Relatório 2

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
 CENTRO DE CIÊNCIAS
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ORGÂNICA E INORGÂNICA
RELATÓRIO DE AULA EXPERIMENTAL
QUÍMICA GERAL PARA ENGENHARIA 
PROF. Eliana Maria Romero Teixeira TURMA: 1D HORÁRIO: Segunda, 10:00 as 12:00 
NOME: Bruno Cavalcante Mota MATRÍCULA: 368499
PRÁTICA: 05 – Reagente Limitante 
DATA DE REALIZAÇÃO DA PRÁTICA:05/05/2014 DATA DE ENTREGA DO RELATÓRIO: 26/05/2014 
1. OBJETIVOS
• Verificar valores quantitativos das substâncias da reação;
• Calcular rendimento percentual da reação.
2. RESULTADOS E DISCUSSÃO
- O procedimento iniciou-se com a pesagem de aproximadamente 0,25 g de alumínio;
- Na capela, em um béquer, foi adicionado 10 mL de KOH 2 mol/L ao alumínio pesado no item anterior e
observada a liberação de hidrogênio na reação;
Observação: Como a reação estava demorando para reagir, foram acrescentados 5 mL de KHO 2 mol/L.
- O béquer foi colocado sobre uma chapa de aquecimento e a solução foi aquecida para a sua velocidade de
reação aumentar. Durante a reação, a solução que era inicialmente incolor, tornou-se escura. Em torno de 20
minutos, a reação estava completa, o que pode ser evidenciado quando não se foi mais observado a liberação
de oxigênio;
- Foi dobrado o papel-filtro (de acordo com a figura 2.1). Em seguida, ele foi colocado dentro do funil,
apertando as dobras dele contra as paredes do funil. O papel foi umedecido com água destilada para ajustá-
lo perfeitamente;
Figura 2.1
- A solução, após esquentada, foi filtrada. Após isso, todo resíduo escuro ficou retido no filtro, deixando o
filtrado incolor;
- Com cuidado e sob agitação, foi adicionado 5 mL de ácido sulfúrico, H2SO4 6 mol/L, à solução.
Inicialmente apareceu um precipitado de hidróxido de alumínio, Al(OH)3, que se dissolveu a proporção que
mais ácido foi adicionado;
Observações e Discussão: Foram adicionados 2,5 mL a mais de ácido sulfúrico, para reagir com mais
rapidez. Não foi necessária uma segunda filtração. O último procedimento citado levou cerca de 15 minutos,
sendo que deveria ter levado no máximo 5 minutos, porém, aconteceu o erro de ter sido adicionado grande
quantidade a mais de KOH, na primeira parte do experimento. A solução aqueceu, fato ocorrido devido à
reação ácido-base ser exotérmica. Na solução, ficaram os íons potássio K+, íons alumínio, Al³+, e íons
sulfato, SO4²-.
- O béquer com o filtrado foi colocado em um isopor onde continha gelo, para um banho de gelo. Nessa
parte do processo, o fundo do béquer foi atritado comum bastão de vidro para iniciar a precipitação.
Discussão: Por conta da grande diferença de temperatura, ao entrar no banho de gelo, o filtrado sofre atrito,
e no béquer começam a se formar cristais de alúmen. 
- Foi pesado outro papel de filtro (0,44 g) e em seguida, foi filtrado a vácuo, os cristais de alúmen.
- Após a filtragem, obteve-se 4,03 g como massa do papel de filtro mais o sólido dos cristais de alúmen.
- Por fim, o rendimento da reação foi calculado:
VALORES TEÓRICOS:
Massa molar do alumínio [Al]: 27 g/mol
Massa molar do alúmen [KAl(SO4)2.12H2O]: 474 g/mol
27,00 g - - - - - - - - - - - - - - - 474,00 g
00,25 g - - - - - - - - - - - - - - - x 
x = 4,38 g de Alúmen
VALORES REAIS:
4,03 g – 0,44 g = 3,59 g de Alúmen com 0,25 g de alumínio.
RENDIMENTO PERCENTUAL:
R% = rendimento real / rendimento teórico * 100
R% = 3,59 / 4,38 * 100
R% = 81,96%
Discussão: Os reagentes foram o Al, KOH e H2SO4 e de acordo com dados teóricos, as suas massas
moleculares são: 27, 144 e 588 g. O produto molecular foi o Alúmen (sulfato duplo de alumínio e potássio
hidratado) tem massa molecular de 474 g, e seu número de mols é 1. De acordo com fontes na internet,
quando o rendimento químico está acima de 80% ele é considerado muito bom. No caso, o rendimento
percentual da reação foi nessa faixa (equivalente a 81,96%) e tal fato se dá porque um ou mais dos
reagentes foi usado em excesso, como foi o caso do KOH e do H2SO4 nesse experimento. 
Cuidados em relação a produção do hidrogênio gasoso durante a reação do alumínio com solução de
ácido clorídrico: O alumínio, por ser anfótero, irá reagir tanto com ácido quanto com base. No meio
contendo ácido clorídrico, a reação resultará na liberação de hidrogênio gasoso e formação de cloreto de
alumínio: 2Al(s) + 6HCl(aq) → 2Al3+(aq) + 6Cl-(aq) + 3H2(g). As reações as rápidas e liberam grande
quantidade de calor. O hidrogênio gera vários perigos à segurança humana. O elemento dissolve-se em
alguns metais, e, além de vazar, pode ter efeitos adversos neles, como a fragilização por hidrogênio. O
vazamento de gás hidrogênio no ar externo pode espontaneamente entrar em combustão. Além disso, o fogo
de hidrogênio, enquanto sendo extremamente quente, é quase invisível, e, portanto pode levar a queimaduras
acidentais.
4. CONCLUSÕES
Com os experimentos realizados foi possível verificar as relações quantitativas entre as substâncias que
participaram da reação, o Alumínio (Al), o Ácido Sulfúrico (H2SO4), o Hidróxido de Potássio (KOH) e a
substância resultante: o Alúmen [KAl(SO4)2.12H2O], onde as dosagens das três primeiras influenciam no
resultado da resultante, fazendo o mesmo se aproximar cada vez mais do rendimento teórico. E também foi
possível determinar o rendimento percentual da reação, com valor de 81,96%.
5. REFERÊNCIAS
RENDIMENTO DE UMA REAÇÃO QUÍMICA – BRASIL ESCOLA, disponível em
<http://www.brasilescola.com/quimica/rendimento-uma-reacao.htm>, acessado as 15:30 do dia
22/05/2014;
ESTEQUEOMETRIA – IQ EDUCAÇÃO, disponível em
<http://www.qieducacao.com/2010/11/estequiometria-rendimento-calculo.html>, acessado as 16:00
do dia 22/05/2014.