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�PAGE �7� �PAGE �7� RELATÓRIO DE QUÍMICA EXPERIMENTAL EQUILÍBRIO QUÍMICO Alunos: Renato J. Ferreira___________________________ Matrícula: 98.2.1170___ 1 - Introdução: A razão para o limitado grau de dissociação dos eletrólitos fracos merece ser discutida em qualquer situação, porque figura um dos conceitos mais importantes da química, o “Equilíbrio Químico”. Uma reação em equilíbrio traz uma notação de ocorrência da direita para a esquerda ou vice-versa, ou seja, em sentido duplo, que traz consigo uma velocidade, estas velocidades, por exemplo, em ácido acético existe como íons. Logo, a extensão da dissociação é pequena e a posição do equilíbrio se situa na direção forma molecular da substância. Para eletrólitos fortes, a reação iônica para produzir moléculas tem uma tendência muito pequena de ocorrer. A posição de equilíbrio, portanto se situa quase que completamente para o lado dos íons. Também, podemos perceber a direção de deslocamento através da fórmula: 2 - Objetivo: Verificar experimentalmente o “Princípio de Le Chatelier” e analisar o deslocamento do equilíbrio das reações pela constante de equilíbrio (K). 3 - Materiais e Reagentes utilizados: Materiais: Cinco bequers de 80 ml; Cinco pipetas de 10 ml; Um suporte para tubos de ensaios; Doze tubos de ensaios; Um bico de Bunsin; Solução A - Nitrato de chumbo de concentração de 0,5 mol/l. Solução B - Iodeto de potássio de concentração de 0,5 mol / l. Reagentes: Nitrato de bário - Ba(NO3)2 - 1,0 mol / l - incolor; Hidróxido de sódio - NaOH - 1,0 mol / l - incolor; Ácido clorídrico - Hcl - 1,0 mol / l - incolor; Ácido clorídrico concentrado - Hclcon - incolor; Dicromato de potássio - K2Cr2O4 - 0,1 mol / l - laranja; Cromato de potássio - K2CrO4 - 0,1 mol / l - amarelo; Cloreto de cobalto - Cocl2 - rosa claro. Cocl2 . 6H2O Obs:. Nas soluções que envolvem cromato e dicromato de potássio, existem ambos os compostos. Porém, na solução de cromato de potássio, a concentração de CrO4-2 é maior que a de Cr2O7-2, e, na solução de dicromato de potássio a concentração de Cr2O7-2 é maior que a de CrO4-2 . 4 - Procedimento Experimental: 4.1 - Sistema CrO4-2 / Cr2O7-2 Reação envolvida: 2CrO4-2 + 2H+ ( Cr2O7-2 + H2O ( ( Amarelo Laranja A constante de equilíbrio para esta reação foi: A água como solvente, nunca entra na constante. Este equilíbrio quando sofre deslocamento é fácil de ser perceptível, pois os íons CrO4-2 e Cr2O7-2 são de cores diferentes. Observa-se que mesmo predominando um dos dois íons existe um pouco do íon não predominante. No suporte foram colocados dez tubos de ensaio. Para cinco tubos foram pipetados 2 ml de solução de CrO4-2, e nos outros cinco tubos foram pipetados 2 ml de solução de Cr2O7-2 ambas 0,1 mol / l . Próximo de cada béquer havia uma pipeta identificada com os nomes das substâncias que deveriam ser pipetadas por elas. 1 - Adicionou-se 1 ml de solução NaOH, 1 mol / l ao tubo número 2 com K2Cr2O7 0,1 mol / l até que se observasse a mudança de cor. Pelo “Princípio de Le Chatelier”, o equilíbrio se desloca para a esquerda. Isto é comprovado por uma mudança imediata de cor, passando da cor laranja para a cor amarela, imediatamente ao se adicionar NaOH no tubo; concluindo-se que a reação tende a consumir água em excesso e formar íons H+ para repor o que foi consumido. 