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UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA Júlia Goedert, Daniela Borges Gonçalves, Juan Tuelher, Kelly Cristina Caetano REAÇÕES INORGÂNICAS Palhoça, 2017 UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA Júlia Goedert, Daniela Borges Gonçalves, Juan Tuelher, Kelly Cristina Caetano REAÇÕES INORGÂNICAS Relatório apresentado à unidade de aprendizagem Química Inorgânica Experimental, no curso de graduação em Engenharia Química. Professora Daiana Cardoso de Oliveira Palhoça, 2017 EXPERIMENTO Objetivo: Este experimento tem por objetivo realizar algumas reações inorgânicas importantes. Procedimento: 2 Colocar 2 mL de solução aquosa de nitrato de sódio 0,1 N num tubo de ensaio e adicionar ácido acético 5 M. NaNO3 + CH3COOH → CH3COONa + HNO3 Reação de dupla troca, a qual não apresentou nenhuma alteração de cor, temperatura, formação de precipitado, entre outras alterações. 3 Colocar 5 mL de solução aquosa de sulfato de magnésio 0,1 N num tubo de ensaio contendo um fio de ferro. MgSO4 + Fe2+ → FeSO4 + Mg2+ Reação de simples troca, a qual não apresentou nenhuma alteração de cor, temperatura, formação de precipitado, entre outras alterações. 4 Colocar 2mL de solução de cloreto de amônio 0,1N num tubo de ensaio e adicionar 1 mL de hidróxido de sódio 5 M. NH4Cl + NaOH → NaCl + NH4OH Reação de dupla troca, a qual não apresentou nenhuma alteração de cor, temperatura, formação de precipitado, entre outras alterações. 5 Colocar 2 mL de solução de sulfato de potássio 0,1 N num tubo de ensaio e adicionar 1 mL de solução de hidróxido de amônio. K2SO4 + NH4OH → NH4SO4 + K2OH Reação de dupla troca, a qual não apresentou nenhuma alteração de cor, temperatura, formação de precipitado, entre outras alterações. 6 Colocar 2 mL de solução de sulfato de potássio 0,1 N num tubo de ensaio e adicionar 1 mL de solução de cloreto de sódio. K2SO4 + NaCl → K2Cl + NaSO4 Reação de dupla troca, a qual não apresentou nenhuma alteração de cor, temperatura, formação de precipitado, entre outras alterações. 7 Colocar 2 mL de solução de sulfato de zinco 0,1 N num tubo de ensaio e adicionar 1 mL de solução de nitrato de magnésio 0,1 N. ZnSO4 + Mg(NO3)2 → Zn(NO3)2 + MgSO4 Reação de dupla troca, a qual não apresentou nenhuma alteração de cor, temperatura, formação de precipitado, entre outras alterações. 8 Colocar 2 mL de solução de cloreto de sódio 0,1 N num tubo de ensaio e adicionar 1 mL de solução de ácido sulfúrico 0,1M. 2NaCl + H2SO4 → 2HCl + Na2SO4 Reação de dupla troca, a qual não apresentou nenhuma alteração de cor, temperatura, formação de precipitado, entre outras alterações. 9 Colocar 2 mL de solução de nitrato de sódio 0,1 N num tubo de ensaio e adicionar 1 mL de solução de ácido sulfúrico 1 M. 2NaNO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2HNO3 Reação de dupla troca, a qual não apresentou nenhuma alteração de cor, temperatura, formação de precipitado, entre outras alterações. 10 Colocar 5 mL de solução de sulfato de cobre (II) 0,1 N no interior de um tubo de ensaio e adicionar um lâmina de zinco. CuSO4 + Zn2+ → ZnSO4 + Cu2+ Reação de simples troca, na qual o zinco oxidou. 11 Colocar 2 mL de solução de ácido clorídrico 3 N num tubo de ensaio e acrescentar uma pequena quantidade de zinco em pó. 2HCl + Zn2+ → ZnCl2↓ + H2 Reação de simples troca, onde o cloreto de zinco precipitou, e houve a liberação do gás hidrogênio. 12 Colocar 2 mL de solução de ácido sulfúrico 3 M num tubo de ensaio e acrescentar uma lâmina de alumínio. 3H2SO4 + 2Al3+ → Al2(SO4)3 + 3H2 Reação de simples troca, com liberação de gás hidrogênio. 