Inorg Exp 8

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Universidade do Grande Rio
Química- Bacharel
5º período- Manhã
Química Inorgânica Experimental II
Experimento nº 8: Prática do Manganês
(Realizado dia 25 de Abril)
Professor: Carlos Henrique
Alunos: Alice Barbosa (5106781)
Ana Beatriz Assis (5104960)
Erick Ribeiro (5106830)
Luis Filipe Debosan (5106693)
Pablo Pereira (5106976)
Duque de Caxias, 06 de Junho de 2017.
Resumo
Observar experimentalmente as características do Manganês frente seus estados de oxidação e a formação de complexos.
Introdução
O Manganês é um elemento químico do grupo 7 (metais de transição) que pertence ao quarto período da tabela periódica.
O manganês (Mn) é produzido em quantidades muito grandes, e a maior parte encontra emprego na indústria do aço. Também são produzidas grandes quantidades de MnO2, usado principalmente em “pilhas secas” e na indústria de cerâmica. KMnO4 é um importante agente oxidante. Mn (+III) forma acetato básico com uma estrutura pouco comum. O manganês tem importância biológica e é necessário na fotossíntese.
O manganês é o décimo segundo elemento mais abundante, em peso, na crosta terrestre, sendo extraído predominantemente como minério piroludita, MnO2.
O Mn é mais reativo que seus vizinhos na tabela periódica. Reage lentamente com H2O, liberando H2, e se dissolve prontamente em ácidos diluídos. O metal finamente dividido é pirofórico quando exposto ao ar, mas o metal maciço não reage a não ser quando aquecido. O ponto de fusão do metal é bem menor que dos elementos mais leves da primeira série de transição, Ti, V e Cr.
Em pequeníssimas quantidades, o manganês é essencial para o crescimento de plantas e animais, sendo por isso, adicionado sob a forma de MnSO4, em fertilizantes.
Quase todos os compostos de manganês são coloridos.
O manganês se assemelha ao ferro em suas propriedades física e químicas. O metal é mais duro e mais quebradiço que o ferro, mas funde a uma temperatura inferior (Mn= 1244 °C, Fe= 1535 °C). Geralmente, Mn é obtido de forma de um pó acinzentado, mas na forma maciça ele se parece com a platina.
O manganês é bastante eletropositivo e se dissolve em ácidos não oxidantes-diluídos, a frio. À temperatura ambiente, não é muito reativo frente a não-metais, mas reage mais rapidamente quando aquecido.
O Mn é bem reativo. O Mn possui sete elétrons de valência, mas a semelhança com os elementos do Grupo 17, halogênios, é mínima, exceto no estado de oxidação mais elevado.
Objetivo
Desenvolvimento de ensaios que mostrem algumas características do comportamento químico do manganês nos seus principais estados de oxidação.
Materiais e Reagentes
	 Materiais
	 Reagentes
	Becker
	Ácido clorídrico (HCl P.A)
	Bico de Bunsen
	Ácido sulfúrico (H2SO4 1M)
	Cadinho de porcelana
	Ácido sulfúrico (H2SO4 P.A)
	Espátula
	Água destilada
	Estante para tubos de ensaio
	Bismutato de sódio (NaBiO3 P.A)
	Pinça de madeira
	Cloreto de manganês (MnCl2 1M)
	Pipeta
	Goma de amido
	Pissete
	Hidróxido de amônio (NH4OH 1M)
	Triangulo de porcelana
	Hidróxido de potássio (KOH P.A)
	Tripé
	Hidróxido de sódio (NaOH 1M, P.A)
	Tubo de ensaio
	Iodeto de potássio (KI P.A)
	Vidro de relógio
	Permanganato de potássio (KMnO4 0,1 M)
	
