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0 UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ CÂMPUS DE SANTA HELENA LICENCIATURA EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS PRÁTICA 03 REAÇÕES EM SOLUÇÃO AQUOSA ALEXIA FERNANDA FERREIRA DOS SANTOS CAROLINE VITÓRIA ALVES BORGES CLEOCI VARGAS DA SILVA THAÍS CAROLINI APOLINÁRIO DOS SANTOS SANTA HELENA – PR JUNHO – 2018 1 ALEXIA FERNANDA FERREIRA DOS SANTOS CAROLINE VITÓRIA ALVES BORGES CLEOCI VARGAS DA SILVA THAÍS CAROLINI APOLINÁRIO DOS SANTOS PRÁTICA 03 REAÇÕES EM SOLUÇÃO AQUOSA Relatório apresentado à disciplina de Química Geral Aplicada para obtenção de nota parcial do 1º período do curso de graduação em Licenciatura de Ciências Biológicas da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR, sob supervisão da Prof.ª Dr.ª Jociani Ascari SANTA HELENA – PR JUNHO – 2018 2 1. INTRODUÇÃO 2. OBJETIVOS 3. MATERIAIS E MÉTODOS 3.1 EQUIPAMENTOS E VIDRARIAS 3.2 REAGENTES 3.3 PROCEDIMENTO 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 4.1 RESULTADOS 4.2 DISCUSSÃO 5. CONCLUSÃO 6. REFERÊNCIAS 3 1. INTRODUÇÃO O relatório refere-se à aula prática realizada em laboratório, tendo como foco reações em solução aquosa, com o objetivo de reconhecer uma reação química e preparar soluções de concentrações diferentes. Uma solução é uma mistura homogênea de uma substância dissolvida em outra. As soluções mais familiares são aquelas no estado líquido, especialmente as que usam água (soluções aquosas), que "misturam" muito bem uma série de substâncias: sólidas (como o açúcar), líquidas (como o álcool) e sob a forma de gás (como o ar). Assim, solução é a denominação ao sistema em que uma substância está distribuída, ou disseminada, numa segunda substância sob forma de pequenas partículas (CARVALHO, 2010). “As soluções podem apresentar composições continuamente variáveis e ser homogêneas numa escala que está além do tamanho das moléculas individuais. Esta definição pode ser utilizada para abranger uma ampla variedade de sistemas, incluindo soluções comuns como o álcool em água ou AgClO4 em benzeno e mesmo grandes proteínas em soluções aquosas de sais.” (MAHAN, 1995) Muitas ligas metálicas são soluções sólidas como o “níquel” das moedas (25% Ni, 75% Cu). As soluções mais familiares estão no estado líquido, especialmente aquelas nas quais a água é o solvente (GLOBO, 2015). Solução Solvente Soluto Exemplo Sólida Sólido Sólido Líquido Gasoso Ouro + Prata Ouro + Mercúrio Platina + Hidrogênio Líquida Líquido Sólido Líquido Gasoso Água + Açúcar Água + Álcool Água + Ar (dissolvido) Gasosa Gasoso Gasoso Ar (Nitrogênio + Oxigênio) Tabela disponível em: http://educacao.globo.com/quimica/assunto/solucoes/concentracao-de- solucoes.html As reações de precipitação acontecem quando se misturam as soluções de dois sais solúveis em água, pode suceder que se forme um novo sal insolúvel em água. Esta reação designa-se por precipitação. Por exemplo, pode obter-se um precipitado de iodeto de chumbo através da mistura das soluções aquosas de iodeto de potássio e de nitrato de chumbo. Nas reações de precipitação, formam-se dois sais. Um desses sais é solúvel em água, o outro produto da reação é um sal insolúvel em água que acaba por 4 se depositar passado um certo intervalo de tempo. Este sal insolúvel que se forma é um sólido a que se chama precipitado (YDUKA, 2011). A solubilidade dos sais em água verifica-se experimentalmente adicionando uma dada quantidade de cada um dos sais à mesma quantidade de água contida, por exemplo, num tubo de ensaio (YDUKA, 2011). A dissolução de um sólido iônico implica a separação de cada íon dos íons de carga que o rodeiam no estado sólido. A água é especialmente o melhor solvente para compostos iônicos porque cada molécula de água tem uma extremidade negativamente carregada. Quando um composto iônico se dissolve em água, cada íon negativo fica cercado por moléculas de água com suas extremidades positivas