13 Colocar 2 mL de solução de ácido clorídrico 3 N num tubo de ensaio e adicionar um fio de ferro. 2Fe + 6HCl → 2FeCl3+ 3H2 Reação de simples troca, não apresentou nenhuma mudança no ferro, após um tempo ocorreu a liberação do gás hidrogênio em torno do ferro. E não retratou nenhuma alteração na cor da solução, nem formação de precipitado e nenhuma alteração na temperatura. 14 Colocar 2 mL de solução de hidróxido de sódio 1 N e num tubo de ensaio e acrescentar uma lâmina de alumínio. 6NaOH + 2Al → 2Na3AlO3 + 3H2 Reação de simples troca, apresentou liberação de hidrogênio, a lâmina de alumínio oxidou, e a solução ficou turva (esbranquiçada). Não apontou nenhuma alteração de temperatura, nem formação de precipitado. 15 Colocar 2 mL de solução de hidróxido de sódio 5 N e num tubo de ensaio e acrescentar uma lâmina de zinco. Zn + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2 Reação de simples troca, liberou pouco gás hidrogênio, manifestou a coloração azul. Não apresentou alteração de temperatura, e nem formação de precipitado. A solução de hidróxido de sódio com zinco, resultou na solução de zincato de sódio. 16 Colocar 5 mL de solução de sulfato de cobre (II) 0,1 M e adicionar um fio de ferro. Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu Reação de simples troca, notamos que a solução que era predominantemente azul fica incolor e formou um depósito de um metal avermelhado sobre o prego, não apresentou alteração de temperatura. A solução de sulfato de cobre com o ferro, resultou na solução de sulfato de ferroso. 17 Colocar 2 mL de solução de nitrato de prata 0,1 N num tubo de ensaio e adicionar 1 mL de solução de cloreto de sódio. NaCl + AgNO3 → NaNO3 + AgCl Reação de dupla troca, formou um precipitado branco, não obteve liberação de gás hidrogênio, e não teve alteração de temperatura. 19 Colocar um cristal de cloreto de sódio num tubo de ensaio e adicione ácido sulfúrico concentrado. NaCl + H2SO4 → NaHSO4 + HCl Equação de dupla troca, ocorreu a formação de um precipitado branco, com a liberação de bolhas (gás hidrogênio) e fumaça branca que representa o ácido clorídrico desprendido na forma de gás HCl(g). O precipitado branco formado é resultado da reação que ocorre entre os íons Na+ e HSO-. Não apresentou alteração na temperatura. A reação exalou um odor picante provavelmente do HCl. 20 Colocar certa quantidade de solução de nitrato de prata no interior de um tubo de ensaio, e introduzir em seu interior uma lâmina de cobre. Cu + 2AgNO3→ Cu(NO3)2 + 2Ag Reação de simples troca, observou-se um processo de formação de uma camada de prata sobre o cobre, o crescimento da prata sobre o cobre foi lento e gradual, resultando na aparência de penugem, obteve um tom azulado, devido a migração do cobre para a solução, que gradualmente torna o liquido azul. 22 Colocar num tubo de ensaio 2mL de água de bromo e adicione 2mL de hidróxido de sódio 1M. 6Br + 6NaOH → NaBrO3 + 5 NaBr + 3 H2O Reação de dupla troca. Não apresentou alteração na temperatura, não obteve liberação de gás hidrogênio, apenas observou-se mudança na coloração de alaranjado para transparente. 23 Colocar num tubo de ensaio 2mL de solução alcoólica de iodo e adicionar 2 mL de hidróxido de potássio 1M. 3I2 + 6KOH → KIO3 + 5KI + 3H2O Foi observado alteração na coloração da solução de transparente para amarela turva. E não apresentou alteração na temperatura nem liberação de gás hidrogênio. 