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relatório de equilíbrio químico UFPA

Disciplina:Quimica Geral - Pratica de Lab. e Seminario de Quimica1 materiais23 seguidores
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ – UFPa
INSTITUTO DE TECNOLOGIA – ITEC
FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL – FEC

RELATÓRIO & EXERCÍCIO 1: Processo de Separação de Mistura.

Belém – 2013

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ – UFPa
INSTITUTO DE TECNOLOGIA – ITEC
FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL – FEC

Antonio Laercio Teixeira Carrera – 08118006601
Arthur Peixoto Oliveira Junior – 07118004201
Guilherme da Silva Pereira – 06094001401
Miguel Figueiredo de O. Neto – 11019006601
Pedro Henrique Gomes – 12118000601
Thiago Fonseca da Gama – 06118005101

RELATÓRIO & EXERCÍCIO 1: Processo de Separação de Mistura.

Relatório
1
 (um)
: Separação de Misturas, apresentado à disciplina de Química

Experimental
 Básica 1
 sob a orientação do Professor Raimundo Pimentel.

Belém - 2013
Sumário

Resumo........................................................................................04
Objetivo.......................................................................................05
Introdução...................................................................................06
Materiais Utilizados....................................................................09
Procedimento Experimental........................................................10
Resultados e Discussão...............................................................12
Conclusão....................................................................................16
Referências Bibliográficas..........................................................17

Resumo

O processo experimental realizado para a abordagem deste relatório foi referente ao equilíbrio químico e teve como objetivo principal comprovar experimentalmente o “Princípio de Le Chatelier”. Para isso, realizou-se no laboratório a junção de reagentes em tubos de ensaio a fim de reproduzir reações e observar o que acontecia com o equilíbrio ao perturba-se o sistema com alguma outra substância. O processo de realização do experimento será melhor explicado no decorrer do relatório, abordando os caminhos seguidos pela equipe e os resultados que foram encontrados pela mesma.

Objetivo

Conceituar estado de equilíbrio de uma reação química e comprovar experimentalmente o “Princípios de Le Chatelier”.

Introdução

Equilíbrio é a situação que existe quando uma reação parece ter sido cessada e as concentrações dos reagentes e dos produtos não mais se alteram.
Reações químicas são reversíveis, ou seja, podem acontecer tanto em sentido direto – esquerda para a direita – como em sentido inverso – direita para a esquerda -, essas reações são conhecidas, respectivamente como, reação direta e reação inversa.
Quando as reações direta e inversa estão reagindo à mesma taxa, ou seja, as velocidades da reações opostas são iguais, a concentração dos reagentes e dos produtos cessam para mudanças. Desse modo, é alcançado um estado de equilíbrio dinâmico, no qual as reações opostas continuam a ocorrer mesmo após ter se atingido o equilíbrio.[1]
O estado de equilíbrio pode ser caracterizado por quatro aspectos importantes. O primeiro destes aspectos é, justamente, ser um estado dinâmico, no qual, tanto a reação direta quanto a inversa, continuará a acontecer após o equilíbrio.
A segunda característica trata-se da espontaneidade com que o sistema caminha para o estado de equilíbrio, agindo de modo à sempre restaurar o equilíbrio quando este sofre alguma perturbação externa. Há uma regra geral usada para analisar o efeito das perturbações sobre os equilíbrios químicos, esta é denominada de Princípio de Le Chatelier, pois com base nas observações dos experimentos de Le Chatelier foi expressa a ideia de um princípio simples que permite estimar os efeitos sobre um estado de equilíbrio.
O Princípio de Le Chatelier afirma que se uma influência externa perturba um equilíbrio, o sistema sofre uma mudança num sentido que se opõe à influência que o perturba e, se possível, devolve o equilíbrio ao sistema.[2]
Os tipos de influências externas que podem afetar o processo de equilíbrio químico são três, tratando-se do efeito da concentração, pressão e temperatura.
Efeito da Concentração:
Se um reagente ou produto for adicionado ou removido em um sistema em equilíbrio, muda-se uma das concentrações no sistema e, para o sistema retornar ao equilíbrio, ele irá se transferir no sentido de consumir parcialmente um reagente ou produto que for adicionado ou recolocar parcialmente um reagente ou produto que foi retirado.

Efeito da Pressão:
A alteração do volume de um sistema composto por reagentes e produtos gasosos muda suas concentrações molares, alterando também a pressão. O aumento da pressão deslocará o equilíbrio para o lado com menor número de mols de gás, a fim de atenuar a elevação da pressão, enquanto que, se a pressão diminui, a reação se deslocará para o lado com maior número de mols de gás, de modo a manter a pressão no sistema.

Efeito da Temperatura:
Em uma reação química do equilíbrio, ao se elevar a temperatura, a reação se deslocará para o lado que absorva calor (Reação Endotérmica) e se a temperatura diminui, a reação se deslocará para o lado que desprenda calor (Reação Exotérmica).

O terceiro aspecto diz respeito à imutabilidade da natureza e propriedades de um estado de equilíbrio independentemente de como ele tenha sido atingido. E, por fim, a quarta generalização é que a condição de um sistema em equilíbrio representa um meio termo entre duas tendências opostas: propensão das moléculas para assumir um estado de baixa energia e o impulso em direção ao caos molecular ou entropia máxima.[3]
O valor da constante de equilíbrio, K, representa a medida da extensão de uma reação química, podendo ser obtida através de uma expressão.
Para a equação química geral:

Onde D, E, F e G representam as fórmulas químicas e d, e, f e g são os seus coeficientes, a expressão da constante de equilíbrio é dada por:

Onde as únicas concentrações que satisfazem a equação são as concentrações de equilíbrio.
Na expressão da constante de equilíbrio, as concentrações molares dos produtos são sempre colocadas no numerador e a dos reagentes aparecem no denominador.[4]
A equação anteriormente mostrada só é válida se as substâncias tratadas forem gases ideais ou solutos que obedeçam à lei das soluções ideais. Na expressão da constante de equilíbrio as concentrações das substâncias que estão no estado gasoso ou em solução são as únicas que aparecem, enquanto que sólidos ou líquidos puros não aparecem na expressão.
Pode-se utilizar, também, a pressão ao invés da concentração para substâncias no estado gasoso, uma vez que estas variáveis são proporcionais.

Materiais Utilizados

Aparelhagem

Tubos de ensaio
Estante para tubos de ensaio
Espátula

Reagentes

KSCN
Fe(NO3)2
KNO3
MgCl2
NaOH
NH4Cl
K2CrO4
Ba(NO3)2
K2Cr2O7
HCl
Água destilada

Procedimento Experimental

1º Experimento
Para a realização do primeiro experimento foram utilizados como reagentes 2 gotas de tiocianato de potássio (KSCN) incolor e 2 gotas nitrato férrico (Fe(NO3)2) 1 M de coloração laranja em um tubo de ensaio . Foi acrescentada água destilada até encher praticamente o recipiente. Com outro tubo de ensaio foi realizada a homogeneização da solução passando-a de um tubo para o outro. Logo depois, essa solução foi dividida em quatro partes e reservadas em tubos de ensaios enumerados. Um dos quatro tubos foi reservado para servir como solução padrão; no segundo tubo foram adicionadas 3 gotas de KSCN; no terceiro tubo foram adicionadas 3 gotas de Fe(NO3)2 e no quarto e último tubo foram adicionadas 6 gotas de nitrato de potássio (KNO3). As reações químicas foram observadas posteriormente.

2º Experimento
Para o segundo experimento foram utilizadas 20