REAÇÃO QUÍMICA DE OBTENÇÃO DO NaCl

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MATO GROSSO DO SUL
 CURSO ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA
BRUNA MAYRA CARVALHO RGM: 38465
DANIARA DIAS INASTOQUE RGM: 38467
 JUSLÂNE DA SILVA MIRANDA RGM: 38475
 JÉSSICA JAQUES DE SOUZA RGM:38472
MARINA CHAGAS DA SILVA RGM:38482
RELATÓRIO AULA PRÁTICA DE QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL:
REAÇÃO QUÍMICA DE OBTENÇÃO DO NaCl
DOURADOS- MS
2018
Introdução
 O presente relatório refere-se às atividades realizadas na 3º prática de química geral experimental. Tais atividades estão relacionada à reação química de obtenção do NaCl.
 O cloreto de sódio, conhecido de forma cientifica ou sal de cozinha conhecido na forma popular, que nada mais é um sal inorgânico, no qual a reação química que ocorre entre eles é uma reação de base e ácido em que recebe o nome de neutralização. O elemento Na (sódio) é um metal pertencente à família 1 no 3º período e é o decimo primeiro elemento da tabela. O elemento Cl (cloro) é um ametal pertencente à família 17 no 3º período e é o décimo sétimo elemento da tabela periódica, juntos eles formam o cloreto de sódio (NaCl) que tem a massa molar igual a 58.436 g/mol.
 O termo "sal" na química diz respeito aos compostos capazes de se dissociarem na água liberando íons, mesmo que em pequena porcentagem, dos quais pelo menos um cátion é diferente de H3O+ e pelo menos um ânion é diferente de OH-. Com base nesta definição, o cloreto de sódio é um sal. Contudo, o sal de cozinha não é um "sal", pois o sal de cozinha não é constituído apenas por cloreto de sódio, mas também, segundo a lei brasileira, deve ter um teor igual ou superior a 40 miligramas até o limite máximo de 100 miligramas de iodo por quilograma de cloreto de sódio. (CHEMELLO, 2005) 
 A reação de formação do cloreto de sódio é exotérmica, ou seja, libera energia durante a reação. Isto nos permite inferir que a energia dos produtos é menor que a dos reagentes e, mesmo havendo uma maior organização (menor entropia), a reação se dá de forma espontânea devido ao processo ser relativamente muito exotérmico. (CHEMELLO, 2005) 
 Os sais podem ser definidos como compostos que contêm pelo menos um cátion da base e um ânion de um ácido. Essa definição pode ser verificada na reação acima onde, o cátion Na+ da base reagiu com o ânion Cl - do ácido para formar o sal cloreto de sódio (NaCl). (SOUZA, 2018)
 Há uma variedade de sal, dentre eles, podemos citar 4 tipos de sal importantes para o uso do dia a dia:
 Sal de cozinha - O sal de cozinha pode ser iodado ou não iodado. O iodo foi adicionado ao sal pela primeira vez em meados de 1920 para combater uma epidemia de hipertiroidismo, um crescimento da glândula tireóide causado por irregularidades hormonais devido à falta de iodo. Crianças que não consomem a quantidade necessária de iodo também podem sofrer uma redução do crescimento físico e mental. Poucas pessoas sofrem de deficiência de iodo na América do Norte, embora isso ainda seja um problema ao redor do mundo. Em algumas áreas, fluoreto e ácido fólico também costumam ser adicionados ao sal. O sal de cozinha é o mais usado. Ele é processado para remover impurezas e contém antiaglutinantes, como o fosfato de cálcio. Como tem uma textura fina, o sal de cozinha é fácil de medir e se mistura de maneira homogênea. (ADITIVOS E INGREDIENTES, 2011) 
 Sal marinho - O sal marinho geralmente é mais caro do que o sal de cozinha devido ao modo como é colhido. O “fleur de sel” (“flor de sal”, em francês), por exemplo, é raspado manualmente da superfície de lagos de evaporação. Alguns sais marinhos não são tão processados quanto o sal de cozinha, mantendo, assim, os microminerais que geralmente são removidos durante o processo de refinação. O sal marinho pode ser grosso, fino ou em flocos. Pode ser branco, rosa, preto, cinza ou de uma combinação de cores, dependendo do lugar de onde vem e dos minerais contidos nele. (ADITIVOS E INGREDIENTES, 2011) 
Sal kosher - O sal kosher é usado para preparar carnes kosher, já que remove o sangue rapidamente. Muitos chefes de cozinha preferem usar este sal. Sua textura grossa facilita na hora de usá-lo e salpicá-lo sobre a comida durante ou depois do preparo. No entanto, ele não dissolve tão rápido quanto o sal de cozinha, então é melhor usar um sal mais fino quando fizer assados. Quando você substitui o sal kosher por sal de cozinha em uma receita, geralmente é necessário usar o dobro da quantidade de sal porque os cristais de sal kosher são maiores e ocupam mais espaço. O sal kosher não é iodado. Alguns afirmam que isso o faz ser melhor para cozinhar: o iodo deixa o sal de cozinha com um leve gosto de metal. Como geralmente podemos conseguir iodo de muitas outras fontes além do sal que usamos para cozinhar, usar um sal não iodado não é preocupante. (ADITIVOS E INGREDIENTES, 2011)
