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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAPÁ Aluno (a): Genival dos Passos Ramos Aluno (a): Matheus Farias Marques Aluno (a): Márcia Lilian Souza Sanches Professor (a): Pedro Evaristo coqueiro. Disciplina: Química Inorgânica Experimental 1 Curso: licenciatura em química Turma: 17.3 Conteúdo: Aula Prática Avaliativa Reação de Precipitação. REAÇÃO DE PRECIPITAÇÃO Macapá/AP 2018 INTRODUÇÃO As soluções químicas são de duas ou mais substâncias. Quando misturamos duas ou mais soluções formadas por solutos diferentes, pode ou não ocorrer uma reação química. Uma das evidências da ocorrência das reações é a formação de um precipitado, ou seja, um sólido insolúvel na água. O experimento a seguir ajudará os alunos a fixar melhor os conteúdos teóricos sobre a solubilidade precipitação e rendimento. OBJETIVOS. Observar uma reação de precipitação; Realizar cálculos estequiométricos envolvendo reagente limitante. Calcular o rendimento de uma reação. MATERIAIS E REAGENTES. 50 ml de solução de Nitrato de Chumbo II, Pb(NO3)2 a 0,5 mols/L 50 ml de solução de Iodeto de Potássio, KI a 0,5 mols/L. Balão Volumétrico de 50 ml Espátula Água destilada Béquer de 100 ou 250 ml Funil de vidro Suporte universal Papel de filtro Estufa Balança de precisão Placa de petri ou Vidro de relógio PROCEDIMENTOS. 1. Inicialmente os alunos dispuseram os materiais a serem utilizados sobre a bancada, em seguida foram preparadas as referidas soluções usando o calculo; Para encontramos a quantidade de material necessário para as medidas das referidas soluções 2. Posteriormente foi descoberto o valor em gramas necessário para os dois e foi aderido 50 ml de Água destilada as soluções a 0,5 mol/l aonde obtivemos 8,28 g para o Pb(NO3)2 e 4,15 g para o KI. 3. No terceiro passo foi pesado o papel filtro para depois se obter a diferença deste sem o precipitado e com o precipitado, ele “puro“ apresentou 0,7685 g. 4. Foi adicionada a solução de nitrato de chumbo à de iodeto de potássio, e agitado com o bastão, os alunos observaram a reação anotaram as características dessa e a equação. 5. Posteriormente foi adaptado o papel de filtro ao funil, obedecendo este para que houvesse maior aderência, em seguida foi colocado o funil no anel de ferro que já estava fixo ao suporte. 6. Foi feita a filtração manuseando com cuidado a solução para que não houvesse perda de precipitado, mesmo assim no grupo em questão houve um pouco de perda, neste grupo também o processo de filtração foi um pouco mais demorado, após a filtração foram lavados com água destilada o bastão de vidro e o béquer para que fosse removido qualquer resíduo de precipitado. 7. Foi lavado o precipitado no funil com água destilada, em seguida foi colocado sobre uma placa de petre, sendo o filtrado descartado. 8. O precipitado foi levado para secar em uma estufa à 150º C, por 15 minutos. 9. Por último foi pesado o papel filtro, frio, com o precipitado, apresentando este 1,3280 g. Tabela 1: Massas pesadas Substância: Massa pesada: Iodeto de potássio 4,15 g Nitrato de Chumbo 8,28g Papel filtro “puro” 0,7685 g Papel filtro com o precipitado 1,3280 g Tabela 2: Dissolução dos reagentes e reação Procedimento: Observação: Pb(NO3)2(aq) + 2KI(aq) → PbI2(s) + 2KNO3(aq) Ao misturar a solução de nitrato de chumbo na de iodeto de potássio, houve uma reação mudando bruscamente a coloração de transparente para as duas para um amarelo, e formando um sólido insolúvel depositado no fundo do recipiente. Inicialmente foram dissolvidos 4,15 g de iodeto de potássio, pesado na balança de precisão, em 50 mL de água destilada, ocorreu assim à completa dissolução, não foi preciso aquecer o tubo de ensaio. Muitas vezes quando o sólido não se dissolve com facilidade é necessário aquecer, pois o aumento da temperatura como se sabe interfere nas interações intermoleculares existentes no sólido propiciando uma maior solubilização. Como já dito com a completa dissolução do