Relatório Experimento 04 Lab. Química

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO TRIÂNGULO MINEIRO
Instituto de Ciências Tecnológicas e Exatas
Douglas Rodrigues da Silva
João Luiz Moreira Marques
Nilson Clério Manzan Filho
Paulo Henrique Barbosa Botelho
Experimento nº: 04
Síntese do alúmen de potássio, KAl(SO4)2.12H2O
			
Relatório apresentado para a disciplina de Laboratório de Química, como requisito parcial de avaliação.
Prof. Dr. Marcelo Bacci da Silva 
Uberaba – MG
18/04/2018
Introdução
Alúmens são compostos iônicos que cristalizam a partir de soluções que contem o íon sulfato, um cátion trivalente, normalmente Al3+, Cr3+ ou Fe3+, e um cátion monovalente, geralmente K+, Na+ ou NH4 +. O alúmen de alumínio e potássio é utilizado como “mordente” em tinturaria, na indústria de beneficiamento do couro, aglomerante para gesso, cosméticos, etc. O Sulfato duplo de alumínio e potássio, KAl(SO4)212H2O, é considerado um sal duplo e encontra-se disponível na natureza na forma do mineral denominado Calinita. Por outro lado, podemos obter o mesmo composto na forma de cristais, quando se misturam duas soluções aquosas, quentes, de sulfato de alumínio (Al2 (SO4)3) e de sulfato de potássio (K2SO4) e resfria-se a solução resultante.
Devemos distinguir entre um sal duplo e um íon complexo, que são espécies estudadas em Química Inorgânica. Por exemplo, utilizando KAl(SO4)2.12H2O, podemos demonstrar, através de análises, que ao ser dissolvido em água o sal duplo libera os seus constituintes (K+(aq), Al3+(aq) e SO42-(aq)), enquanto que um íon complexo ([Cu(NH3)4]2+(aq) na reação a seguir) mantém sua identidade química em solução: KAl(SO4)2*12H2O + água -> solução com íons K+(aq) , Al3+(aq) e SO42-(aq)[Cu(NH3)4]SO4 + água -> solução com íons [Cu(NH3)4]2+(aq) + SO42-(aq).
O alúmen de potássio é muito utilizado na tintura de tecidos, purificação de águas, clarificação de açúcar, sua aplicação básica é a ação de impermeabilização. Utilizado nas Indústrias Químicas, Curtumes, Alimentícias, Farmacêuticas, Tintas, etc. Alguns sinônimos: Pedra Ume; Sulfato duplo de Alumínio e Potássio. É também hipoalergênico e não colorante.
Objetivos
O objetivo deste experimento é realizar a síntese de um sal duplo, utilizando uma folha de alumínio, efetuar filtrações por gravidade e a vácuo, utilizando funil de Buchner, de uma mistura sólido-líquido e determinar o rendimento percentual da reação.
Parte experimental
Materiais 
Argola para filtração 
Balança analítica
Bastão de vidro
Espátula
Papel alumínio
Papel de filtro
Suporte universal
Tela de amianto
Béquer de 50ml
Béquer de 250ml
Bico de Bunsen
Tripé
Água destilada 
Ácido sulfúrico 6 mols.
Gelo
Hidróxido de potássio 3 mols.
Métodos 
Inicialmente cortou- se uma tira de papel alumínio e a separou em pedaços, pesou- se uma massa de 0,499 g destes. Colocou-se os pequenos pedaços cortados em um béquer de 250 ml e adicionou-se cuidadosamente, 15 ml de solução 3,0 mols.de hidróxido de potássio (KOH) e misturou-se lentamente. 
Após a mistura houve efervescência, devida ao desprendimento de gás oxigênio ocorrido no contato entre a solução de hidróxido de potássio e o alumínio. Por conta da total dissolução do papel alumínio não foi necessário aquecer a solução. Filtrou-se a mistura e coletou a mesma em um béquer de 250 ml. 
Posteriormente deixou- se a solução resfriar até a temperatura ambiente e adicionou-se, com o auxílio de um bastão de vidro e sob agitação contínua, 10 ml de solução 6 mols.de ácido sulfúrico. Após observada a precipitação de hidróxido de alumínio, e de forma lenta tornou-se a aquecer a solução até que o precipitado reagisse e, então, retirou-se a solução do aquecimento. Deixou-se resfriar até a temperatura ambiente, e em seguida colocou-se a mistura em banho de gelo. Após certo tempo foi observado a formação de cristais. Filtrou -se por completo a vácuo os cristais obtidos com um papel de filtro previamente pesado e obteve-se a formação de mais cristais da forma desejada.
Resultados e Discussão
Picotamos em pequenos pedaços, aproximadamente 0,500 g de papel alumínio para este experimento. Após a pesagem, foi colocado o papel alumínio em um béquer de 250 mL e adicionado 15 mL de hidróxido de potássio (KOH) 3,0 mol.L-1.
Com o auxilio de um bastão de vidro para agitar a reação, o papel alumínio foi completamente dissolvido, não precisando ser aquecido. Foi notada uma efervescência devido ao desprendimento do gás hidrogênio (H2), de acordo com a seguinte equação:
 
2Al (s) + 2KOH (aq) + 6H2O (l) ® 2KAl(OH)4 (aq) + 3H2 (g)
 
Após o aquecimento na chama, foi feito então a filtração simples da mistura e coletada em um béquer de 250 mL. Esperado que a mistura se resfriasse até a temperatura ambiente, foram adicionados, sob agitação contínua usando um bastão de vidro, 10 mL de ácido sulfúrico (H2SO4) 6,0 mol.L-1. Houve a precipitação do hidróxido de alumínio III (Al(OH)3 ) representado pela equação:
 
2KAl(OH)4 (aq) + H2SO4 (aq) ® K2SO4 (aq) + 2Al(OH)3 (s) + 2H2O (l)
 
A solução contendo excesso de H2SO4 foi aquecida no bico de Bunsen até que o precipitado reagisse de acordo com a seguinte equação:
 
4Al(OH)3 (s) + 3H2SO4 (aq) ® Al2(SO4)3 (aq) + 2Al(OH)3 (s) + 6H2O (l)
 
Após a reação, foi retirada a solução e deixada resfriar até atingir a temperatura ambiente, ocorrendo a formação de cristais de alúmem de potássio. O béquer contendo a solução foi colocado em banho de gelo para favorecer a reação, formando assim mais cristais de alúmem de potássio, de acordo com a equação global:
 
2Al (s) + 2KOH (aq) + 10H2O (l) + 4H2SO4 (aq) ® 2KAl(SO4)2.12H2O (s) + 3H2 (g)
 
Foi realizada a filtração à vácuo da solução, com um papel filtro previamente pesado com 1,0829 g, com auxílio do etanol, foi feita uma “lavagem” no béquer contendo a solução. Essa lavagem serve parar retirar o excesso de ácido sulfúrico que ainda estava com misturada com os cristais de alúmem.
Partindo de 0,500 g de alumínio obtivemos através dos processos citados 4,0459g de alúmen de potássio. 
Conclusão
Concluímos com a execução desde experimento, o processo de produção do alúmen de potássio, além de observar que o mesmo experimento pode produzir diferentes quantidades de material. Conseguimos também observar o funcionamento de outros equipamentos do laboratório de química, como o equipamento para a filtração a vácuo.
Referencia
DIAS, Diogo Lopes. "Alúmen"; Brasil Escola. Disponível em https://brasilescola.uol.com.br/quimica/alumen.htm>. Acesso em 18 de abril de 2018.