apontando para o íon e cada íon positivo fica cercado por extremidades negativas de diversas moléculas de água (EBAH, 2013). O equilíbrio químico é atingido quando, na mistura reacional, as velocidades das reações direta (reagentes formando produtos) e inversa (produtos regenerando os reagentes) ficam iguais. Mas, em primeiro lugar, é importante entender que reação química é um processo onde reagentes se combinam e formam novas substâncias com propriedades diferentes. Algumas reações se processam totalmente, enquanto outras parecem parar antes de estarem completas. Isso tem a ver com a reversibilidade da reação. Em uma reação reversível os reagentes formam os produtos, mas os produtos reagem entre si e regeneram os reagentes (GLOBO). São denominadas soluções eletrolíticas, as que conduzem energia elétrica, para soluções aquosas de NaCl, KI, NaOH, HCl, entre outras. Os compostos destas soluções são denominados não-eletrólitos, e os compostos NaCl, KI, NaOH, HCl são denominados eletrólitos. Essas soluções (NaCl,KI,NaOH, HCl) são condutores de energia pelo fato de se transformarem ao serem colocadas na água. A Teoria da Dissociação Eletrolítica do químico sueco Arrhenius, diz respeito ao fato das transformações poderem voltar ao estado anterior em sentido oposto, ou seja, elas são consideradas reversíveis, pois elas ocorrem nos dois sentidos, sendo assim equacionadas com dupla seta, sendo uma contraria da outra (COLEGIOWEB, 2012). Soluções boas condutoras de eletricidade são consideradas eletrólitos fortes, pois têm uma grande quantidade de íons livres em solução. Outras substâncias, que se solubilizam apenas parcialmente - e que, portanto, são más condutoras -, são eletrólitos fracos. Então, nem todos os compostos iônicos dissolvem-se completamente em água (EBAH, 2013). 5 2. OBJETIVOS Reconhecer a ocorrência de reações químicas e os aspectos que levam a esse reconhecimento. Observar as reações ocorridas por meio da mistura entre dois reagentes, localizando as misturas que ocasionaram a formação de precipitado, mudança de cor e liberação de gás, que foram características observadas durante o experimento e que estão associadas as reações químicas. 6 3. MATERIAIS E MÉTODOS 3.1 MATERIAIS E VIDRARIAS Quantidade Materiais e Vidrarias 9 Tubos de ensaio 1 Estante para tubos de ensaio 5 Pipetas graduadas de 2 ml 3.2 REAGENTES Quantidade Reagentes Numerado como: 1 ml Hidróxido de sódio (NaOH) a 0,5M 1 1 ml Carbonato de sódio (Na2CO3) a 0,5M 2 1 ml Sulfato de hidrogênio (H2SO4) a 0,5M 3 1 ml Sulfato de cobre (CuSO4) a 0,5M 4 1 ml Acetato de zinco (Zn(AC-)2) a 0,5M 6 3.3 PROCEDIMENTO Primeiramente rotulou-se os nove tubos de ensaio para que pudéssemos diferenciar as reações possíveis entre as cinco soluções. Em cada tubo combinou-se dois diferentes reagentes, conforme a tabela abaixo. Utilizou-se 1ml de cada solução e observou-se as mudanças ocorridas na reação química, sempre anotando detalhadamente cada uma. Combinação das soluções Reagentes 1 e 2 Hidróxido de sódio + carbonato de sódio 1 e 3 Hidróxido de sódio + sulfato de hidrogênio 1 e 4 Hidróxido de sódio + sulfato de cobre 1 e 6 Hidróxido de sódio + acetato de zinco 2 e 3 Carbonato de sódio + sulfato de hidrogênio 2 e 4 Carbonato de sódio + sulfato de cobre 2 e 6 Carbonato de sódio + acetato de zinco 3 e 4 Sulfato de hidrogênio + sulfato de cobre 4 e 6 Sulfato de cobre + acetato de zinco7 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 4.1 RESULTADOS 8 4.2 DISCUSSÃO Após a realização da prática e dos cálculos das reações, pudemos ter um melhor entendimento sobre o porquê das mudanças ocorridas (ou não) em cada reação. Este tópico busca esclarecer cada uma das modificações verificadas. ➢ Reação 1: não foram observadas mudanças, pois a reação em questão é uma reação reversível, em que os reagentes se combinam e acabam por formar como produto as mesmas substâncias que foram usadas como reagentes; ➢ Reação 2: não foram observadas mudanças