Relatório Síntese do Alúmen de Alumínio e Potássio

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RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA 
EXPERIMENTO 3: Síntese do Alúmen de Alumínio e Potássio
 
Diamantina, 2018
INTRODUÇÃO
	
OBJETIVOS
- Elaborar processos para a transformação de materiais, tais como o utilizado para transformar latas vazias de alumino em alúmen; 
- Efetuar cálculos de rendimento de um processo químico; 
- Efetuar cálculos baseado nas equações químicas.
MATERIAIS E REAGENTES
Experimento 2:
UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO JEQUITINHONHA E MUCURI
INSTITUTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA
DIAMANTINA – MINAS GERAIS 
	 www.ufvjm.edu.br 
- 1 lata de alumínio 
- Lixa 
- Tesoura 
- Béqueres 
- KOH a 1,5 mol/L 
- Chapa de aquecimento 
- Conjunto para filtração à vácuo 
- Bastão de vidro 
- H2SO4 a 9 mol/L 
- Etanol
PROCEDIMENTOS
	Utilizando uma lixa, limpou-se um pedaço de lata de alumínio para remover toda a tinta da parte externa da lata e o verniz interno. Cortou-o em pedaços pequenos para aumentar a área de superfície e em um béquer de 250 mL, pesou-se aproximadamente 1,00 g deste alumínio recortado com precisão de ≈ 0,01 g e em seguida adicionou 50 mL da solução de KOH(aq) 1,5 mol/L. Observou-se a liberação de bolhas. Posteriormente, colocou-se o béquer sobre uma chapa de aquecimento e o aqueceu brandamente para aumentar a velocidade da reação. A solução no béquer que era inicialmente incolor tornou-se escura, e o indicativo de que a reação tenha se completado é o término da liberação de hidrogênio. Ainda quente filtrou-se a solução a vácuo, transferindo todo o conteúdo do béquer para um funil de Buchner com a ajuda de um bastão de vidro. Todo o resíduo escuro ficou retido no papel de filtro, deixando o filtrado incolor para ser utilizado na sequência. 
Transferiu-se o filtrado límpido do kitassato para um béquer limpo, com cuidado, e sob agitação, adicionou 20 mL de H2SO4 9 mol/L ao béquer com o filtrado. Posteriormente, preparou-se um banho de gelo e colocou-se o béquer com o filtrado nesse banho entre 15 e 20 minutos. Durante o resfriamento, atritou-se constantemente o fundo e as paredes internas do béquer com o bastão de vidro até iniciar a precipitação do alúmen. Os cristais do alúmen formados foram filtrados a vácuo, lavando-os com cerca de 30 mL de uma mistura resfriada de Etanol: Água (1:1). Procedeu-se a cristalização do alúmen pela técnica da semente, determinou-se a massa dos cristais de alúmen obtidos e o rendimento foi anotado. Ao fim, o ponto de fusão do alúmen recristalizado também foi anotado.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Ao adicionar a base (KOH 1,4M) à solução contida no béquer, esta ficou borbulhando até adquirir coloração acinzentada. O béquer esquentou, ou seja, liberou calor, caracterizando uma reação exotérmica: 
2Al(s) + 2KOH(aq) + 6H2O(l)  2[KAl(OH)4](aq) + 3H2(g)
Avaliando a reação, percebeu-se que o borbulhado aconteceu pela liberação do gás hidrogênio. A solução ficou incolor com corpo de fundo preto e após uma filtração simples, o sólido retido no papel filtro foi descartado. Este resto eram as impurezas contidas na folha de papel alumínio, pois este não é 100% alumínio. Percebeu-se que, enquanto a solução era aquecida, ocorreu à diminuição de seu volume, visto que em sua composição observa-se água hidratada (dodecahidratada). Após resfriada a solução até a temperatura ambiente e adicionado a primeira metade da solução de ácido sulfúrico (H2SO4) 9M, obteve-se:
2KAl(OH)4(aq) + H2SO4(aq) K2SO4(aq) + 2Al(OH)3(s) + 2H2O(l)
