Relatório de Química 1ºbimestre Final

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Relatório de Química - Prática 02. Data de entrega: 06/04 
 
Integrantes: 
Sofia de Moura Campos / 1803834 
Victória Cristina Garrido de Lima / 1803926 
Vitória Carla Galdino Ferreira / 1803891 
 
Rendimento de Reações 
 
1. Introdução 
O fenômeno pelo qual uma ou mais substâncias são transformadas em outra (s) 
é chamado de reação química. Ela, por sua vez, é uma representação simplificada da 
transformação ocorrida, envolvendo as substâncias transformadas (reagentes), as 
substâncias produzidas (produtos), o estado físico dos reagentes e produtos, e as 
condições (temperatura, pressão, solventes etc.) nas quais a reação se processa. 
Nesse contexto, é importante ressaltar uma propriedade inerente às reações 
químicas: todas obedecem ao princípio da conservação das massas. Assim sendo, a 
soma das massas dos reagentes precisa ser igual a soma das massas dos produtos. 
Além disso, nota-se que, a medida que a massa dos reagentes aumenta ou diminui, o 
mesmo acontece ao produto na mesma proporção, e vice-versa. Outra particularidade 
relevante é a possível identificação de suas ocorrências a partir da observação de 
efeitos macroscópicos (mudança de cor, formação de precipitado, evolução de gás). 
Vale pensar também no rendimento prático e teórico de uma reação, tendo como 
base sua equação química. O rendimento teórico é a quantidade máxima de produto 
que pode ser obtida, prevista pela reação balanceada. Já o prático é definido pela 
quantidade adquirida ao final da realização de um experimento em laboratório, no qual 
podem ocorrer erros e desperdícios, assim podendo resultar em um valor diferente do 
rendimento teórico. A eficiência de uma reação pode ser calculada utilizando esses 
valores com a seguinte fórmula: 
 
2. Objetivo 
Partimos da seguinte equação: 
 
 
Por meio de diversos processos e cálculos, objetivou-se, ao final do experimento, 
determinar o rendimento real do produto sólido da reação citada acima. 
 
3. Experimental 
De modo a realizar o experimento, foram necessitados os seguintes materiais: 
dois béquers, um balão Kitasato, um funil de Büchner, um bastão de vidro, um vidro de 
relógio, uma pipeta graduada, uma balança, uma bomba de vácuo, uma espátula 
pequena, uma estufa, uma tesoura, papel de filtro e água destilada. 
Iniciado o procedimento, fabricou-se, primeiramente, 30 mL de solução 0,144 M 
de KI (iodeto de potássio) em um dos béquers. Para isso, foi preciso identificar qual 
seria a massa do sal, em gramas, de modo a facilitar a pesagem em termos práticos. 
Assim, utilizou-se a fórmula da concentração molar, dada por: 
 
Em que C é a concentração em mol/L, n é o número de mols e V é o volume da 
solução em litros (L). Assim sendo, e convertendo 30 mL para 0,03 L, construiu-se o 
cálculo para saber a quantidade de mols necessária de KI da seguinte maneira: 
 
Logo, n = 0,00432 mol. 
Em seguida, transformou-se essa quantidade de mol em gramas. Em termos de 
cálculo, multiplicou-se a massa (em gramas) de um mol do iodeto de potássio pelo n 
obtido acima, tendo em mente que a massa molar (M) do KI é a soma da massa molar 
do potássio (K) – 39 g/mol – e do iodo (I) – 127 g/mol –, ou seja, 166 g/mol. O resultado 
dessa multiplicação foi 0,72 g. 
O mesmo procedimento foi feito com o Pb(NO3)2 (nitrato de chumbo) no segundo 
béquer. No entanto, diferentemente da mistura de KI, foi feita uma solução de 30 ml de 
0,072 M. Seguindo o mesmo raciocínio lógico do primeiro caso: 
 
Descobre-se, dessa maneira, que n = 0,00216. 
Seguidamente, esse resultado foi multiplicado por 331, valor em g/mol da massa 
molar do nitrato de chumbo, haja visto que as massas molares do chumbo (Pb), do 
nitrogênio (N) e do oxigênio (O) são, respectivamente, 207,14 e 16 g/mol. Deve-se 
considerar, ainda, a dupla atomicidade do nitrogênio e a sêxtupla do oxigênio. Para 
esse cálculo, a massa encontrada foi de 0,71 g. 
Após esses cálculos, mediu-se, separadamente, as massas dos dois sais na 
balança e colocou-se os 30 ml de água destilada em cada um dos béquers, obtendo, 
desse modo, as misturas desejadas. No caso do nitrato de chumbo, um sal menos 
solúvel que o iodeto, foi necessário dissolvê-lo com o auxílio de uma espátula, 
misturando a solução levemente. 
O próximo passo foi adicionar a mistura de Pb(NO3)2 lentamente à outra solução 
com o uso da pipeta graduada. Ao gotejá-la, notou-se a ocorrência da reação química, 
denunciada pela mudança de cor: o nitrato de chumbo, entrando em contato com o 
iodeto de potássio, obteve uma coloração amarela forte, semelhante à cor de uma 
gema de ovo. A solução adquirida foi transferida para o Kitasato. 
Em seguida, o papel de filtro foi cortado para caber no funil de Büchner. Depois, 
encaixou-se o funil neste e conectou-se a mangueira da bomba de vácuo ao local 
adequado do Kitasato para realizar a filtração a vácuo. Com auxílio de um bastão de 
vidro, assim prevenindo a perda de parte do objeto de análise por respingos, despejou-
se a solução final. 
O produto filtrado, juntamente com o papel de filtro, foi transferido a um vidro de 
relógio e posto na estufa, onde permaneceu por 5 dias. 
 
