Síntese do Alúmen de Potássio

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Síntese do Alúmen de Potássio 
Larissa Emanuele
Prof.ª: Evelyn Alves Nunes Simonetti
Química Inorgânica- 3/ Licenciatura em Química
17/03/2018
1.RESUMO
Os egípcios e gregos já usavam o alume para fins medicinais, como adstringente. Além disso hoje em dia é usado para o tratamento para obtenção de agua potável, catalisador, medicamento, refratários, manufatura de produtos de higiene. O alúmen de potássio, hoje em dia, é utilizado na indústria de couro, como mordente, também na indústria farmacêutica e de cosméticos e como agente coagulante, e sua aplicação industrial é como aditivo na produção de cimento marmoreado e gesso. O objetivo da pratica foi sintetizar o Alúmen de potássio e identificar seus íons através de soluções. O cristal foi obtido com grande êxito, o que permitiu a identificação dos íons. A identificação dos íons ocorreu com grande êxito também, podendo identificar os íons Al3+ , K+ e SO42-.
2.OBJETIVO
 	O objetivo da pratica foi sintetizar o Alúmen de potássio e identificar seus íons através de soluções.
	 
3.INTRODUÇÃO
	Os egípcios e gregos já usavam o alume para fins medicinais, como adstringente. Além disso hoje em dia é usado para o tratamento para obtenção de agua potável, catalisador, medicamento, refratários, manufatura de produtos de higiene (CONSTANTINO, 2001).
	O alúmen de potássio, hoje em dia, é utilizado na indústria de couro, como mordente, também na indústria farmacêutica e de cosméticos e como agente coagulante, e sua aplicação industrial é como aditivo na produção de cimento marmoreado e gesso (CONSTANTINO, 2001). O alúmen possui a formula química AlK(SO4)2.12H2O.
	O minério importante para a obtenção do composto de alumínio é a Bauxita, apesar de ser descrita como o minério de alumínio, ela não é uma espécie mineral propriamente dita mas um material heterogêneo ou ainda oxi-hidroxidos, formado por hidróxido de alumínio hidratados. Os principais constituintes deste material são Gibbsita ŷ-Al(OH)3 e os polimorfos Boehmita ŷ-AlO(OH) e Diasporio α-AlO(OH) (CONSTANTINO, 2001).
Figura 1Principais compostos obtidos através da Bauxita
Fonte:http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0100-40422002000300024&script=sci_abstract&tlng=es
	Para a obtenção do alumínio em escala industrial, a bauxita passa por um processo de moagem, e misturada a uma solução de soda cáustica (NaOH), que dá o resultado há uma pasta que, sobre pressão e recebendo uma nova adição de soda cáustica, se dissolve formando uma solução que passa por processo de sedimentação e filtragem, que eliminam as impurezas, chamado de processo Bayer (RAIMUNDO,2001).
	Mais de 90% do hidróxido de alumínio, usando o processo descrito acima é convertido em alumina e é usado na indústria do alumínio metálico.
	Alúmen são compostos iônicos que cristalizam a partir de soluções contendo ions sulfato, de um cátion trivalente como Al3+, Cr3+, Fe3+ ou um cátion monovalente, tais como K+, Na+, NH4+.
4.MATERIAL UTILIZADO
	Béquer; Bastão de vidro, Vidro relógio, Alumínio; Agua; Estufa; Funil; Papel de filtro; proveta, Pisseta, Solução de: KOH, H2SO4, NH4OH, BaCl, NaOH; Tudo de ensaio; Pipeta pauter.
5.PROCEDIMENTO
5.1 Parte 1
Foi pesado 1,0 grama de alumínio. Colocamos o alumínio em um béquer de 500ml, e acrescentamos 50,0ml de KOH a 4,0 mol.L-1 (ou seja foi colocado 11,2 g de KOH e o restante de agua). Esperamos o alumínio dissolver totalmente e cessasse totalmente a liberação de gás, a uma distância segura. Filtramos a solução no papel de filtro, e recolhemos o filtrado em um béquer.
Foi adicionado ao filtrado 30 mL da solução de 9,0mol.L-1 de H2SO4( ou seja 14,42ml de ácido sulfúrico e 15,58 de agua) em uma agitação constante, até que ficasse tudo dissolvido. Depois o béquer com a solução foi tapado com um vidro relógio, e deixado em observação até a formação do cristal.
5.2 Parte 2
Foi filtrado os cristais e lavados com agua e álcool etílico. Foi deixado por 20 minutos na estufa a 40°C.Depois foi preparado uma solução do Alúmen de potássio. Foi pesado aproximadamente 0,5g do cristal, a depois dissolvido em 20mL de agua. Em três tudo de ensaio foi adicionado 1 ml desta solução.
Foi feito uma solução de 10 mL de cloreto de bário dihidratado a 0,1M, para isso foi feito uma conta para ver a quantidade de cloreto de bário em gramas que deveria ser pesado. Como mostrado na Equação (1) a seguir.
	=0,244gramas
	 (1) 
Ou seja, 0,244g de cloreto de bário para 0s 10 ml de agua. Depois foi adicionado 1mL desta solução ao tubo de ensaio que já estava com 1 mL do alúmen. Foi feito uma solução de 10 mL de hidróxido de sódio a 0,1M,a qual foi feito a mesma conta que a interior, para ver a quantidade que deveria ser pesado, como mostra a Equação (2) a seguir.
	*10mL=0,04g de NaOH
	 (2)
 Ou seja, 0,044g e 10 mL de agua. Depois adicionado gotas desta solução ao tubo de ensaio que já estava com 1 mL do alúmen.
Foi feito uma solução de 10 mL de hidróxido de amônio-32% a 4M, foi feito a mesma conta que a anterior, como mostra a Equação (3),(4) e (5) a seguir.
	