nesta reação, porque a combinação dos reagentes produz água e sulfato de sódio (Na2SO4), que é uma substância solúvel; ➢ Reação 3: houve formação de precipitado, já que o hidróxido de cobre (Cu(OH)2) obtido no produto é insolúvel. Além disso, foi observada uma mudança na cor da substância, dada pelo deslocamento do equilíbrio químico. ➢ Reação 4: houve formação de um precipitado branco, com consistência gelatinosa, porque o hidróxido de zinco (Zn(OH)2) obtido como produto é insolúvel e seu precipitado é branco; ➢ Reação 5: observamos que ao misturar os dois reagentes houve a produção de borbulhas, indicando a liberação de gás carbônico (CO2). Como não houve precipitado, podemos concluir que o sulfato de sódio (Na2SO4), que é solúvel, misturou-se com a água. ➢ Reação 6: percebemos a formação de precipitado, devido ao carbonato de cobre (CuCO3), que é insolúvel. Também observamos mudança de cor, ocorrida por causa do deslocamento do equilíbrio químico; ➢ Reação 7: houve formação de precipitado branco em consequência da formação de carbonato de zinco (ZNCO3), que é insolúvel e produz um precipitado gelatinoso e branco; ➢ Reação 8: não observamos a formação de precipitado, uma vez que as duas substâncias obtidas como produto são solúveis. Porém houve mudança de cor em razão do deslocamento do equilíbrio químico; ➢ Reação 9: não foi verificada nenhuma mudança após a reação, pois as duas substâncias obtidas como produto são solúveis. 9 5. CONCLUSÃO A preparação de soluções foi realizada de acordo com os cálculos e as técnicas ensinadas teoricamente, que consistem nas práticas básicas essenciais no processo de análise laboratoriais. A importância da precisão dos cálculos, bem como a utilização correta das vidrarias e equipamentos manuseados é relevante para a segurança nos resultados. A metodologia a ser apresentada em laboratório garantirá sucesso e confiabilidade no procedimento, e a segurança pessoal é indispensável, já que alguns materiais utilizados são ácidos e requerem atenção especial e conhecimento prévio sobre suas particularidades. Analisando os resultados, percebemos que nas reações 3, 4, 6 e 7 houve precipitado, porque reações de precipitação acontecem quando se misturam as soluções de dois sais solúveis em água e forma-se um novo sal insolúvel em água. E nas reações 2, 8 e 9 não aconteceram precipitado porque todos os nitratos são solúveis em água, então eles sempre estarão dissolvidos no meio reacional, sem precipitarem. E na reação 1 não houve precipitado porque uma reação reversível é uma reação química que pode ocorrer no sentido na qual reagentes se transformam em produtos e no sentido na qual os produtos se transformam em reagentes. 10 6. REFERÊNCIAS CARVALHO, F. Química Geral. Santa Teresa: IFES, 2010. 266p. COLEGIOWEB. Soluções eletrolíticas. Disponível em: <https://www.colegioweb.com.br/compostos-inorganicos-iii-a-teoria-de- arrhernius/solucoes-eletroliticas.html>. Acesso em: jun. 2018. EBAH. Relatorio 10 - reações entre íons em solução aquosa. Disponível em: <http://www.ebah.com.br/content/ABAAAe6pwAH/relatorio-10-reacoes-entre-ions- solucao-aquosa>. Acesso em: jun. 2018. EBAH. Soluções aquosas. Disponível em: <http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAzsQAF/solucoes-aquosas>. Acesso em: jun. 2018. GLOBO. Concentração de soluções. Disponível em: <http://educacao.globo.com/quimica/assunto/solucoes/concentracao-de- solucoes.html>. Acesso em: jun. 2018. GLOBO. Equilíbrio químico e constante de equilíbrio. Disponível em: <http://educacao.globo.com/quimica/assunto/equilibrio-quimico/equilibrio-quimico-e- constante-de-equilibrio.html>. Acesso em: jun. 2018. MAHAN, B. M.; MYERS, R. J. Química: Um Curso Universitário. 1. ed. São Paulo : Edgard Blücher, 2003. 604p. YDUKA. Reações de precipitação. Disponível em: <http://www.yduka.com/sumarios- e-licoes-8/item/reacoes-precipitacao>. Acesso em: jun. 2018.
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