1. TESTES DE SOLUBILIDADE DE COMPOSTOS ALCALINOS 1.1 Dissolver em tubos de ensaio diferentes 0,3g de LiCl, KCl, NaCl em 1mL de água. Agite-os. Adicione eventualmente mais algumas gotas de água. 2LiCl+ H2O → 2HCl + Li2O (Reação de dupla troca) 2KCl + H2O→ 2HCl + K2O (Reação de dupla troca) 2NaCl + H2O → 2HCl + Na2O (Reação de dupla troca) Nos 3 compostos (LiCl, KCl, NaC) foi observado que solubilizaram em água. E nenhum apresentou precipitado. 1.2 Dissolver em tubos de ensaio diferentes 0,3g de LiOH, NaOH, KOH em 1mL de água. Agite-os. Adicione eventualmente mais gotas de água. São todos solúveis? LiOH + H2O → LiO + H3O (Reação de dupla troca) NaOH + H2O → NaO + H3O (Reação de dupla troca) KOH + H2O → KO + H3O (Reação de dupla troca) Foi observado ao adicionar água ao LiOH que ele não é solúvel, e que precipitou, já o NaOH e o KOH, são solúveis e não precipitaram. 1.3 Dissolver em tubos de ensaio diferentes 0,3g de Na2CO3, K2CO3 em 1mL de água. Agite-os. Adicione eventualmente mais algumas gotas de água. São todos solúveis? Na2CO3 + H2O → H2CO3 + Na2O (Reação de dupla troca) 2K2CO3 + 4H2O → 4KOH + 3CO2 + 2H2 (Reação de dupla troca) Foi observado que ao adicionar água no Na2CO3 e no K2CO3 as soluções solubilizaram e não precipitaram. 1.4 Repita os três itens anteriores, utilizando como solvente 1 mL de álcool etílico. Para o item 1.1: LiCl + 3C2H6O → LiHCO3 + ClC5H17 (Reação de dupla troca) KCl + 3C2H6O → KHCO3 + ClC5H17 (Reação de dupla troca) NaCl + 3C2H6O → NaHCO3 + ClC5H17 (Reação de dupla troca) Todos formaram precipitado e nenhum solubilizou. Para o item 1.2: LiOH + C2H6O → C2H5OLi + H2O (Reação de dupla troca) NaOH + C2H6O → C2H5ONa + H2O (Reação de dupla troca) KOH + C2H6O → C2H5OK + H2O (Reação de dupla troca) O hidróxido de potássio e de sódio não apresentaram nenhuma alteração visível, já o hidróxido de lítio precipitou e não solubilizou. Para o item 1.3: 6Na2CO3 + C2H6O → 3H2O + 8CO2 + 12Na+ 6K2CO3 + C2H6O → 3H2O + 8CO2 + 12K+ O carbonato de potássio não apresentou nenhuma alteração visível, já p carbonato de sódio formou precipitado e não solubilizou. 1.5 Os sais dos metais alcalinos, com poucas exceções, são solúveis em água, e pertencem ao grupo dos eletrólitos fortes. Os sais e ácidos fracos, em solução aquosa sofrem hidrólise: suas soluções apresentam reações alcalinas. 1.6 Dissolver 0,1g de cada um dos seguintes sais em 10mL de água, em tubos de ensaio diferentes: K2CO3, NaNO3, K2S, KHCO3. K2CO3 + H2O → CO2 + 2KOH (Reação de dupla troca) NaNO3 + H2O → NaOH + HNO3 (Reação de dupla troca) K2S + 2H2O → H2S + 2KOH (Reação de dupla troca) KHCO3 + H2O → H2CO3 + KOH (Reação de dupla troca) Todos solubilizaram. 2. SOLUBILIDADE DOS COMPOSTOS ALCALINO-TERROSOS 2.1 Solubilidade de Bases: Colocar 0,5g de cada uma das bases alcalino-terrosos em tubos de ensaio diferentes e adicionar 5mL de água destilada. Agitar bem. Adicionar eventualmente mais um pouco de água. As bases podem ser: Mg(OH)2, Ca(OH)2 e Ba(OH)2.Observou diferença de comportamento quanto à solubilidade? Mg(OH)2 + H2O → Mg2+ + 2OH- + H2O Ca(OH)2 + H2O → Ca2+ + 2OH- + H2O Ba(OH)2 + H2O → Ba2+ + 2OH- + H2O Os hidróxidos de magnésio e de bário solubilizaram, já o hidróxido de cálcio precipitou e não solubilizou. 2.2 Solubilidade de Cloretos: Colocar 0,5g de cada um dos cloretos de metais alcalino-terrosos e adicionar 5mL de água destilada. Agitar. Os cloretos podem ser: MgCl2, CaCl2 e BaCl2. São todos solúveis? MgCl2 + H2O → MgO + 2HCl (reação de dupla troca) CaCl2 + H2O → CaO + 2HCl (reação de dupla troca) BaCl2 + H2O → BaO + 2HCl (reação de dupla troca) Todos solubilizaram. 