RELATORIO 2 QUIMICA GERAL

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
CURSO DE ENGENHARIA
CIVIL / PRODUÇÃO
QUÍMICA GERAL 
Turma: 3° Semestre – 2018
Tema: Cálculos Químicos
Alunos:
 
Sumário
Introdução........................................................................................................ 
Objetivo...........................................................................................................
Métodos...........................................................................................................
Resultados....................................................................................................... 
Discussão.........................................................................................................
Referência ...................................................................................................
Introdução 
 As reações de síntese são aquelas em que o operador tem como objetivo obtenção de : novos produtos com propriedades mais acentuadas do que as existentes naturalmente. Existem vários métodos de preparação laboratorial de um sal (reações de síntese), sendo a escolha ditada pelos materiais de partida disponíveis e pelo tipo de sal a obter, solúvel ou insolúvel; compostos com propriedades que não se encontram nos produtos naturais; quantidades muito superiores àquelas que é possível extrair de fontes naturais.( Schiavon, M.A.; Santos, J.M.S; Mano,2005)
 Muitas substâncias unem-se com a água para formar compostos cristalinos secos. Estes compostos denominam-se hidratos e possuem composição definida. Cada um destes compostos contém um numero constante de moles de água combinados com 1 mol de substancia anidra. Neste experimento, será determinado o número de moléculas que hidratam o sulfato de cobre II. Obtém-se os dados experimentais pela desidratação de uma amostra do sal hidratado, retirando a água e pesando depois o sal anidro. ( Brown L. T.,Lemay Jr. E. H.,Bursten E. B.,Burdge, 2005 )
Para a química, a água tem grande importância, pois, em geral, uma grande quantidade de reações ocorre em meio aquoso, ou necessitam dela pra realizar algum processo de sua síntese ou quebra.( Brown L. T.,Lemay Jr. E. H.,Bursten E. B.,Burdge, 2005 )
Sais são definidos como compostos provenientes ou dos ácidos, pela substituição total ou parcial dos seus hidrogênios ionizáveis por cátions, ou das bases, pela substituição total ou parcial dos grupos OH- pelos ânions dos ácidos. Quando temos a substituição total dos hidrogênios ou dos grupos OH-, denominamos os sais de sais normais, quando essa substituição é incompleta, temos os sais ácidos e sais básicos, ou hidrogeonssais ou hidroxissais. (USBERCO, João; SALVADOR, 2001)
Os sais podem ser ainda sais hidratados ou anidros. Sais anidros são sais que não possuem moléculas de água em seu arranjo cristalino, e são identificados pela ausência de .nH2O ao final de sua fórmula química. Sais hidratados são sais que têm moléculas de água agregadas ao seu arranjo cristalino. Essas moléculas de água estão dispostas em uma proporção determinada e esta proporção é denominada de grau de hidratação.(USBERCO, João; SALVADOR, 2001)
Um composto hidratado é todo aquele que, na sua constituição, se encontram presentes moléculas de água. Os hidratados mais conhecidos são os sólidos cristalizados que perdem suas estruturas fundamentais ao remover a água. Quando cristalizados a partir de água ou outros solventes, muitos compostos incorporam moléculas de água em suas grades cristalinas. Um sal com água de cristalização associada é conhecido como um hidrato. A estrutura dos hidratos pode ser bastante elaborada, por causa da existência de ligações de hidrogênio que definem estruturas poliméricas. (USBERCO, João; SALVADOR, 2001)
Sulfato de Cobre ou Sulfato Cúprico é um composto químico  cuja fórmula molecular CuSO4. Este sal existe sob algumas formas, que se diferem por seu grau de hidratação. Na sua forma anidra ele se apresenta como um pó de coloração verde opaca ou cinzento, enquanto na sua forma penta-hidratada (CuSO4 5H2O), a forma no qual é mais encontrado, ele é azul brilhante. A forma anidra ocorre sob a forma de um mineral raro chamado de calcocianita. A forma hidratada ocorre na natureza como calcantita (penta-hidratado). Arcaicamente era chamado de vitríolo azul e pedra-azul.
Objetivo
Determinar, experimentalmente, o número de moléculas (mols) de água na molécula de CuSO4 . NH2O, retirando as moléculas de água do sulfato cúprico. 
Materiais
Balança analítica
cadinho de porcelana
estufa
bico de Bulsen
placa de aquecimento (com areia)
Tripé
 triangulo 
pinça de ferro 
 sulfato de cobre penta-hidratado.