	Óxido de manganês IV (MnO2 P.A)
Parte Experimental
Procedimento
*Hidróxido de manganês
Tomamos uma pequena quantidade de Mn 2+, ou cloreto de manganês e sobre este adicionamos 2 ml de hidróxido de sódio.
*Reação com MnO2
Tomamos pequena quantidade de MnO2, colocamos em um tubo de ensaio e adicionamos vagarosamente ácido clorídrico (conc) até formação de um líquido marrom e desprendimento de gás cloro.
Tomamos uma pequena quantidade de MnO2 em um tubo de ensaio e adicionamos vagarosamente ácido sulfúrico concentrado. Verificamos a formação do sulfato de manganês e oxigênio.
Pegamos pequena quantidade de MnO2 em um cadinho de porcelana, colocamos KOH e fundimos. Verificamos o que se forma. Aquecemos suavemente uma solução de manganato de potássio, obtida no item C e colocamos certa quantidade de água + gotas de ácido sulfúrico. A coloração tornou-se rosa devido a formação de permanganato de potássio, em presença de CO2 atmosférico.
*Permanganato de potássio
Em um Becker, colocamos pequenas quantidades de KMnO4, KI e H2SO4 concentrada liberação de iodo que se pode confirmar pela adição de goma de amido.
Pegamos pequena quantidade de iodeto de potássio e sobre este colocamos pequena quantidade de água o suficiente para diluir e em seguida adicionamos ácido sulfúrico concentrado, misturamos.
Formamos uma base de manganês no item A e sobre esta base testamos solubilidade em excesso de base.
Sobre uma solução de cloreto de manganês colocamos pequeno volume de água oxigenada e hidróxido de sódio. Sobre pequeno volume de cloreto de manganês colocamos pequeno volume de hidróxido de amônio.
Sobre 3 ml de sol. de cloreto de manganês colocamos algumas gotas de Bismutato de sódio.
Sobre 1 ml de KMnO4 0,1 M colocamos lentilhas de hidróxido de sódio P.A e aguardamos 15 minutos.
Resultados e Discussão
*Hidróxido de Manganês
Foi observado a formação de um precipitado marrom claro, que com o passar do tempo escureceu.
 MnCl2 + 2NaOH Mn(OH)2 + 2NaCl
*Reação com MnO2
Formação de um líquido marrom, com liberação de gás (após algum tempo a solução se tornou verde).
 MnO2 + 4H+ + 4Cl- Mn2+ + 2Cl- + Cl2 + 2H2O
Em temperatura ambiente não houve reação. Deveria haver formação de sulfato de manganoso e oxigênio.
 2MnO2 + 2H2SO4 2MnSO4 + O2 + 2H2O
O aquecimento formou um sólido esverdeado. Ao adicionar o ácido + água o sólido obteve coloração rosa e rapidamente desapareceu.
 MnO2 + KOH K2[MnO4]
*Permanganato de Potássio
Após a adição do ácido sulfúrico, liberação de gás de iodo, mudança de cor para marrom escuro alaranjada, aumento drástico de temperatura.
Após adição do ácido sulfúrico ocorreu liberação de vapor de coloração laranja. Houve precipitação de cor avermelhada e solução apresentou coloração alaranjada. Reação exotérmica.
Não foi solúvel em excesso de base.
Reação exotérmica, precipitado marrom escuro.
 MnCl2 + NaOH Mn(OH)2 ↓ + NaCl
 Formação de precipitado de aspecto marrom claro.
 MnCl2 + NH4OH Mn(OH)2 ↓ + NH4Cl
Mudança na coloração (alaranjado), com formação de precipitado.
 MnCl2 + NaBiO3 NaMnO4 + BiCl3
Reação exotérmica muito violenta, com liberação de gás. Deveria ter alteração na cor, do roxo para o verde, porém, não houve reação.
 KMnO4 + 2NaOH 2KOH + 2NaO + MnO2
*Questionário
Qual o elemento do grupo do Manganês que possui maior variação de número de oxidação?
O Manganês.
As reações ocorridas para cada etapa.
MnCl2 + 2NaOH Mn(OH)2 + 2NaCl
MnO2 + 4H+ + 4Cl- Mn+2 + 2Cl- + Cl2 + 2H2O
2MnO2 + 2H2SO4 2MnSO4 + O2 + 2H2O
MnO2 + KOH K2[MnO4]
MnCl2 + NaOH Mn(OH)2 ↓ + NaCl
MnCl2 + NH4OH Mn(OH)2 ↓ + NH4Cl
MnCl2 + NaBiO3 NaMnO4 + BiCl3
KMnO4 + 2NaOH 2KOH + 2NaO + MnO2
Como o caráter básico de um elemento do grupo do Manganês pode variar?
De acordo com o aumento do seu estado de oxidação ele fica mais ácido.
Porque o Mn2+ é mais estável que o Mn3+?
Porque possui configuração eletrônica 3d5, que corresponde a um nível d semipreenchido.
*Anexos
 
[Hidróxido de Manganês] [Reação com MnO2] [Permanganato de Potássio] 
 
 [Permanganato de Potássio]Conclusão
A maior parte dos compostos de manganês são coloridos, como o permanganato, que possui coloração púrpura devido a transição de transferência de carga. O manganês se dissolve em ácidos diluídos, à temperatura ambiente não é muito reativo com os não metais, tendo reação quando aquecido.
Referências
https://pt.slideshare.net/PaulaSpera/relatrio-prtica-do-mangans 
http://www.tabelaperiodicacompleta.com/elemento-quimico/manganes 
Lee,J.D- Química Inorgânica Não Tão Consisa. São Paulo, editora Edgard Blucher Ltda. 1999