 Sal de rocha - O sal de rocha é um sal grosso não refinado que geralmente contém impurezas não comestíveis. Mas ele tem um uso na culinária. Receitas de sorvetes caseiros costumam orientar que sal de rocha deve ser espalhado sobre o gelo ao redor do cilindro com a mistura de sorvete. O sal faz o gelo derreter mais rápido e a mistura de sal e água resultante congela a uma temperatura mais baixa do que se o gelo estivesse sozinho. Isso faz o sorvete congelar mais rápido. O sal de rocha também é espalhado sobre estradas e calçadas congeladas para derreter o gelo. (ADITIVOS E INGREDIENTES, 2011).
O Bicarbonato de sódio - NaHCO3 - também é conhecido como carbonato de monossódio. Do ponto de vista químico é definido como um sal de sódio do ácido carbônico. O bicarbonato de sódio que encontramos comumente para venda é indicado como adequado para o uso alimentar. A indústria o utiliza como um aditivo na preparação de alimentos embalados. A presença dele nos alimentos é identificável na embalagem devido à sigla E500. (FLORIOS, 2014)
 Para a realização do procedimento experimental do cloreto de sódio, houve a necessidade de alguns materiais não apresentados anteriormente:
 Cápsula de Porcelana - Sendo um recipiente raso e de superfície relativamente grande, presta-se para evaporação de soluções. Pode ser aquecida, por exemplo, em banho-maria, para garantir que a evaporação se processe de maneira controlada. (BEATRIZ,2012)
 Tripé e Tela de Amianto - São usados juntamente com o bico de Bunsen e se destinam a suportar o recipiente que contém o sistema a ser aquecido. A camada de amianto da tela permite a distribuição uniforme do calor da chama na superfície inferior do recipiente (geralmente béquer ou erlenmeyer), evitando variações bruscas de temperatura que ocorreriam se fosse usado aquecimento direto. (BEATRIZ,2012) 
 O teste de chama é baseado no fato de que quando certa quantidade de energia é fornecida a um determinado elemento químico (no caso da chama, energia em forma de calor), alguns elétrons da última camada de valência absorvem esta energia passando para um nível de energia mais elevado, produzindo o que chamamos de estado excitado. (SILVA, 2012).
A origem das cores geradas pela presença de metais nas chamas está na estrutura eletrônica dos átomos. Com a energia liberada na combustão, os elétrons externos dos átomos de metais são promovidos a estados excitados e, ao retornarem ao seu estado eletrônico inicial, liberam a energia excedente na forma de luz. A cor (ou os comprimentos de onda) da luz emitida depende da estrutura eletrônica do átomo. Assim, a cor verde é obtida a partir da queima de sais de cobre e de bário, o amarelo pelo uso do sódio e o vermelho pelo uso do estrôncio. (GRACETTO; HIOKA; SANTIN FILHO, 2006).
 A química é a parte das ciências físicas, o que significa que ela usa procedimentos quantitativos além de conceitos qualitativos. Um dos procedimentos quantitativos mais fundamentais em química é a predição das massas de substâncias e volumes de soluções envolvidos nas reações químicas. (ATKINS, 2011) 
 Algumas vezes precisamos saber que quantidade de produto esperar em uma reação ou quandoreagente precisamos utilizar para fabricar a quantidade desejada de produto. Para fazer esse tipo de cálculo precisamos analisar o lado quantitativo das reações químicas chamada estequiometria das reações. A chave estequiometria das reações é a equação química balanceada. Uma equação química balanceada simboliza as mudanças qualitativa e quantitativa que ocorrem em uma reação química. Os Coeficientes estequiométricos mostram os números relativos de mols dos reagentes e produtos que tomam parte da reação. (ATKINS, 2011) 
 Esse tipo de expressão é chamado de equação simplificada, porque mostra o essencial da reação (as identidades dos reagentes e dos produtos) em termos de fórmulas químicas. Uma equação simplificada é um resumo qualitativo de uma reação química. Para resumir as reações quantitativamente, é preciso reconhecer que os átomos não são criados nem destruídos em uma reação química: eles simplesmente mudam de parceiros. A equação química balanceada de uma reação é usada para estabelecer a razão mola, o fator usado para converter a quantidade de uma substancia na quantidade de outra. (ATKINS,2011)
 Para determinar a massa de produto que pode ser formada a partir da massa conhecida de um reagente, primeiramente convertemos a quantidade em gramas de reagentes em mols e aplicamos a razão molar da equação balanceada para, depois, converter os mols de produtos formados em gramas. (ATKINS, 2011). 
