Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
PRINCÍPIO DE LE CHATELIER: EQUILÍBRIO CROMATO-DICROMATO INTRODUÇÃO Nesta experiência será objecto de estudo uma reacção em que há reversibilidade considerável. Trata-se da reacção entre os iões cromato, 𝐶𝑟𝑂4(𝑎𝑞) 2− que são amarelados, e os iões dicromatos, 𝐶𝑟2𝑂7(𝑎𝑞) 2− que são alaranjados. A equação química da reacção em estudo é a seguinte: 2𝐶𝑟𝑂4(𝑎𝑞) 2− + 2𝐻(𝑎𝑞) + ↔ 𝐶𝑟2𝑂7(𝑎𝑞) 2− + 𝐻2𝑂(𝑙) O procedimento envolve a variação da concentração de iões hidrogénio, [𝐻(𝑎𝑞) + ], de modo a se observar como as concentrações das espécies amareladas e alaranjadas variam. Na parte I do procedimento deve ocorrer apenas uma mudança de cor: - quanto mais amarelada a tonalidade da solução, maior é a quantidade de iões 𝐶𝑟𝑂4(𝑎𝑞) 2− presente; - quanto maior a intensidade da cor laranja da solução, maior é a quantidade de iões 𝐶𝑟2𝑂7(𝑎𝑞) 2− presente. Nessa parte, proceder-se-á à adição de HCl(aq) que é uma fonte directa de iões 𝐻(𝑎𝑞) + . Pelo que, a adição de HCl(aq) equivale a aumentar a [𝐻(𝑎𝑞) + ] na reacção. Haverá também a adição de NaOH(aq), que tem a função de remover iões 𝐻(𝑎𝑞) + da reacção, pela neutralização ácido-base. Logo, a adição de NaOH(aq) equivale a reduzir a [𝐻(𝑎𝑞) + ] na reacção. É necessário distinguir a mudança de cor causada pela diluição (a tonalidade da solução torna- se mais pálida por adição de água) da mudança de cor de amarela para laranja, ou vice-versa. Na parte II deverá ser observada a formação do precipitado BaCrO4(s). A quantidade de precipitado formada é directamente proporcional à quantidade de iões 𝐶𝑟𝑂4(𝑎𝑞) 2− presente. MATERIAIS E REAGENTES 10 tubos de ensaio. 01 grade para tubos de ensaio. 05 copos de precipitação contendo as soluções reagentes, e 05 conta gotas. Soluções 0,1 mol/l em K2CrO4, K2Cr2O7, HCl, NaOH e Ba(NO3)2 PROCEDIMENTO Parte I 1 – Transferir aproximadamente 1 ml (cerca de 10 gotas) de solução 0,1 mol/l em 𝐶𝑟𝑂4(𝑎𝑞) 2− para um tubo de ensaio. E num outro tubo de ensaio transferir a mesma quantidade (10 gotas) de solução 0,1 mol/l em 𝐶𝑟2𝑂7(𝑎𝑞) 2− . Registe a cor inicial de cada solução. 2 – Adicionar a cada um dos tubos a solução 1,0 mol/l em HCl gota a gota (um máximo de 05 gotas) e registar a mudança de cor. 3 – Repetir o passo 1 com novas soluções (agora devem estar 04 tubos de ensaio com soluções coloridas). Registar a cor de cada solução inicial. 4 - Adicionar a cada um dos tubos a solução 1,0 mol/l em NaOH gota a gota (um máximo de 05 gotas) e registar a mudança de cor. 5 – A um dos tubos do passo 1, adicionar a solução 1,0 mol/l em NaOH gota a gota (um máximo de 10 gotas) e registar a eventual mudança de cor (de alaranjada para amarelada). 