Logo, conclui-se que o sólido branco era o Al(OH)3(s) e, o pH=0, se deu pelo fato do ácido sulfúrico, que é um ácido forte, estar bastante concentrado. Quando foi adicionada a segunda metade da solução do ácido, este ficou em excesso fazendo com que o hidróxido de alumínio Al(OH)3reagisse com o ácido sulfúrico, seguindo a reação:
2Al(OH)3(s) + 3H2SO4(aq) Al2(SO4)3(aq) + 6H2O(l)
Percebeu-se então que a solução esquentou, pelo fato da reação ser exotérmica, liberando calor. A solução agora contém íons de alumínio, potássio e sulfato em solução aquosa ocorrendo a formação do sulfato de alumínio e potássio. Para a recristalização do sal duplo, foi fornecido o banho de gelo por 15 minutos no béquer que continha os íons. A reação de formação é:
K2SO4(aq) + Al2(SO4)3(aq) + 24H2O(l) KAl(SO4)2 + 12H2O
Ao filtrar os cristais de alúmen através da filtração a vácuo, usou-se da solução de etanol com água por que o sal é praticamente insolúvel em álcool. Quando pesado o vidro de relógio, encontrou-se a massa de 36,470g e transferiram-se os cristais secos para o mesmo. Aferiu-se um total de 45,9443g, que é referente à massa do alúmen de potássio e da massa do vidro de relógio. A massa do sal duplo foi de 9,4742g. O rendimento da síntese foi de 53,97%, um rendimento relativamente baixo, devido a alguns erros nas etapas de filtração do experimento.
	Por fim, a recristalização foi feita pela técnica da semente. Amarrou-se uma amostra do alúmen na borda do Becker, de modo que o cristal ficasse imenso na solução de sulfato de alumínio e potássio. Este foi deixado em repouso ate que a cristalização completasse para então o ponto de fusão ser medido, sendo este aproximadamente 180ºC. 
CONCLUSÃO
O alúmen de potássio é uma substância com uma gama de utilização variada e de 
relativo interesse econômico na sociedade. Ao efetuarmos sua síntese, pudermos 
partir de procedimentos já conhecidos como a dissolução de um metal a partir de um 
ácido (reação de oxirredução), cristalização, regras de solubilidade, dentre outros, 
para realizar algo novo, neste caso a síntese de um sal-duplo. 
Esta síntese poderia ter sido efetuada a partir de alumínio de latas ou de outros 
itens similares que podem ser encaminhados para reciclagem. As reações envolvidas 
não possuíam grau de dificuldade significativo e o rendimento da reação ficou próximo 
ao esperado, de cerca de 70%, o que nos mostra que esta é uma maneira eficaz de 
reciclar o alumínio e retorná-lo a sociedade em itens que são de interesse comum.
O alúmen de potássio é uma substância com uma gama de utilização variada e de 
relativo interesse econômico na sociedade. Ao efetuarmos sua síntese, pudermos 
partir de procedimentos já conhecidos como a dissolução de um metal a partir de um 
ácido (reação de oxirredução), cristalização, regras de solubilidade, dentre outros, 
para realizar algo novo, neste caso a síntese de um sal-duplo. 
Esta síntese poderia ter sido efetuada a partir de alumínio de latas ou de outros 
itens similares que podem ser encaminhados para reciclagem. As reações envolvidas 
não possuíam grau de dificuldade significativo e o rendimento da reação ficou próximo 
ao esperado, de cerca de 70%, o que nos mostra que esta é uma maneira eficaz de 
reciclar o alumínio e retorná-lo a sociedade em itens que são de interesse comum.
O alúmen de potássio é uma substância com uma gama de utilização variada e de 
relativo interesse econômico na sociedade. Ao efetuarmos sua síntese, pudermos 
partir de procedimentos já conhecidos como a dissolução de um metal a partir de um 
ácido (reação de oxirredução), cristalização, regras de solubilidade, dentre outros, 
para realizar algo novo, neste caso a síntese de um sal-duplo. 
