relatorio quimica geral (1)

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Universidade Federal de Mato-Grosso - UFMT
Centro universita´rio de Va´rzea-Grande - CUVG
Instituto de Engenharia - IENG
Relato´rio de Qu´ımica Geral
Aula pra´tica n◦ 5
Cristalizac¸a˜o de um sal
Professor: Dr. Gabriel Henrique Justi
Disciplina: Qu´ımica geral
Per´ıodo: 2016/1
Turma: VQ4
Alunos Alexsander Silva Alves
Bruno Anta˜o da Silva
Let´ıcia Luiza Amaral Castello
Presley Demuner Reverdito
Welinton Paulino da Conceic¸a˜o Silva
Cuiaba´-MT, 1 de agosto de 2016
Conteu´do
1 Introduc¸a˜o 1
2 Objetivo 3
3 Materiais ultilizados 3
4 Experimento 4
5 Resultado e Discusso˜es 5
6 Conclusa˜o 5
7 Refereˆncias 6
1 Introduc¸a˜o
A cristalizac¸a˜o e´ o inverso da solubilizac¸a˜o de um so´lido. Quando por
alguma raza˜o a concentrac¸a˜o de saturac¸a˜o de uma soluc¸a˜o e´ ultrapassada,
parte do soluto se separa da soluc¸a˜o, e precipita na forma de cristais so´lidos,
de modo a manter a soluc¸a˜o saturada.
Resfriando uma soluc¸a˜o saturada e´ poss´ıvel cristalizar uma parte do ma-
terial que estava dissolvido. Os compostos que diminuem a solubilidade com
o aumento da temperatura sa˜o poucos e pode-se considera´-los excec¸o˜es.
O processo de cristalizac¸a˜o e´ um dos me´todos usados para purificar uma
substaˆncia. Ou seja, dessa forma, a purificac¸a˜o de substaˆncia consiste em
dissolveˆ-la (um sal, por exemplo) em um solvente (a´gua, por exemplo) ate´
atingir coeficiente de solubilidade, ou seja, dissolver uma quantidade ma´xima
da substaˆncia (soluto) em um certo volume de solvente. Atrave´s da filtrac¸a˜o,
separamos o so´lido na˜o dissolvido (impurezas e excesso de soluto) e com a
evaporac¸a˜o do solvente obtemos os cristais da substaˆncia, purificados.
A solubilidade possui um indicador para determinar se a soluc¸a˜o e´ saturada,
insaturada ou supersaturada: o coeficiente de solubilidade: Coeficiente de
solubilidade e´ a medida da capacidade que um soluto possui de se dissolver
numa quantidade-padra˜o de um solvente, em determinadas condic¸o˜es de tem-
peratura e pressa˜o. Em outras palavras, e´ a quantidade ma´xima que pode ser
dissolvida de soluto numa dada quantidade de solvente, a uma determinada
temperatura e pressa˜o. Solubilidade e´ definida quando se adiciona pequena
quantidade de so´lido a um l´ıquido no qual ele seja solu´vel, e se agita a mistura
heterogeˆnea por algum tempo, a mistura transforma-se em homogeˆnea. Diz-
se que o so´lido se dissolveu no l´ıquido, produzindo uma soluc¸a˜o. Adicionando
novas pequenas quantidades de so´lido, o processo de dissoluc¸a˜o pode ser re-
petido algumas vezes, produzindo soluc¸o˜es de concentrac¸a˜o cada vez maior,
mas este processo na˜o pode continuar indefinidamente. Chega-se sempre a
um ponto em que a adic¸a˜o de novas quantidades de so´lido na˜o produz uma
soluc¸a˜o de maior concentrac¸a˜o, por mais que se agite; ao inve´s disso, o so´lido
adicionado permanece na˜o dissolvido, formando uma mistura heterogeˆnea.
A essa soluc¸a˜o, que e´ incapaz de dissolver quantidades adicionais de so´lido,
damos o nome de soluc¸a˜o saturada, ou seja, a soluc¸a˜o atingiu exatamente o
coeficiente de solubilidade.
Ja´ quando existe uma soluc¸a˜o insaturada, significa que a quantidade de
soluto dissolvido ainda na˜o atingiu o coeficiente de solubilidade. Isso significa
que se quisermos dissolver mais soluto, isso sera´ poss´ıvel.
1
Ja´ uma soluc¸a˜o supersaturada possui mais soluto dissolvido do que seria
poss´ıvel em condic¸o˜es normais.