4. Resultados e discussão 
Após o período mencionado, o vidro de relógio contendo o produto filtrado e o 
papel de filtro foi retirado da estufa, com o propósito de que análises finais fossem 
efetuadas e conhecer o real rendimento da reação. 
 
Pela equação, comprova-se que o produto filtrado é o PbI2 – composto cuja 
observação é desejada pelo trabalho – e que ele é sólido, enquanto o outro produto, o 
KNO3, é aquoso; ou seja: devido a seu estado físico, este não é retido pelo papel de 
filtro, mas aquele é. 
Assim sendo, pôde-se calcular o rendimento da reação proposta analisando a 
massa adquirida ao final do período de secagem do produto sólido na estufa. No 
entanto, antes foi preciso descobrir o rendimento teórico da reação. 
Sabe-se que, pela reação balanceada, dois mols de KI e um de Pb(NO3)2 
resultam em um mol de PbI2 (além de dois de KNO3). Foi necessário determinar, a 
partir dessa informação e do conhecimento das massas utilizadas no experimento, se 
um dos reagentes da reação realizada é limitante. Para tanto, consideraram-se as 
massas molares desses compostos, duas das quais já foram apresentadas: a do KI 
(166 g/mol) e do Pb(NO3)2 (331 g/mol). Foi encontrado que a massa molar do PbI2 é 
461 g/mol, valor obtido somando a massa molar do chumbo à do iodo, essa última 
multiplicada por dois devido à atomicidade dupla do iodo. Com esses dados, construiu-
se a seguinte tabela: 
 
KI Pb(NO3)2 
332 g (valor segundo a equação, 
ou seja, dois mols: 2x166 g) 
331 g (valor segundo a equação, 
ou seja, um mol) 
0,72 g (valor utilizado na prática) 0,71 g (valor utilizado na prática) 
 
Multiplicando-se 332 por 0,71 e, por sua vez, 331 por 0,72, notou-se que o 
segundo produto é maior do que o primeiro, significando que há um reagente em 
excesso: o KI. 
Com esse conhecimento, determinou-se, a partir da massa do reagente limitante, 
Pb(NO3)2, qual seria o valor de massa do produto PbI2 teoricamente, relembrando que, 
segundo a equação, um mol de Pb(NO3)2 resulta em um mol de PbI2: 
 
 
Descobriu-se que a massa de PbI2 adquirida, em condições perfeitas e sem 
desperdícios, seria 0,99 g. 
No entanto, ao medir a massa final do produto na prática, foi observado que esta 
era igual a 0,85 g, um valor diferente do previsto pela reação. Assim, de modo a 
identificar qual foi o rendimento do experimento, fez-se uma regra de três: 
 
 
O rendimento prático da reação trabalhada, portanto, foi de 85,9%. 
 
5. Conclusão 
Com este experimento foi possível perceber a diferençaentre a teoria e a prática 
em si. Ao realizar um cálculo inicial, é possível observar o que seria um rendimento 
ideal de 100% do PbI2, no caso, 0,99 g. Todavia, na prática esse tipo de rendimento 
não intercorre, uma vez que é incerto determinar com precisão a quantia de material 
formado a partir de uma reação química, devido a fatores como a perda de material 
durante o processo, a imprecisão na quantidade de algum dos produtos e, 
majoritariamente, a imprevisibilidade de como a reação, de fato, ocorrerá. 
Além disso, observou-se através de cálculos estequiométricos que existia um 
produto em demasia, o KI. Esse tipo de excesso é relevante e proposital, pois faz com 
que a reação ocorra mais rápido. Já o reagente limitante (PbI2), por estar em menor 
quantidade, serve como suporte para os cálculos estequiométricos. 
Em linhas gerais, tendo em vista o parâmetro do que seria a quantidade ideal de 
produto obtido, o rendimento apresentado do PbI2 foi 85,9% (para 0,85 g). Assim sendo, 
finda-se que o experimento teve um rendimento muito bom, uma vez que rendeu mais 
de 80% de produto final.