2.3 Solubilidade dos Brometos e Iodetos: Colocar 0,5g de cada um dos brometos de metais alcalino-terrosos em tubos de ensaio diferentes e adicionar 5mL de água destilada a cada um. Fazer o mesmo teste com iodetos. Os brometos de metais alcalino-terrosos podem ser: CaBr2 e BaBr2. O iodeto pode ser: BaI2. São todos solúveis? CaBr2 + 2H2O → 2HBr + Ca(OH)2 (reação de dupla troca) BaBr2 + 2H2O → 2HBr + Ba(OH)2 (reação de dupla troca) BaI2 + 2H2O → 2HI + Ba(OH)2 (reação de dupla troca) Os brometos de bário e cálcio solubilizaram, já o iodeto de bário precipitou e não solubilizou. 2.4 Solubilidade dos Nitratos: Colocar 0,5g de cada um dos nitratos dos metais alcalino-terrosos e adicionar 5mL de água destilada. Agitar. Mg(NO3)2, e Ba(NO3)2. São todos solúveis? Mg(NO3)2 + 2H2O → Mg(OH)2 + 2HNO3 (reação de dupla troca) Ba(NO3)2 + 2H2O → Ba(OH)2 + 2HNO3 (reação de dupla troca) O nitrato de magnésio solubilizou e o nitrato de bário precipitou e não solubilizou. 2.5 Solubilidade dos Sulfatos: Colocar 0,5g de cada um dos sulfatos dos metais alcalino-terrosos em tubos de ensaio diferentes e adicionar 5mL de água destilada a cada um. Agitar. MgSO4, CaSO4 e BaSO4. São todos solúveis? MgSO4 + H2O → MgO + H2SO4 (reação de dupla troca) CaSO4 + H2O → CaO + H2SO4 (reação de dupla troca) BaSO4 + H2O → BaO + H2SO4 (reação de dupla troca) O sulfato de magnésio solubilizou, já os sulfatos de cálcio e bário precipitaram e não solubilizaram. 2.6 Solubilidade de Fosfatos: Colocar 0,5g de cada um dos fosfatos dos metais alcalino-terrosos em tubos de ensaio diferentes e adicionar 5mL de água destilada a cada um. Agitar. Mg3(PO4)2, Ca3(PO4)2 e Ba3(PO4)2. São todos solúveis? Mg3(PO4)2 + 6H2O → 2H3PO4 + 3Mg(OH)2 (Reação de dupla troca) Ca3(PO4)2 + 6H2O → 3Ca(OH)2 + 2H3PO4 (Reação de dupla troca) Ba3(PO4)2 + 6H2O → 2H3PO4 + 3Ba(OH)2 (Reação de dupla troca) Todos solubilizaram. 2.7 Solubilidade de Carbonatos: Colocar 0,5g de cada um dos carbonatos dos metais alcalino-terrosos em tubos de ensaio diferentes e adicionar 5mL de água destilada a cada um. Agitar. MgCO3, CaCO3 e BaCO3. São todos solúveis? MgCO3 + 2H2O → H2CO3 + Mg(OH)2 (Reação de dupla troca) CaCO3 + 2H2O → H2CO3 + Ca(OH)2 (Reação de dupla troca) BaCO3 + 2H2O → Ba(OH)2 + H2CO3 (Reação de dupla troca) Todos solubilizaram. Na tabela a seguir estão descritos os reagentes utilizados na prática, e a sua classificação em ácido, sal ou base. Tabela 01. Classificação de ácidos, sais e bases Reagente Ácido Base Sal Nitrato de sódio (NaNO3) X Ácido acético (CH3COOH) X Sulfato de magnésio (MgSO4) X Cloreto de amônio (NH4Cl) X Hidróxido de sódio (NaOH) X Sulfato de potássio (K2SO4) X Hidróxido de amônio (NH4OH) X Sulfato de zinco (ZnSO4) X Nitrato de magnésio (Mg(NO3)2) X Cloreto de sódio (NaCl) X Ácido sulfúrico (H2SO4) X Sulfato de cobre (II) (CuSO4) X Ácido clorídrico (HCl) X Nitrato de prata (AgNO3) X Hidróxido de potássio (KOH) X Cloreto de lítio (LiCl) X Cloreto de potássio (KCl) X Hidróxido de lítio (LiOH) X Carbonato de sódio (Na2CO3) X Carbonato de potássio (K2CO3) X Álcool etílico (C2H6O) X Nitrato de sódio (NaNO3) X Sulfeto de potássio (K2S) X Bicarbonato de potássio (KHCO3) X Hidróxido de magnésio (Mg(OH)2) X Hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) X Hidróxido de bário (Ba(OH)2) X Cloreto de magnésio (MgCl2) X Cloreto de cálcio (CaCl2) X Cloreto de bário (BaCl2) X Brometo de bário (BaBr2) X Brometo de cálcio (CaCr2) X Iodeto de bário (BaI2) X Nitrato de bário (Ba(NO3)2) X Sulfato de cálcio (CaSO4) X Sulfato de bário (BaSO4) X Fosfato de magnésio (Mg3(PO4)2) X Fosfato de cálcio (Ca3(PO4)2) X Fosfato de bário (Ba3(PO4)2) X Carbonato de magnésio (MgCO3) X Carbonato de cálcio (CaCO3) X Carbonato de bário (BaCO3) X
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