As condic¸o˜es referidas sa˜o devidas principalmente a temperatura e a pressa˜o.
A temperatura influeˆncia muito na solubilidade em muitos dos casos. A
pressa˜o tem pouca importaˆncia nos trabalhos comuns de laborato´rio, porque
normalmente sa˜o realizados em pressa˜o de aproximadamente 1 atmosfera, e
as variac¸o˜es de pressa˜o na˜o alteram consideravelmente a solubilidade.
A solubilidade e´ expressa em gramas de soluto por 100 gramas de solvente
e as unidades de concentrac¸a˜o sa˜o escolhidas para simplificar os ca´lculos e
as operac¸o˜es experimentais, sendo a solubilidade apresentada em massa de
soluto por massa de solvente. A concentrac¸a˜o de um soluto em um solvente
sob determinadas temperaturas e pressa˜o e´ uma grandeza constante carac-
ter´ıstica e pode ser utilizado como crite´rio de pureza.
A dissoluc¸a˜o de um determinado soluto em um determinado solvente sofre
variac¸a˜o com a temperatura. A Tabela 1 abaixo demonstra algumas concen-
trac¸o˜es de alguns constituintes que variam com o aumento da temperatura.
Tabela 1: Tabela 1: (gramas/100 g de H2O) de sais a va´rias temperaturas.
Temperatura NaCl NaNO3 KCl KNO3 K2Cr2O7
0 35,7 73,0} 28,5 19 4,6
20 36,0 88,0 34,2 31,8 12,5
40 36,6 105 40,2 64,2 25,9
60 37,3 125 45,6 111 45,3
80 38,4 148 51,0 169 69,8
100 39,8 174 56,2 246 102
Cada substaˆncia possui a sua curva de solubilidade para determinado sol-
vente. Existem substaˆncias que teˆm a solubilidade diminu´ıda com o aumento
da temperatura.Isso significa que, se aquecermos uma soluc¸a˜o saturada desse
tipo de substaˆncia, parte da substaˆncia dissolvida precipitara´. Ja´ para ou-
tras substaˆncias, o aumento da temperatura na˜o interfere tanto assim na
solubilidade. Existem tambe´m substaˆncias em que a solubilidade aumenta
com o aumento da temperatura somente ate´ certo ponto, pois, depois dele, a
solubilidade diminui. Essa ocorreˆncia pode ser observada no gra´fico por meio
de inflexo˜es na curva de solubilidade. A seguir apresentamos um gra´fico com
as curvas de solubilidade de va´rias substaˆncias:
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Figura 1: Curva de solubilidade
2 Objetivo
Purificar um sal atrave´s do processo de cristalizac¸a˜o.
3 Materiais ultilizados
• Vidro de relo´gio
• H2O destilada
• Termoˆmetro
3
• Bico de Bunsen
• Tripe´ de ferro
• Funil anal´ıtico
• Sulfato de cobre comercial – CuSO4.5H2O.
• Suporte universal com argola
• Be´quer de 250 mL.
• Papel de filtro qualitativo.
• Tela de amianto.
4 Experimento
Dissolveu-se 14,9996 g de (amostra 1), que foi pesado em uma balanc¸a
anal´ıtica dentro de um vidro de relo´gio, em 50 mL de a´gua. Na passagem
do sal do vidro de relo´gio para o be´quer houve perda, mesmo que mı´nima,
da substaˆncia. A soluc¸a˜o foi aquecida para melhor dissoluc¸a˜o e agitada, com
um basta˜o de vidro, ate´ na˜o haver res´ıduos do sulfato de cobre na soluc¸a˜o. A
soluc¸a˜o obtida foi filtrada, visando a retirada apenas de impurezas, verificou-
se que na˜o ficou nada retido no filtro.
A soluc¸a˜o de 50 mL de CuSO4.5H2O foi aquecida novamente no bico de
Bunsen para reduzir ate´ 20 mL. A substaˆncia foi mantida em ebulic¸a˜o ate´
seu volume aproximar-se a 20 mL. Apo´s o aquecimento, resfriou-se a soluc¸a˜o
agitando com um basta˜o de vidro, ate´ a temperatura de 30◦C. A soluc¸a˜o
de sulfato de cobre foi novamente filtrada, e os cristais de CuSO4.5H2O re-
manescentes no filtro foram submetidos com pressa˜o por outro papel-filtro,
auxiliando na secagem.