Procedimento
1 - O cadinho de porcelana foi limpo e pesado e a sua massa foi anotada ;
2- Foi colocado e 1,0g de Sulfato de Cobre penta-hidratado (CuSO4.5H2O) no cadinho de porcelana e pesado novamente;
3- Foi observado a diferença com e sem a substância no cadinho de porcelana;
4- Colocar o cadinho com o sal no banho de areia de modo que a areia cubra o cadinho até 3/4 de sua altura.
5- Aquecer o banho de areia até e manter o aquecimento até que o Sulfato de Cobre anidro se torne branca.
6- Transferir aa capsula com a pinça metálica para o dessecador.
7- Deixar esfriar até a temperatura ambiente e pesar novamente.
Resultados
Após realização das análises foi realizado os cálculos, para identificar o grau de hidratação da amostra de CuSO4.
Dados da Analise:
Peso do Cadinho (g) = 31,5
Peso da Amostra (g) = 1,0
Peso do Cadinho + Amostra (g) = 32,5
Peso do Cadinho Após Aquecimento (g) = 32,2
Determinação da Massa de Sal Anidro CuSO4:
Peso do cadinho após aquecimento - Peso cadinho = Peso de Sal Anidro
32,2 – 31,5 = 0,7g CuSO4
Conversão para Mol - Sal Anidro CuSO4:
159,5g de CuSO4 = 1 mol
0,7g de CuSO4 = 0,0043887147335 mols
Determinação da Massa de Hidratação H2O:
Peso Inicial da Amostra - Peso Final da Amostra = Peso de Água
1,0 – 0,7 = 0,3g H2O
Conversão para Mol - H2O de Hidratação:
18g de H2O = 1 mol
0,3g de H2O = 0,0167 mols
Conversão para Mols de Hidratação:
0,0043887147335 mols de CuSO4 - 0,0167 mols de H2O
1 mol de CuSO4 = 3,8052146312 mols de Hidratação
Resultado Final:
CuSO4 . 3,8 H2O
Discussões 
1. Porque o sal sulfato de cobre penta-hidratado tem coloração azul e quando o aquecemos para branco?
- Isso ocorre porque quando sulfato de cobre possui água o suficiente, ele forma um íon complexo, o [**(H2O)5] ²+, que é azul. Poderíamos representar o sulfato de cobre penta-hidratado assim: [**(H2O)5]SO4, indicando que há a presença do complexo azul.
Porém, quando se aquece, as moléculas de água vaporam, decompondo o complexo e deixando somente o sulfato de cobre anidro, o CuSO4, que é branco. Sem a presença do complexo formando entre o íon **²+ e as 5 moléculas de água, não há o que dê a coloração azul ao sal, e, por isso, ele fica branco.
2. Quantos mols de Sulfato de Cobre penta-hidratado foram usados na prática (massa m3)?
- A diferença das duas pesagens do cadinho limpo e já com a substancia nos deu o valor de 1g da massa do sal hidratado.
3. Qual a mudança de cor apresentada pela substância durante o aquecimento?
- A medida que a substancia ia aquecendo, notamos que a coloração da substancia foi do azul para o branco.
4. O que aconteceria com a substância se a temperatura do aquecimento fosse superior a 230ºC?
- A substância iria começar a ficar com a cor acinzentada até queimar.
Dados coletados:
Massa de Sulfato de Cobre penta-hidratado (CuSO4.5H2O):
C u = 63,5 x 1 = 63,5 S = 32 x 1 = 32 O = 16 x 4 = 64 5(H₂O) = 5 x 18 = 90
63,5 + 32 + 64 + 90 = 249,5 u (g)
Massa de Sulfato de Cobre Anidro (CuSO4):
C u = 63,5 x 1 = 63,5 
S = 32 x 1 = 32 
O = 16 x 4 =64
63,5 + 32 + 64 = 159,5 u (g)
Massa de água (H2O):
H2O = 18u (g)
Conclusão
Através dos cálculos efetuados observa-se que a razão do número de mols de água pelo número de mols de sulfato de cobre é ligeiramente menor que 5, pois se deve ao fato de que o experimento é realizado apenas uma única vez, maximizando os erros em que a água presente no hidrato é parcialmente evaporada, uma vez que o número de mols de água é menor em relação a uma quantidade maior de número de mols de sulfato de cobre II em vista do esperado.