2CrO4-2 + 2H+ ( Cr2O7-2 + H2O 2 - Adicionou-se 0,5 ml de solução de Hcl 1 mol / l ao tubo número 2 com K2Cr2O7 0,1 mol / l até que se observou mudança de cor. Ao se adicionar ácido ao tubo, percebe-se que a cor passa da cor amarela para a cor laranja, pois há um aumento de íons H+ na solução. Pelo “Princípio de Le Chatelier”, o equilíbrio se desloca para a direita, afim de se consumir o excesso de íons H+. Pela fórmula da constante, o denominador aumenta e o numerador também deve aumentar para manter o equilíbrio. 2CrO4-2 + 2H+ ( Cr2O7-2 + H2O 3 - Adicionou-se 0,5 ml de solução de NaOH 1 mol / l ao tubo número 3 com K2Cr2O7 0,1 mol / l até que se observou-se o resultado, adicionando-se 1 ml de Hcl e observou-se o resultado. Inicialmente o NaOH fará o equilíbrio se deslocar para a esquerda, passando a solução do tubo de cor laranja para a cor amarela, pois os íons OH- iram reagir com os íons H+, e pelo “Princípio de Le Chatelier” o equilíbrio se desloca no sentido de produzir íons H+. 2CrO4-2 + 2H+ ( Cr2O7-2 + H2O 4 - Adicionou-se ao tubo número 3 com K2CrO4 0,1 mol / l, 0,5 ml de solução Hcl 1 mol / l, observou-se o resultado e adicionou-se 1 ml de NaOH e anatou o ocorrido. Ao adicionar-se Hcl aumentou a concentração de H+ e o equilíbrio se desloca par direita. Ao adicionar NaOH diminui a concentração de H+ e o equilíbrio desloca para a esquerda. 2CrO4-2 + 2H+ ( Cr2O7-2 + H2O 5 - Adicionou-se ao tubo número 4 com K2Cr2O4 0,1 mol / l, duas gotas de Ba(NO3)2 1 mol / l e observou-se o precipitado formado. Constatou-se que o Ba(NO3)2 se dissocia em Ba2+ + 2NO3-, e o Ba2+ reage com o CrO2-, produzindo BaCrO4 através da mudança de cor, sendo esse insolúvel e por isso forma um precipitado. Ao se adicionar a solução de no tubo, percebe que este torna-se turvo, pois há formação de um precipitado disperso no tubo, que passa a conter uma mistura hetereogênea. 1Ba(NO3)2(aquoso) ( Ba2+(aquoso) + 2NO3(aquoso) 6 - Repetiu-se o passo descrito no item 5. Ao se adicionar duas gotas de Ba(NO3)2 1 mol / l observou-se a formação de um precipitado branco, bem definido no fundo do tubo. Isso ocorreu porque o íon CrO2-4 reage com o íon de Ba2+, formando um sal branco, mostrando que a solubilidade desse sal é muito pequena em solução aquosa (praticamente insolúvel). Mesmo após adição a solução continua amarela, pois, pelo “Princípio de Le Chatelier”, como o CrO2-4 foi consumido, o equilíbrio deverá se deslocar para a esquerda, afim de repor este consumo. Na fórmula da constante ocorre o mesmo do item anterior (5). 7 - Ao tubo número 5 com K2CrO4 0,1 mol / l, adiciona uma gota de Hcl 0,1 mol / l e duas gotas de Ba(NO3)2 1 mol / l e observou o resultado. Ao se adicionar simultaneamente Hcl e Ba(NO3)2 respectivamente, percebe-se que o tubo não varia e não há formação de precipitado. Reação final: 2NO3-(aquoso) + 2H+(aquoso) ( 2HNO3(aquoso) 8 - Adicionou-se uma gota de solução NaOH 1 mol / l e duas gotas de solução de Ba(NO3)2 1 mol / l , ao tubo 5 com solução de K2CrO4 0,1 mol / l. Observou-se a formação de um precipitado amarelo, sendo que o cromato estava em maior quantidade. 