Apo´s quatro dias, os cristais de CuSO4.5H2O foram pesados numa ba-
lanc¸a anal´ıtica. A fim de determinar a massa dos cristais de CuSO4.5H2O
retidos no filtro, para reduzir poss´ıveis erros, foi pesado um novo papel filtro
limpo e o papel de filtro com pequenos cristais de CuSO4.5H2O. A diferenc¸a
de massa entre os papeis nos deu aproximadamente a massa dos cristais reti-
dos no filtro. Esse valor, somado a` massa ja´ determinada dos cristais maiores
de CuSO4.5H2O, nos concedeu a massa total da substaˆncia apo´s o processo
de cristalizac¸a˜o.
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5 Resultado e Discusso˜es
Apo´s filtragem da amostra 1 ja´ aquecida e homogenizada, verificou-se
que nada ficou retido no papel de filtro. Apo´s ser submetida novamente a
aquecimento a fim de reduzir o volume da substaˆncia, a mesma foi resfriada e
foi observado que quanto mais era resfriada, mais cristais se formavam. Apo´s
novamente filtrada, observou-se que no filtro ficaram retidos diversos cristais
de CuSO4.5H2O.Apo´s 4 dias em papel-filtro tampado, verificou-se que a massa da soluc¸a˜o
de CuSO4.5H2O tinha sido reduzida a 9,3743 g. Poss´ıveis erros podem ter
ocorrido, ja´ que alguns res´ıduos de CuSO4.5H2O ficaram retidos no filtro,
que por na˜o ter sido pesado anteriormente, na˜o poˆde nos conceder dados
precisos.
Para reduzir este erro, foi pesado papel filtro novo e limpo (chamado aqui de
filtro 1) e tambe´m o papel-filtro com a soluc¸a˜o de CuSO4.5H2O (chamaremos
de filtro 2). A massa do filtro 1 foi de 0,9933 g e a do filtro 2, de 1,6111
g. Portanto, fazendo a diferenc¸a de massa entre os filtros e adicionando a
massa da soluc¸a˜o de CuSO4.5H2O, obtivemos o resultado que a massa total
de CuSO4.5H2O no filtro era de aproximadamente 9,9921 g.
O rendimento, portanto, foi de (9,9921 g/14,9996 g) x 100%, resultando em
66,61% de rendimento.
6 Conclusa˜o
O experimento com a cristalizac¸a˜o de sais e´ utilizado na indu´stria para
diversos fins, como por exemplo a produc¸a˜o do sal de cozinha, ac¸u´car e fer-
tilizantes, principalmente por ser uma te´cnica simples, ra´pida e barata.
Atrave´s da experieˆncia executada na aula pra´tica foi absorvido o conheci-
mento da pra´tica laboratorial e meios para purificac¸a˜o de sais em soluc¸o˜es
aplicando me´todos de cristalizac¸a˜o com o fracionamento de evaporac¸a˜o e fil-
trac¸a˜o para a purificac¸a˜o de um sal.
Os resultados foram satisfato´rios, pois permitiu verificar a purificac¸a˜o do sal,
CuSO4.5H2O, com certa rapidez e perceber o quanto e´ via´vel e de forma
relativamente simples, a separac¸a˜o dos constituintes de uma soluc¸a˜o ho-
mogeˆnea atrave´s do processo de cristalizac¸a˜o, facilitando a manipulac¸a˜o de
tais substaˆncias, com certa exatida˜o.
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7 Refereˆncias
DUTRA, Nata´lia de Lima. Concentrac¸a˜o de Soluc¸o˜es. Dispon´ıvel em:
¡http://educacao.globo.com/quimica/assunto/solucoes/concentracao-de-solucoes.html¿.
Acesso em 30/07/2016.
CONSTANTINO, M. G; SILVA, G. J; DONATE, P. M. Fundamentos de
Qu´ımica Experimental, Sa˜o Paulo: Ed. USP, 2004.
FOGAC¸A, Jennifer Rocha Vargas. Solubilidade e Saturac¸a˜o. Dispon´ıvel
em:¡http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/solubilidade-saturacao.htm¿.
Acesso em 30/07/2016.
HECK, Nestor Cezar. Cristalizac¸a˜o. Dispon´ıvel em: ¡http://www.ct.ufrgs.br/ntcm/graduacao/ENG06631/Cristalizacao.pdf¿.
Acesso em 30/07/2016zz
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