quantidade de reagente e produto. B) O cromo dependendo da sua quantidade e oxidação pode ser tóxico. Ele pode ser um carcinógeno (produto químico que pode induzir o câncer diretamente ou indiretamente) e afetar o sistema imunológico dos seres humanos. Portanto, não é recomendado que esse produto seja dispensado na pia, pois pode contaminar rios e águas utilizadas pelo homem, na agricultura, em casa, entre outras formas. II) EQUILÍBRIO ENVOLVENDO ÍONS COMPLEXOS A) Complexos de Ferro 3.2.A - Materiais e reagentes: Béquer 100ml 4 tubos de ensaio Água destilada Solução de Cloreto de ferro III Solução de Tiocianato de amônio Solução de FeCl3 Solução de NH4SCN Solução de NH4Cl 4.2.B - Resultado e discussão A) Reação: FeCl3 + 3NH4SCN 3NH4Cl + Fe(SCN)3 Tubo Meio reacional FeCl3 NH4SCN NH4Cl Coloração final Formação de complexo Deslocamento I 5ml - - - Cor referência: vermelho alaranjado referência referência II 5ml 5 gotas - - Vermelho Formou mais complexo Para a direita, pois houve aumento da concentração de reagente III 5ml - 2 gotas - Vermelho forte Formou mais complexo Para a direita, pois houve aumento da concentração de reagente IV 5ml - - 5 gotas Alaranjado Consumiu mais complexo Para a esquerda, pois houve aumento da concentração de produto B) No tubo III, pois houve mais formação do complexo de ferro ao adicionar NH4SCN. B) Complexos de Cobalto 3.2.B - Materiais e reagentes: Béquer 200ml 1 tubos de ensaio Água destilada Água gelada Tela de amianto Solução de Cloreto de cobalto 1M HCl concentrado 4.2.B - Resultado e discussão A) A reação é exotérmica porque ao aquecer a solução, o equilíbrio se desloca para a esquerda. Pode-se notar isso, pois ao aquecer, a solução apresenta coloração azul-roxeado e a coloração rosa refere-se ao íon complexo [Co(H2O)6]2+, portanto, houve consumo do íon complexo com o aquecimento. B) K= [(Co(H2O)6]2+)].[Cl-]4 / [CoCl42+] C) Complexos de Cobre 3.2.C - Materiais e reagentes: 1 tubos de ensaio Papel tornassol rosa e azul Água destilada Solução de Sulfato de cobre 1M Solução de Hidróxido de amônio diluído Ác. Sulfúrico 18N 4.2.C - Resultado e discussão Etapa 1 (adição de 10 gotas da solução de sulfato de cobre ao tubo de ensaio): a solução apresenta a coloração azul clara. Etapa 2 (adição de hidróxido de amônio): a solução tornou-se azul escuro, pela formação do íon complexo de cobre, pela seguinte reação: CuSO4 + NH4OH [Cu(NH3)4]2+ + H2SO4 Como foi adicionado uma base, a solução tornou-se alcalina e isso foi comprovado pela verificação com papel tornassol rosa, que ficou azul. Etapa 3 (adição de ácido sulfúrico): a solução retornou à coloração azul clara. Pois com a adição do ácido, o equilíbrio deslocou-se para o sentido dos reagentes, formando CuSO4 e NH4OH. Tornou-se ácida e isso foi comprovado pela verificação com papel tornassol azul, que ficou rosa. 5. Conclusão: Portanto, pode-se dizer que a aula experimental em questão atingiu seu objetivo pois foi possível a comprovação através de algumas experiências de que há influência da adição de reagentes, alteração temperatura e de pH em soluções que já tinham atingido o equilíbrio, pode modifica-lo. Além disso, foi possível a comprovação e o entendimento do Princípio de Le Chatelier. 6. Referências: QUÍMICA PERIÓDICA. Laboratório de Química: Normas de Segurança. Disponível em: http://www.marquecomx.com.br/2011/01/laboratorio-de-quimica-normas-de.html. Acesso em: 01 de Setembro de 2017. BRASIL ESCOLA. Processos endotérmicos e exotérmicos. Disponível em: http://brasilescola.uol.com.br/quimica/processos-endotermicos-exotermicos.htm.Acesso em: 01 de Setembro de 2017. BRASIL ESCOLA. Equilíbrios químicos. Disponível em: http://brasilescola.uol.com.br/quimica/equilibrios-quimicos.htm. Acesso em: 02 de Setembro de 2017. APOSTILA DAS AULAS PRÁTICAS
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