Esta síntese poderia ter sido efetuada a partir de alumínio de latas ou de outros 
itens similares que podem ser encaminhados para reciclagem. As reações envolvidas 
não possuíam grau de dificuldade significativo e o rendimento da reação ficou próximo 
ao esperado, de cerca de 70%, o que nos mostra que esta é uma maneira eficaz de 
reciclar o alumínio e retorná-lo a sociedade em itens que são de interesse comum.
O alúmen de potássio é uma substância com uma gama de utilização variada e de 
relativo interesse econômico na sociedade. Ao efetuarmos sua síntese, pudermos 
partir de procedimentos já conhecidos como a dissolução de um metal a partir de um 
ácido (reação de oxirredução), cristalização, regras de solubilidade, dentre outros,para realizar algo novo, neste caso a síntese de um sal-duplo. 
Esta síntese poderia ter sido efetuada a partir de alumínio de latas ou de outros 
itens similares que podem ser encaminhados para reciclagem. As reações envolvidas 
não possuíam grau de dificuldade significativo e o rendimento da reação ficou próximo 
ao esperado, de cerca de 70%, o que nos mostra que esta é uma maneira eficaz de 
reciclar o alumínio e retorná-lo a sociedade em itens que são de interesse comum.
O alúmen de potássio é uma substância com uma gama de utilização variada e de 
relativo interesse econômico na sociedade. Ao efetuarmos sua síntese, pudermos 
partir de procedimentos já conhecidos como a dissolução de um metal a partir de um 
ácido (reação de oxirredução), cristalização, regras de solubilidade, dentre outros, 
para realizar algo novo, neste caso a síntese de um sal-duplo. 
Esta síntese poderia ter sido efetuada a partir de alumínio de latas ou de outros 
itens similares que podem ser encaminhados para reciclagem. As reações envolvidas 
não possuíam grau de dificuldade significativo e o rendimento da reação ficou próximo 
ao esperado, de cerca de 70%, o que nos mostra que esta é uma maneira eficaz de 
reciclar o alumínio e retorná-lo a sociedade em itens que são de interesse comum.
O alúmen de potássio é uma substância com uma gama de utilização variada e de relativo interesse econômico na sociedade. Ao efetuarmos sua síntese, pudermos partir de procedimentos já conhecidos como a dissolução de um metal a partir de um ácido (reação de oxirredução), cristalização, regras de solubilidade, dentre outros, para realizar algo novo, neste caso a síntese de um sal-duplo. Esta síntese poderia ter sido efetuada a partir de alumínio de latas ou de outros itens similares que podem ser encaminhados para reciclagem. As reações envolvidas não possuíam grau de dificuldade significativo e o rendimento da reação ficou próximo ao esperado, cerca de 53,9%, o que nos mostra que esta pode ser uma maneira eficaz de reciclar o alumínio e retorná-lo a sociedade em itens que são de interesse comum, se o experimento for feito sem erros, de modo que o rendimento aumente. 
QUESTIONÁRIO 
1) Qual a massa de KOH necessária para preparar 100 mL de uma solução 1,5 mol/L? 
1 mol 57g 
0,15 mols x 	
 x = 57 * 0,15 
 x = 8,55g  de KOH 
2) Calcule o volume de H2SO4 (95%; 1,84 g/mL; 98,0 g/mol) necessário para preparar 100 mL de uma solução 9 mol/L.
Concentração molar inicial do ácido:  1mL1,84 g sendo 95% ácido
 1L 1840g sendo 95% ácido
 					 1840 * 0,95 = 1748g de ácido 
98g de ácido 1 mol de ácido 
1748g de ácido x mols de ácido 
x = 1748/98 
x = 17,84 mols de ácido em 1 litro. Logo, a concentração molar é de 17,84 mol/L. 
C*V = C'*V' 
17,84*x = 0,1*9
17,84x = 0,9 
x = 0,9/17,84 ml 
x = 0,050L ou 50mL
3) Identifique as reações ácido-base e as reação redox no processo da obtenção do alúmen de alumínio e potássio. 
4) Quais as vantagens de reciclar materiais de origem metálica, em especial o alumínio? 
5) A obtenção do alúmen de alumínio e potássio é o melhor método para reciclar o alumínio presente, por exemplo, nas latas de bebidas? 
REFERÊNCIAS