Preparação e propriedades de dióxido de carbono e ácido carbônico

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Universidade federal do rio de janeiro
Matéria: química b
Tutor: Julio Almeida
Preparação e propriedades de dióxido de carbono e ácido carbônico
Pratica: 1
Aluno: Rafael Ferreira Santos
Turma: B tarde
introdução
Dióxido de carbono é um gás ligeiramente tóxico inodoro, incolor e de sabor azedo, com aproximadamente 1,5 vezes mais pesado que o ar, ele pode ser trasfegado como um liquido de um recipiente a outro.
A massa de 1 litro de dióxido de carbono em condições normais é de 1,98g, a sua solubilidade em água não é alta, um litro de volume de água a dissolve 0,88 litros de volume de dióxido de carbono. O dióxido de carbono é um anidrido de ácido carbónico.
O carbono é, sob muitos aspectos, um elemento único. Este elemento existe nas formas de grafite, diamante e C60 (Buckyball), podendo formar uma enorme variedade de compostos contendo ligações covalentes. Embora o carbono seja um não-metal, sob a forma de grafite, conduz eletricidade. Dois dos óxidos de carbono são muito comuns, o CO e o CO2, sendo que este último é o anidrido do ácido carbônico (H2CO3), um ácido fraco e instável.
Neste experimento investigaremos algumas reações do carbono, do dióxido de carbono e de carbonatos. O ácido carbônico é um ácido dibásico e forma duas séries de sais: os bicarbonatos (sais ácidos) e os carbonatos. Algumas propriedades de carbonatos e bicarbonatos serão estudadas.
objetivos da aula
Investigar algumas reações que formam dióxido de carbono.
materiais e reagentes 
11 tubos de ensaio;
conta gotas;
bico de Bunsen;
pinça de madeira;
erlenmeyer de 250mL com rolha;
canudo de vidro;
suporte para tubo de ensaio;
becker de 50 mL;
espátula de madeira;
carbonatos de sódio, cálcio, magnésio e chumbo;
bicarbonato de sódio;
pratica com bico de bunsen
matéria 
Na2CO3, CaCO3, MgCO3, PbCO3 e NaHCO3
reagentes 
H2SO4 2M, Ca(OH)2, HCl 2M, HNO3 3M, HCl 2M, H2C2O4 5M
 4.0 Métodos (procedimentos)
Em cinco tubos de ensaio, foram colocados aproximadamente ½ cm de altura de
cada um dos seguintes sólidos: Na2CO3, CaCO3, MgCO3, PbCO3 e NaHCO3.
Depois foram etiquetados os tubos para identificá-los. Adicionou-se 5 gotas de H2SO4 2M ao primeiro tubo. Para testar a presença do gás CO2, manteve uma gota da solução saturada de Ca(OH)2 suspensa em um conta gotas o mais próximo possível da solução. O aparecimento de um precipitado branco ou de uma névoa branca na gota de Ca(OH)2, devido à formação do CaCO3(s) branco e insolúvel, é provando que o gás CO2 está sendo produzido.
Foi Repetido o procedimento, adicionando HCl 2M ao segundo tubo ouve um borbulhamento causado pela Introdução de ácido clorídrico no carbonato de cálcio indicava a libertação do gás e a formação do sal e água quando foi posto uma gota da solução saturada de Ca(OH)2 suspensa em um conta gotas o mais próximo possível da solução. O aparecimento de um precipitado branco ou de uma névoa branca na gota de Ca(OH)2, devido à formação do CaCO3(s) branco e insolúvel, é provando que o gás CO2 está sendo produzido.
Colocou-se HNO3 3M ao terceiro, HCl 2M ao quarto e ácido oxálico 5M ao quinto e foi feito o teste com a gota de Ca(oh)2 ocorrendo a formação de CaCO3 nessas 3 soluções provando a libertação do CO2.