cromato, houve uma dissociação dos íons deste. Em seguida foi feito o mesmo processo, porém dessa vez com o nitrato de chumbo Pb (NO3)2, pesando este 8,28g foi dissolvido em 50 mL de água, como sabemos neste processo não há reação, portanto os íons do nitrato de chumbo foram também dissociados Antes de serem misturados os reagentes, o papel de filtro foi pesado na balança de precisão, pois posteriormente seria necessário se obter a diferença do peso deste sem e com o sólido, e assim ter maior precisão nos cálculos de rendimento da reação. Ao serem misturados, logo se deu a reação de precipitação, como mostra a equação, formando um sólido insolúvel amarelo que é o iodeto de chumbo. PbI, como citado nessa prática ocorre quando íons de cargas contrárias se atraem tão fortemente que formam um sólido iônico insolúvel, como foi este caso. Os alunos chegaram à conclusão de que o PbI era o precipitado com o auxílio dos conhecimentos adquiridos na teoria como algumas das generalizações; os nitratos, por exemplo, são em sua maioria solúveis e como o cátion ligado a ele é um metal alcalino, logo se pôde chegar à conclusão de que o nitrato de chumbo não era o precipitado, já o PbI como pode se observar possui novamente o iodeto, dessa vez de chumbo, e os iodetos em sua maioria são solúveis com exceção do iodeto de chumbo é que logo anuncia que este é o precipitado. Em seguida foi feita a filtração, umedecendo o papel de filtro no funil para que houvesse maior aderência, em seguida foi feita à filtração sendo a solução filtrada com o máximo de cuidado para que não houvesse perda do sólido e assim não interferir nos resultados, no grupo em questão o processo de filtração demorou um pouco mais sendo preciso filtrar várias vezes à solução, por fim foi lavado o recipiente com água destilada para se aproveitar o máximo do produto. Com o sólido no papel filtro este foi retirado do funil e colocado sobre a placa de petre e colocado na estufa, no dia posterior este foi pesado apresentando 1,3280 g (com o precipitado). Com os dados fornecidos e a partir da equação química balanceada da reação foi possível se chegar as conclusões em relação a dados estequiométricos da reação solicitado pela docente que são de extrema importância em laboratório, como saber qual é o reagente limitante e em excesso da reação. Esse conceito é de extrema importância, pois de acordo com leis ponderais, com a estequiometria, existe uma relação fixa na qual os reagentes interagem (Lei de Proust), caso um dos participantes tenha um maior valor de massa ou de volume que a proporção estabelecida à quantidade em excesso não reagirá, ou seja, a reação para quando um dos reagentes, limitante, é consumido totalmente. Nesse caso foi calculado o reagente limitante e em excesso da reação de precipitação: Reagente limitante e em excesso: Pb (NO3)2(aq) + 2KI(aq) → PbI2(s) + 2KNO3(aq) Com a equação devidamente balanceada foi calculado o reagente limitante e em excesso da reação: Calcular a quantidade de matéria de cada um dos reagentes: Aqui já se pode concluir que o nitrato de chumbo é o reagente em excesso, pois como se sabe o reagente em menor quantidade é o limitante. RESULTADOS FINAIS. Papel filtro puro Papel filtro com precipitado Precipitado 0,7685 1,3280 0,5595 Rendimento teórico Rendimento obtido 0,2556 0,5595 Por fim cálculos o rendimento percentual para obtermos o resultado de 218%. CONSIDERAÇÕES FINAIS. O resultado de 218% se dá por vários fatores. Vazamento no momento da filtragem Temperatura não tão elevada Tempo na estufa não tão prolongado. Podemos observar as características do precipitado e calcular o seu rendimento como proposto. Também A partir dos resultados obtidos pôde-se concluir que a relação ideal entre as quantidades de matéria de reagentes para a obtenção de um produto ocorre quando os volumes e as concentrações de ambas as soluções reagentes são iguais, assim, as proporções tornam-se constantes.
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