Objetivos Gerais
Este relatório tem como finalidade a obtenção de cloreto de sódio, NaCl, a partir de bicarbonato de sódio (NaHCO3).
Objetivos Específicos 
Colocar em prática as normas de segurança aprendidas na teoria;
Sintetizar o NaCl, substância inorgânica;
Fazer os cálculos estequiométricos do rendimento teórico e percentual;
Reconhecer os íons que formaram um sal, através de testes qualitativos e quantitativos como o teste da chama e a reação entre o Nitrato de Prata (AgNO3) e Cloreto de Sódio (NaCl) .
Metodologia
No dia 13 de agosto de 2018 foi realizada a terceira aula experimental no laboratório de química- UEMS; na qual os alunos, acompanhados pelo Profº. Drº Ederson Aguiar e a técnica, puderam realizar atividades de reação química de obtenção do NaCl, observando a reação formada após o ácido ser colocado junto à substância (NaHCO3) com água e ferver. 
 4.0 Materiais e Métodos 
4.1 Materiais Utilizados
1) 1 cápsula de porcelana
2) 1 vidro de relógio
3) 1 proveta de 10 mL
4) 1 conta-gotas
5) 1 pisseta com água destilada
6) 1 bico de Bunsen / tela de amianto / tripé de ferro
7) 1 fio para teste de chama
8) 1 caixa de fósforo
4.2 Materiais necessários para uso comum: 
1) Balança analítica 
2) NaHCO3(s)
3) Solução de HCl 6 mol L-1
4) Solução de AgNO3
4.3 Procedimento Experimental
1) Foi pesado em balança analítica, uma cápsula de porcelana e um vidro de relógio (juntos).
2) Em seguida, pesado na cápsula, aproximadamente 1,0000 g de bicarbonato de sódio e foi anotado a massa;
3) Foi adicionado ao NaHCO3, 10 mL de água destilada, medida com uma proveta e cobriu-se a cápsula com o vidro de relógio.
4) Foi levantado ligeiramente o vidro de relógio, adicionou-se por meio de um conta-gotas, ácido clorídrico 6 mol L-1, gota a gota, 3 gotas por vez, até que uma nova adição não tivesse provocado mais efervescência.
5) Posteriormente, foi lavado cuidadosamente a face interior do vidro de relógio, com água destilada, usado para tal uma pisseta. A água de lavagem foi recolhida na cápsula.
6) O vidro de relógio foi retirado e foi aquecido a cápsula suavemente, com bico de Bunsen e tela de amianto, a fim de evaporar a água. Quando o sal começou a cristalizar, foi recolocado o vidro de relógio sobre a cápsula, pois a partir deste momento haveria uma tendência de gotas da solução saltarem (fenômeno da crepitação) para fora da cápsula.
7) Continuou-se o aquecimento até não haver mais água na cápsula e no vidro de relógio.
8) Logo após deixado esfriar foi pesado o conjunto cápsula + vidro de relógio + sal.
9) Calculou-se o rendimento da preparação.
10) Realizou-se testes analíticos com o produto obtido: teste de chama (para Na+) e reação com nitrato de prata (para Cl-). Para ambas as experiências foi dissolvido uma ponta de espátula do cloreto de sódio em cerca de 2 mL de água destilada. Em seguida foi levado uma gota desta solução à chama azul do bico de Bunsen por meio de um fio de teste de chama e foi observado a coloração que a chama assumiu. Logo após, foi adicionado à solução algumas gotas de uma solução de nitrato de prata. Observou-se o precipitado. Depois, foi exposto o tubo à luz e observou-se novamente, para interpretar resultados.
Resultados e Discussão
Na síntese do Cloreto de Sódio (NaCl), conseguiu-se realizar uma análise quantitativa e qualitativa. A quantitativa é uma parte da Química chamada de estequiometria das reações. Um coeficiente estequiométrico de uma reação química informa a quantidade relativa (número de mols) de uma substância que reage ou é produzida.