5.0 Resultados e discussões 
5.1 Questões 1
a- Qual é a causa da efervescência em cada teste?
O acido reage com o sal desprendendo a solução em um segundo sal, gás carbônico e aqua.
b-Escreva a equação para a reação em cada tubo.
H2SO4(aq) + Na2CO3(s) = Na2SO4(aq) + H2O(l) + CO2(g) 
CaCO3(s) + HCl(aq) = CaCl2(aq) + CO2(g) + H2O(l)
MgCO3(s) + 2HNO3(aq) → Mg(NO3)2(aq) + CO2(g) + H2O(l)
2 HCl (aq) + PbCO3 (s) → PbCl2 (aq) + H2O (l) + CO2 (g)
H2C2O4 + NaHCO3 = Na2C2O4(aq) + CO2(g) + H2O(l)	
Obs: ouve a formação de CaCO3 + H2O em todos tubos de ensaios quando posto o Ca(OH)2.
Ca(oh)2 + co2 = CaCO3 + H2O
Coloque em três tubos de ensaio aproximadamente ½ cm de cada um dos seguintes sólidos: MgCO3, PbCO3 e Na2CO3. Aqueça os tubos e faça o teste para verificar a formação de CO2 Como descrito acima.
5.2 Questões 2
a-Descreva o que você observou quando essas substâncias foram aquecidas.
Elas liberarão um gás que provavelmente seria o co2 
b-Todos os sólidos formaram CO2?
sim
c-Avalie as diferenças no comportamento dos três sólidos.
O pbco3 e nahco3 desprendeu gás carbônico com tempos iguais, mas mgco3 demorou mas para liberar o gás.
Coloque aproximadamente ½ cm de NaHCO3 em um tubo de ensaio.
Aqueça e faça o teste para verificar a formação de CO2.
5.3 Questões 3
a-Escreva a equação da reação.
NaHCO3 + calor -> Na2CO3 + CO2 + H2O
b-Qual o comportamento que você observa quando o NaHCO3 é utilizado como fermento químico?
O crescimento da massa (bolos, bolachas, etc) é devido à liberação do CO2 do NaHCO3.
Em um tubo de ensaio, coloque aproximadamente ½ cm de fermento em
pó. Adicione 1mL de água e, rapidamente, faça o teste para verificar a formação
de CO2.
5.4 questões 4
a-Que gás causa a efervescência do fermento em pó?
Co2
b-Consulte a etiqueta para obter a composição do fermento em pó. Com
base na composição, escreva as reações que ocorreram quando se adicionou
água.
NaHCO3 + H2O -> CO2 + NaOH + H2O
Coloque 8 a 10 gotas da solução de Ca(OH)2 em um erlenmeyer de 250 mL. Acenda um palito de fósforo, coloque-o no frasco e segure-o até que o fogo se apague. Retire o palito queimado, tampe o frasco e agite.
5.5 questões 5
a-Qual é o precipitado branco que se forma na solução de Ca(OH)2?
CaO
Usando um canudo, sopre em 2 mL de uma solução de Ca(OH)2 dentro de
um tubo de ensaio por aproximadamente 15 segundos.
5.6 questões 6
a-Observe a formação de um precipitado branco, qual é a fonte de CO2?
A expiração
6.0 conclusão
O gás em questão é frequentemente obtido como subproduto de diversas reações químicas industriais, como, por exemplo, a fermentação alcóolica na fabricação do álcool comum e das bebidas alcóolicas, a decomposição de carbonatos (CaCO3 --> CaO + CO2), entre outras. A produção de águas gaseificadas e refrigerantes utiliza o gás carbônico dissolvido (ácido carbônico), responsável pela efervescência característica desse tipo de bebidas. Por não ser condutor de energia, o gás carbônico é muito empregado em extintores de incêndio. Além disso, esse gás também é utilizado como anestésico em animais que vão para o abate e para a regulação do pH de águas do aquário.
Paracambi setembro de 2014