6 – A um dos tubos do passo 2, adicionar a solução 1,0 mol/l em HCl gota a gota (um máximo de 10 gotas) e registar a eventual mudança de cor (de amarelada para alaranjada). Parte II 7 – Transferir aproximadamente 1 ml (cerca de 10 gotas) de solução 0,1 mol/l em 𝐶𝑟𝑂4(𝑎𝑞) 2− para um tubo de ensaio. Adicionar 02 gotas de solução 1,0 mol/l em NaOH (nota: isto reduzirá a quantidade de iões hidrogénio; e o que ocorrerá com a quantidade de iões 𝐶𝑟2𝑂7(𝑎𝑞) 2− presente?). Adicionar gota a gota a solução 0,1 mol/l em Ba(NO3)2, até que se observe uma mudança (a turvação da solução e deposição de sólido no fundo do tubo de ensaio). 8 – Transferir aproximadamente 1 ml (cerca de 10 gotas) de solução 0,1 mol/l em 𝐶𝑟2𝑂7(𝑎𝑞) 2− para um tubo de ensaio. Adicionar 02 gotas de solução 1,0 mol/l em HCl (nota: isto aumentará a quantidade de iões hidrogénio; e o que ocorrerá com a quantidade de iões 𝐶𝑟𝑂4(𝑎𝑞) 2− presente?). Adicionar 10 gotas da solução 0,1 mol/l em Ba(NO3)2, e registar uma eventual mudança que se observar na solução. 9 – Ao tubo de ensaio do passo 7 adicionar gota a gota a solução 1,0 mol/l em HCl até que se observe uma mudança no aspecto físico da solução (deverá ocorrer a dissolução do sólido, e o surgimento do tom alaranjado). 10 – Ao tubo de ensaio do passo 8 adicionar gota a gota a solução 1,0 mol/l em NaOH até que se observe uma mudança no aspecto físico da solução (deverá ocorrer formação de um sólido, e o surgimento do tom amarelado). 11 – Transferir aproximadamente 1 ml (10 gotas) de solução 0,1 mol/l em 𝐶𝑟𝑂4(𝑎𝑞) 2− para um tubo de ensaio, e a mesma quantidade de solução 0,1 mol/l em 𝐶𝑟2𝑂7(𝑎𝑞) 2− noutro tubo de ensaio. Adicionar 05 gotas da solução 0,1 mol/l em Ba(NO3)2 a cada tubo de ensaio. Anotar as observações, e comparar estas com as que foram feitas anteriormente aquando da adição da solução aquosas de HCl ou de NaOH antes da adição da solução de iões 𝐵𝑎(𝑎𝑞) 2+ . TRATAMENTO DE DADOS - Apresentar as equações químicas acertadas para todas as misturas realizadas em cada passo do procedimento, e comentar reacções observadas com as informações registadas. - Sobre as mudanças na posição do equilíbrio do sistema em estudo construir a tabela seguinte: Utilizar setas (para cima ou para baixo) para indicar cada mudança observada como resultado da alteração introduzida ao sistema em equilíbrio. Assim, a observação do aumento da tonalidade laranja deve ser indicada com uma seta para cima na coluna de 𝐶𝑟2𝑂7(𝑎𝑞) 2− . Embora não seja visível, uma vez que a quantidade é muito pequena comparada com a quantidade de água presente, deve haver também um aumento da quantidade de 𝐻2𝑂(𝑙) presente, pelo que esta deverá ter também uma seta orientada para cima. - Explicar cada mudança de cor que ocorre referindo-se à tabela acima, e explicar o que aconteceu com base no princípio de Le Chatelier. - Utilizar a evidência a partir da adição de iões 𝐵𝑎(𝑎𝑞) 2+ e a tabela construída acima para explicar os resultados da reacção de precipitação. Explicar por que razão se adicionou HCl(aq) ou NaOH(aq), e por que causa estas espécies químicas agiram sobre a reacção de precipitação. - Explicar como os resultados observados no último passo do procedimento provam que de facto se trata de um equilíbrio químico.
Compartilhar