Experimento 9 - 2014.1

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Química Geral Experimental 1, Thalíssia Suzanne Santos, Experimento 9 
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Mé todo dé Réciclagém do Alumí nio 
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 9
 
Thalíssia Suzanne Santos 
Departamento de Química Fundamental, Universidade Federal de Pernambuco, Recife, Brasil 
Professora: Maria Carolina Pacheco Lima 
Data da prática: 06/06/2014; Data de entrega do relatório: 27/06/2014 
 
Resumo 
O objetivo deste experimento é mostrar umas das formas de reciclagem do alumínio. O 
produto obtido é o alúmen de potássio. Ele é usado para purificação de água, é o principal 
componente da pedra-ume, é um dos componentes dos desodorantes, dentre outras coisas. 
 
Palavras chave: alumínio; reciclagem; alúmen de potássio; 
 
Introdução 
No mundo moderno, uma palavra muito importante é reaproveitamento. A produção de 
algumas substâncias se dá de forma mais fácil se reciclarmos algum outro produto. Além disso, a 
reciclagem é importante para o meio ambiente, pois diminui a quantidade de lixo. 
Uma substância que é muito reciclada é o alumínio. O Brasil é o pais que mais recicla 
alumínio, e serve de exemplo para outras nações. O catadores de lixo exercem um papel 
fundamental nesse processo. Todo mundo também tem que ter consciência da importância de 
separar o lixo. Isso facilita o trabalho dos catadores e ajuda a aumentar a porcentagem de alumínio 
reciclado. 
O objetivo do experimento é mostrar uma das forma de reciclagem do alumínio, a partir da 
produção de alúmen de potássio. 
A segunda parte do experimento é destinada a testar o produto, fazendo-o reagir com outras 
substâncias para vermos suas características. 
 
Metodologia 
Primeira parte: síntese do alúmen 
Corte uma folha de alumínio em pequenos pedaços. Pese cerca de 1 g na balança semi 
analítica. Transfira para um béquer de 250 ml e adicione 50 ml de KOH 1,4 M lentamente. Anote 
as observações e explique com equações químicas. 
Aqueça o béquer para dissolver todo o alumínio. Se o volume diminuir muito, adicione água 
destilada, até que o volume final atinja a metade do volume inicial. Se ainda restar impurezas, 
filtre a solução. 
Resfrie até que a mistura atinja a temperatura ambiente. Depois adicione 20 ml de H2SO4 9 
M (lentamente e sob agitação). Anote as observações, e diga porque houve aquecimento. 
Obs.: a solução final deve ser límpida. Filtre novamente se necessário. 
Prepare um banho de gelo em um béquer de 600ml (gelo + um pouco de água). Deixe o 
béquer com a solução por cerca de 15 minutos nesse banho. Serão formados cristais do alúmen. 
Filtre os cristais usando filtração com sucção. 
Misture 12 ml de etanol com 12 ml de água e deixe esfriar por alguns minutos. Utilize essa 
mistura para remover os cristais do béquer e lavar os cristais do funil. 
Segunda parte: caracterização do produto 
Prepare uma solução com 0,5 g de alúmen de potássio e 20 ml de água destilada. Separe 3 
tubos de ensaio e adicione 1 ml dessa solução a cada um deles. 
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Teste para o íon sulfato: adicione 1 ml de BaCl2 0,1 M ao primeiro tubo. 
Teste para o íon alumínio: Adicione NaOH 0,1M ao segundo tubo. Observe que forma 
precipitado. Continue adicionando até que o precipitado se dissolva. 
Teste para o íon potássio: Adicione Na3Co(NO2)6. Aqueça o tubo para acelerar a precipitação. 
 
Resultados e discussão 
 A massa de alumínio pesada na balança analítica foi 1,00 ± 0,01 g. 
A reação do alumínio com o KOH é explicada pela seguinte reação: 
2Al + 2KOH + 6H2O 2 KAl(OH)4 + 3 H2 
 Houve um aquecimento no béquer, o que indica que a reação é 
exotérmica. Além disso há a dissolução do alumínio, o que indica que 
nenhum dos produto e um precipitado. Ocorre também a formação de 
bolhas, que corresponde ao H2 formado. 
 Com a adição de ácido sulfúrico, houve um aquecimento muito 
rápido do béquer, o que indica que a reação é altamente exotérmica. A 
solução ficou pastosa e com uma coloração amarronzada devido as 
impurezas. Após algum tempo sob agitação, a mistura ficou novamente 
líquida. A reação é: 
KAl(OH)4 + 2H2SO4 8H2O + KAl(SO4)2·12H2O 
 A mistura foi filtrada 2 vezes para a retirada das impurezas. Agora a solução tem íons K+, 
Al3+ e SO42-. 
 Depois do banho de gelo, os cristais de alúmen foram 
formados e posteriormente filtrados. A massa de alúmen foi 
10,00 ± 0,01 g. 
 Juntando as duas equações anteriores 
2Al + 2KOH + 6H2O 2 KAl(OH)4 + 3 H2 
2KAl(OH)4 + 4H2SO4 16H2O + 2KAl(SO4)2·12H2O 
 