4.2 - Sistema [Co(H2O)2cl2] / [Co(H2O)6]2+ Equação envolvida: [Co(H2O)2cl2] + 4 H2O ( [Co(H2O)6]2++ cl- ( ( Azul Rosa A constante de equilíbrio para esta equação é dada por: 1 - Colocou-se dois milímetros de solução vermelha em um tubo de ensaio. Adicionou-se Hcl concentrado. Ao mesmo tubo adicionou-se água destilada. Observou-se pela mudança de cor que ao adicionar Hcl, esse se dissocia em H+ e cl -; portanto, aumento a concentração de CI -, por isso o equilíbrio se deslocou da direita para a esquerda, ficando assim uma solução com tonalidade azul. Ao adicionar-se água destilada, nesse equilíbrio, desloca-se para direita, dando uma solução de tonalidade rosa. 2 - O outro tubo de ensaio, com a mesma solução vermelha, foi aquecido no bico de gás. Ao ser aquecido observa-se que a solução passa de rosa para azul, ou seja, o equilíbrio se desloca para o sentido endotérmico do sistema. A concentração de água diminui, evaporando ao ser aquecida. E pelo “Princípio de Le Chatelier”, o equilíbrio se desloca de forma a diminuir o calor e aumentar a concentração de água. 3 - Resfriou-se o tubo em água corrente. Observou-se que a tonalidade voltou a ficar rosa, isso porque da esquerda para a direita a solução é exotérmica. Portanto o equilíbrio se deslocou da esquerda para a direita. 5 - Conclusão: Ao final da prática foi possível observar experimentalmente o deslocamento do equilíbrio, verificando as mudanças de cor das soluções. Essas, eram favorecidas com a adição de outras soluções, que favoreciam o deslocamento para um determinado lado, direita ou esquerda. Com esses deslocamentos pode se observar experimentalmente o “Princípio de Le Chatelier”, que fala justamente na mudança de uma solução, ao submete-la ao aumento ou diminuição da concentração de uma substância nela contida, ou a própria variação de calor nela contida. 6 - Questionário: (1) Para que cor tenderá uma solução de Cr2O7-2, quando seu PH for aumentado progressivamente? R: OH- + H+ ( H2O Tenderá para amarelo (PH ( [OH-] (2) Qual deverá ser o efeito observado no sistema em equilíbrio (2), quando a ele se adiciona: (A)Um agente higroscópico; Desloca para a esquerda, consome H2O (azul) (B) Nacl; Desloca para a esquerda, [cl -]( (azul) (C) Íons Ag+. Ag+ + cl - ( Agcl (s), [cl -]( . A reação desloca para a direita. (3) Seja o sistema do tipo: A(alcoólico) + B(alcoólico) ( 2C(alcoólico) + H2O; (>0. Como o sistema reagiria com: Aumento da temperatura; Deslocamento para a esquerda (sentido inverso). Aumento da pressão; Não há alteração. Adição de reagente específico para A Deslocamento para a esquerda. Aumenta a concentração de um dos produtos. (4) Qual é o efeito sobre a concentração de cada substância no sistema, quando são adicionados os seguintes reagentes: Reação Reagente adicionados (A) SO2(g) + ( NO(g) + SO3(g) SO2 (B) CaCo3(g) ( CaO(S) + CO2(g) CO2 (C) H2(g) + Br2(l) ( 2HBr(l) H2 R: (A) [ SO2(g)] (,[ NO2 (g)] (, [ NO (g)] (, [SO3(g)] ( (B) [CaCo3(g)] constante, [CaO(S)] ,[ CO2(g)]( (C) [H2(g)] (,[ Br2(l)]constante, [ 2HBr(l)]constante A dissolução do H2SO4 é um processo exotérmico. A dissolução será mais rápida ou lenta, se aquecermos a solução? Por quê? R: H2SO4 ( 2H+ + SO4- ((H<0) A dissolução será lenta, dificultada, pois, o equilíbrio se desloca para a esquerda. 7 - Bibliografia: Apostila de Química Geral - UFOP - Departamento de Química Prática número 13 - Páginas: 60, 61, 62 e 63. � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� _989341059.unknown _989401384.unknown _989332294.unknown
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