A estequiometria tem aplicações práticas importantes, como a predição da qualidade de produto que se forma em uma reação, o cálculo sempre é realizado pela substância limitante e a equação precisa-se está balanceada. 
No roteiro da aula prática, a equação fornecida possui um dos seus produtos desconhecido, contudo após a realização do experimento conseguiu-se descobrir que esse produto era o CO2.
Quadro I: A reação química para obtenção de cloreto de sódio (NaCl), a partir do ácido clorídrico (HCl) e bicarbonato de sódio (NaHCO3). 
HCl(aq) + NaHCO3(s) NaCl(aq) + H2O + CO2
O cloreto de sódio foi produzido a partir da equação. De acordo com a equação, para cada molécula de NaHCO3 que reage com o ácido clorídrico, há a formação de uma molécula de NaCl. Da mesma maneira, quando 1 mol de NaHCO3 reage com bicarbonato de sódio, 1 mol de NaCl é formado. Assim, conhecendo-se a massa de NaHCO3 que reagiu, é possível calcular a quantidade de matéria (número de mols) esperada de NaCl obtido (UDESC, 2015). 
Para obter-se uma equação correta faz-se uso da: segundo a Lei Ponderal de Proust, denominada de Lei das Proporções Constantes, as reações sempre ocorrem em proporções definidas e constantes. Para isso ocorrer necessita-se do reagente limitante, ou seja, é aquele que limita a quantidade de produto que pode ser produzido na reação. Isso significa que quando o reagente limitante é totalmente consumido, a reação para, mesmo possuindo outros reagentes.
Todos os outros reagentes que sobrarem são considerados reagentes em excesso. No caso desta prática o HCl que foi o reagente em excesso, foi utilizado 63 gotas de ácido clorídrico. 
 Quadro II: Massas Molares
	Compostos
	Massas Molares
	NaHCO3
	84,006 g/mol
	NaCl
	58,44 g/mol
Quadro III: Cálculo Estequiométrico 
Quadro IV: Rendimento da reação 
Na maioria das reações químicas realizadas na prática em indústrias e em laboratórios, a quantidade de produto obtido é menor que a quantidade esperada teoricamente. Isso quer dizer que o rendimento da reação não é igual a 100%, pois a massa total dos reagentes não foi completamente convertida em produtos.
O rendimento que foi obtido com a prática, pode-se ter sofrido alterações, pois na realização do experimento ocorreu uma perca de solução antes de ser aquecido e quando o sal estava sendo cristalizado. 
Realizou-se também o teste de chama; prática na qual já havia conhecimento; por tê-lo realizado no relatório anterior, possibilitando identificar o produto formado pela cor de sua chama. 
 Através dele é possível identificar a presença de metais na composição de alguma solução, pois cada um apresenta um tipo de coloração quando submetido ao teste, a origem das cores geradas pela presença de metais nas chamas está na estrutura dos átomos. Quando um sal é aquecido seus elétrons absorvem energia e saltam para um nível mais externo, de maior energia; esse processo é chamado de salto quântico.No momento em que isso ocorre dizemos que o elétron está em um estado excitado. Porém, esse estado é instável e logo ele retorna para a sua órbita anterior, mas quando o elétron salta de um nível até outro que seja mais próximo do núcleo, ele libera energia. Essa liberação ocorre na forma de luz visível.
Cada elemento libera energia de diferentes formas, ou seja, cada um deles irá apresentar uma variação em seu comprimento de onda e consequentemente essa irá afetar sua coloração. Através dessa variação é possível realizar a identificação do elemento presente na solução. Assim, a cor verde é obtida a partir da queima de sais de cobre e de bário, o amarelo pelo uso do sódio e o vermelho pelo uso do estrôncio. Misturas desses ingredientes produzem uma ampla gama de cores, enquanto que brilhos metálicos e faiscamentos são obtidos pela adição de magnésio e alumínio.
Através do quadro abaixo, comprova-se que diferentes comprimentos de onda correspondem à diferentes energias e emitem frequência de modo distintos, formando-se então cores diferentes. 
Quadro V: Espectro Eletromagnético 
Fonte: ATKINS, Peter e JONES, Loretta. Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente.
Através do experimento obteve-se o resultado abaixo, possibilitando a identificação de um elemento através de sua coloração. Desse modo, verificou-se a veracidade do experimento com base na literatura estudada. 