A partir da evaporação de moléculas de hidratação de um hidrato e a variação de massa obtida pode-se produzir um composto anidro e determinar a proporção de quantas moléculas de água estão para tantas moléculas de sulfato cúprico, assim como, a porcentagem de pureza e impureza de um composto.
 7- Referencia
POLITI, Elie. Fenômenos, misturas e substâncias. In: ____. Química: curso completo. ed. rev. e amp. São Paulo: Moderna, 1986. cap. 1, p. 11-12.
USBERCO, João; SALVADOR, Edgard. A composição da matéria. In: ___. Química geral. 9. ed. rev. amp. São Paulo: Saraiva, 2001. cap. 5-6, p. 47-63.
Schiavon, M.A.; Santos, J.M.S; Mano, V.Química Geral Experimental I, São João Del Rei, 2005.
 Brown L. T.,Lemay Jr. E. H.,Bursten E. B.,Burdge R.J.,Química a Ciência Central, 9ª Ed.,São Paulo: Pearson ,2005.
Determinação da água de cristalização do sulfato de cobre
Introdução:
A água é um dos melhores solventes na natureza, capaz de dissolver uma infinidade de substâncias, como sais, gases, açúcares, proteínas, etc. Essa alta capacidade de dissolver substâncias deu à água a característica de solvente universal, contudo muitas vezes determinadas substancias se ligam e há a formação de compostos sólidos cristalinos com composição definida, ou seja, os hidratos. As moléculas de água retidas, por sua vez, são denominadas como água de cristalização ou de hidratação e estão presentes em proporção estequiométrica. A água de cristalização pode ser removida desses sais através de aquecimento em temperaturas superiores a 100 °C, e o sólido remanescente é denominado de composto anidro. Se a fórmula molecular do composto anidro é conhecida, então é possível determinar a fórmula empírica do sal hidratado correspondente. O método gravimétrico de volatilização é uma das técnicas aplicadas na determinação da quantidade de determinado constituinte volátil a partir da perda de massa sofrida pela amostra. É um método indireto de análise.
Hidrato é um termo usado em química inorgânica e química orgânica para indicar que uma substância contém água, ou seja, hidratos contêm moléculas de água que estão ligadas com o que seja a parte metálica ou cristalizadas com o complexo metálico. Tais hidratos são assim chamados por conter água de cristalização ou água de hidratação. Se a água é água pesada, aonde o hidrogênio é o isótopo deutério, então o termo deuterado deve ser usado em lugar de hidrato.
A notação de compostos hidratados, aonde n é o número de moléculas d'água por molécula de sal (ou composto), é comumente usada para mostrar que o composto em questão é hidratado. O n é usualmente um pequeno número inteiro, embora seja possível fracionários existirem. Os prefixos usados são derivados dos numerais gregos. Em um mono-hidrato n é um, em um di-hidrato, n é 2, em um hexa- hidrato n é 6, etc. Esta água é também citada como água de cristalização. Exemplos incluem bórax de-cahidrato, clatratos hidratos (uma classe de hidratos sólidos de gases), e calcantita.
Sulfato de Cobre:
Sulfato de Cobre ou Sulfato Cúprico é um composto químico cuja fórmula molecular CuSO4. Este sal existe sob algumas formas, que se diferem por seu grau de hidratação. Na sua forma anidra ele se apresenta como um pó de coloração verde opaca ou cinzento, enquanto na sua forma penta-hidratada (CuSO4 5H2O), a forma no qual é mais encontrado, ele é azul brilhante. A forma anidra ocorre sob a forma de um mineral raro chamado de calcocianita. A forma hidratada ocorre na natureza como calcantita (penta-hidratado). Arcaicamente era chamado de vitríolo azul e pedra-azul.
Moléculas de Sulfato de Cobre penta-hidratado (CuSO4.5H2O):
Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Sulfato_de_cobre_(II)
Fórmula estrutural plana estrutura plana do Sulfato de Cobre pentahidratado (CuSO4.5H2O)
Referências Bibliográficas
WIKIPÉDIA. HIDRATO. Disponível em: < https://pt.wikipedia.org/wiki/Hidrato > Acesso em: 25 set. 2016.
WIKIPÉDIA. AGUÁ CRISTALIZADA. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81gua_de_cristaliza%C3%A7%C3%A3o > Acesso em: 25 set. 2016.