	(3)
	1,32---- 32% ; x= 4,125 g NH4OH
 x-----100%
	(4)
	 0,957---- 1mL; y=4,5 mL
 4,125G----y
	(5)
Ou seja, 4,5 mL do hidróxido e o 5,5 mL de agua. Depois foi adicionado excesso desta solução ao tubo de ensaio que já estava com 1 mL do alúmen.
6. RESULTADOS E DISCUSSÃO
	6.1 Parte 1
Durante a reação do sulfato de alumínio, observou-se a formação de gases, por se tratar de uma reação exotérmica
	2Al(s) + 2KOH(aq) + 6H2O(l)  2K+(aq) + 2Al(OH)4-(aq) + 3H2(g)
	(6)
	Al(OH)4-(aq) + H+(aq) Al(OH)3(s) + H2O(l)
	(7)
	K+(aq) + Al3+(aq) + 2(SO4)2-(aq) + 12H2O(l)  KAl(SO4)2.12H2O(s)
	(8)
	 Durante a reação do sulfato de alumínio, observou-se a formação de gases, por se tratar de uma reação exotérmica. A síntese do alume de potássio foi realizada, porem a primeira vez não formou o cristal. Então realizou se a pratica pela segunda vez, a qual formou o cristal.
	 O cristal foi formado com grande êxito, o cristal era inodoro, quase branco, bem turvo, polimorfo e com a possível estrutura cubica de face centrada-CFC.
	6.2 Parte 2
	A segunda parte foi a identificação dos ions na solução, como o alumen de potassio foi dissolvido em agua, obteve a presenção dos ions Al3+ , K1+ e SO42- na agua, com isso foi feito a identificação de cada um.
	6.2.1 Identificação do íon SO42-
	O primeiro ion a ser identificado foi o SO42- , com a solução de cloreto de bario. A Equação (9) representa o que possivelmente ocorreu.
	SO42-(aq) + BaCl2(aq) 2Cl-(aq) + BaSO4(aq)
	(9)
	
	A solução do tubo do ensaio ficou branco, bem leitoso, formou-se sulfato de bario e ion Cl-, a mudança na cor e na textura da solução indica a presença de ion SO42-.
	6.2.2. Identificação do ion k+
	O segundo íon a ser identificado foi o k+ , o qual foi identificado com a solução de hidróxido de sódio.A equação (10) representa o que possivelmente ocorreu dentro da solução.
	K+(aq) + NaOH(aq) KOH(aq) + Na+(aq)
	(10)
	
	A solução do tubo do ensaio depois que reagiu com o hidróxido de sódio ficou turva, e com alguns precipitados, formou hidroxido de potassio e ion Na+ . Essa mudança de cor na solução, mudança de cor diferente da anterior, indica a presença de K+ na solução.
	6.2.3 Identificação do ion Al3+
O terceiro íon a ser identificado foi o Al3+ , o qual foi identificado com a solução de hidróxido de amônia equação (11) representa o que possivelmente ocorreu dentro da solução.
	Al3+(aq) + 3NH4OH(aq) Al(OH)3(aq) + 3NH4-(aq)
	(11)
	A solução do tubo do ensaio depois que reagiu com o hidróxido de amônia continuou incolor, porem com a textura gelatinosa, formou hidróxido de alumínio e íon NH4- . Essa mudança de textura na solução, indica a presença de Al3+ na solução.
7. CONCLUSÃO
	O cristal foi obtidocom grande êxito, o que permitiu a identificação dos ions.A identificação dos ions ocorreu com grande exito tambem, podendo identificar os ions Al3+ , K+ e SO42-.
	 
8.REFERENCIAS
CONSTANTINO; Vera R. Leopoldo Constantino; Preparação de compostos de alumínio a partir da bauxita:consideração sobre alguns aspectos envolvidos em um experimento didático; Universidade de São Paulo-SP, 2001.
RAIMUNDO; Raimundo Augusto Correa Martires;ALUMINIO;Balanço mineral brasileiro, 2001.