Quadro VI: Resultado obtido com o teste de chama
 
	Amostra
	Cor Obtida
	Elemento
	Comprimento da onda do elemento
	Cloreto de Sódio (NaCl)
	Amarelo- alaranjado
	Sódio (Na)
	589,6 e 598 mm
Por último realizou- se a reação do nitrato de prata (AgNO3) com o cloreto de sódio (NaCl). Com a junção dos dois sais, os íons de Ag+ e Cl- se combinam, formando uma molécula do sal cloreto de prata, que, sendo insolúvel, precipita-se para o fundo do tubo de ensaio, isto é, uma Reação de Precipitação. Os íons de Na+ e No3- permanecem em suspensão aquosa no tubo, combinados no sal nitrato de sódio.
Verifica-se que houve duas trocas de elementos nesta reação. O íon Ag+ foi deslocado do nitrato de prata e combinou-se com o íon Cl-, que por sua vez foi deslocado do cloreto de sódio. Os íons que sobraram formam o nitrato e o sódio. Assim, os dois compostos reagentes permutaram entre si seus radicais, criando dois compostos, isto é uma Reação de dupla- troca (JHON, 2013). 
Quadro VII: Reação entre Nitrato de Prata (AgNO3) e Cloreto de Sódio (NaCl)
 
AgNO3(aq) + NaCl(aq) NaNO3(aq) + AgCl(s)
Quadro VIII: Precipitado de Nitrato de Prata (AgNO3)
Conclusão
Pode-se concluir que, o experimento resultou na obtenção do NaCl em sua forma sólida, sendo este identificado a partir do teste de chamas e da sua reação com nitrato de prata. Desse modo, pode-se aplicar a literatura estudada de forma pratica, comprovando assim sua veracidade. Além disso, a reaplicação do teste de chamas possibilitou ter-se um conhecimento maior de como realizar essa prática. 
Referências
ADITIVOS, Ingredientes. O Sal e seus substitutos. [S.l.: s.n.], 2011. Disponível em:<http://insumos.com.br/aditivos_e_ingredientes/materias/246.pdf>. Acesso em: 17 ago. 2018.
ATKINS, Peter e JONES, Loretta. Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente; tradução Ricardo Bicca de Alencastro. 3ª Edição. Editora Bookman. Porto Alegre, 2006.
ATKINS, P; JONES, L. Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente; tradução Ricardo Bicca de Alencastro. 5ª Edição. Editora Bookman. Porto Alegre, 2012.
BEATRIZ, Maria de Lara Palmeira de Macedo Arguelho. Materiais Reagentes. [S.l.: s.n.], 2012. Disponível em: <http://www.cesadufs.com.br/ORBI/public/uploadCatalago/14490231052012Laboratorio_de_Quimica_Aula_4.pdf>. Acesso em: 17 ago. 2018.
CHEMELLO, Emiliano. Química na Cozinha. São Paulo: Cia da Escola, 2005. v. 2. Disponível em: <http://www.quimica.net/emiliano/artigos/2005ago_qnc_sal.pdf>. Acesso em: 17 ago. 2018
FLORIOS, Daia. BICARBONATO DE SÓDIO: O QUE É E PORQUE FUNCIONA. São Paulo: [s.n.], 2014. Disponível em: <https://www.greenme.com.br/consumir/detergentes/19-bicarbonato-de-sodio-o-que-e-e-porque-funciona>. Acesso em: 17 ago. 2018
GRACETTO, A.C; HIOKA, N; SANTIN FILHO, O. Combustão, Chamas e Teste de Chamas para Cátions: Proposta de Experimento. 2006. Disponível em: <http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc23/a11.pdf>. Acesso em: 08 ago. 2018.
JHON, T . O Que Acontece Quando Misturamos Cloreto De sódio Com Nitrato De Prata?.  2013. Disponível em: <https://www.trabalhosgratuitos.com/Outras/Diversos/O-Que-Acontece-Quando-Misturamos-Cloreto-De-s%C3%B3dio-200284.html>. Acesso em: 16 ago. 2018
SILVA, R.L. Teste da chama. 2012. Disponível em: <https://quimicaensinada.blogspot.com/2012/01/teste-da-chama.html>. Acesso em: 08 ago. 2018
SOUZA, Liria Alves. Os Sais. São Paulo: Uol, 2018. Disponível em: <https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/os-sais.htm>. Acesso em: 17 ago. 2018.
UDESC - Universidade do Estado de Santa Catarina. Introdução ao Laboratório de Química: Obtenção do NaCl. 2015. Disponível em:
<http://www.joinville.udesc.br/portal/professores/carlad/materiais/03_Estequiometria.pdf>. Acesso em: 16 ago. 2018.