2 Al + 2 KOH + 4 H2SO4 3H2 + 10H2O + 
2KAl(SO4)2·12H2O 
 Percebemos que a proporção entre o alumínio e o 
alúmen de potássio é 1:1. Então, usando regra de três (Massa molar do alumínio: 27g), 
27g 1 mol de alumínio 
1 g N mols 
N = 0,037 mol de alumínio. 
O número de mols do alumínio é o mesmo do alúmen. Usando a massa molar do alúmen podemos 
prever quanto deveria ser formado se a reação tivesse 
rendimento de 100%. (Massa molar do alúmen: 474g) 
Mprevista = 0,037 x 474 = 17,538 g. 
 O rendimento é calculado dividindo-se a massa pesada 
pela massa prevista 
𝑅 = 
𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑝𝑒𝑠𝑎𝑑𝑎
𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑝𝑟𝑒𝑣𝑖𝑠𝑡𝑎
𝑥100% 
𝑅 = 
10,00
17,538
𝑥100% = 57,019% 
 O baixo rendimento se deve à perda de material entre os 
processos da síntese. 
Figura 1: reação 
entre o Al e o KOH 
Figura 2: Filtração com sucção 
dos cristais de alúmen 
Figura 3: Alúmen de 
potássio 
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 Na segunda parte do experimento, 
ao adicionarmos BaCl2 à solução de 
alúmen de potássio temo a reação abaixo 
BaCl2(aq) + SO4²- (aq) → BaSO4(s) + 2Cl-(aq) 
Há a formação de um precipitado branco. 
 Quanto a adição de NaOH, há a 
formação de um precipitado, que também 
é esbranquiçado. Com a adição de mais 
algumas gotas de NaOH, este precipitado 
se dissolve. Isso ocorre porque há um 
deslocamento do equilíbrio para a 
esquerda, pois o íon Na+ fica em excesso. 
NaOH(aq) + Al³+(aq) → Al(OH)3(s) + 3Na+(aq) 
 Com a adição de Na3Co(NO2)6 temo a formação de um precipitado avermelhado. A solução 
inicialmente fica marrom, mas com o aquecimento em banho-maria ela fica avermelhada. 
 Como aquecimento a formação de precipitado é favorecida, o que indica que a reação é 
endotérmica. 
Al(OH)3(s) + Na+(aq) + OH-(aq) → NaAlO2(aq) + 2H2O(l) 
 
Conclusão 
 Com esse experimento foi possível conhecer uma nova forma de reciclagem de alumínio. 
Muitas outras formas são utilizadas, e essa é uma maneira que dá muitas outras utilidades para o 
alumínio. 
 É importante saber formas de reciclagem para evitar desperdícios. Não só a reciclagem de 
alumínio é importante, mas a de muitos outros produtos. O lixo virou um problema mundial, e é 
preciso aprender formas de reaproveitá-lo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4: soluções de alúmen com BaCl2, NaOH e 
Na3Co(NO2)6 da esquerda para a direita. 
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Questões 
 
1) Em uma reação química o reagente que é consumido totalmente é chamado de reagente 
limitante. Qual o reagente limitante na síntese que você realizou? 
Na primeira reação o número de mols de KOH é: 
N = M x V = 1,4 x 0,05 = 0,7 mol 
A proporção da reação é de 1:1, e temos 0,037mol de Al. Então o alumínio é o limitante. 
 
2) Quantos gramas de hidrogênio devem ser liberados na reação de 1,00 g dealumínio com 
excesso de hidróxido de potássio? (Admita rendimento de 100%). 
2Al + 2KOH + 6H2O 2 KAl(OH)4 + 3 H2 
A proporção é 2:3, e como o hidróxido está em excesso, todo o alumínio irá reagir. 
Um 1g de alumínio temos 0,037 mol 
𝑁𝐻2 = 
3
2
𝑥 0,037 𝑚𝑜𝑙 = 0,0555 𝑚𝑜𝑙 
A massa de hidrogênio é (massa molar do H2 = 2g) 
M = MM x NH2 = 2 x 0,0555 = 0,111g 
 
3) Quantos moles de ácido sulfúrico são necessários para produzir 4,74 gramas de alúmen de 
potássio, supondo o rendimento que você obteve em sua síntese? 
 2 Al + 2 KOH + 4H2SO4 3H2 + 10H2O + 2KAl(SO4)2·12H2O 
A proporção é de 2:1. O rendimento é 57,019%. Então admitindo que o rendimento é 100%, a 
massa produzida seria: 
4,74 gramas 57,019% 
M 100% 
M = 8,31 g 
MM(H2SO4) = 98,079 g 
2 x 98,079 1 x 474 g 
Macido 8,31 
Macido = 3,44 g 
Nacido = 0,035 mol