Relatório estequiometria

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS – UFMG
EXPERIÊNCIA 3
 ESTEQUIOMETRIA
Ana Clara de Souza Sanches
 Mariana Silva Costa
Mayara Almonds Costa Elias
Turma: PU7B
Professor: Leonardo
Data de realização: 21/09/2017
BELO HORIZONTE
SETEMBRO/2017
RELATÓRIO QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL
EXPERIÊNCIA 3 – ESTEQUIOMETRIA
Introdução
Ao longo do tempo houve inúmeras tentativas de explicar a constituição da matéria e suas transformações, porém a Química só obteve caráter científico quando surge Lavoisier com a Lei da conservação das massas. Lavoisier, considerado o pai da Química Moderna, inferiu que dentro de um recipiente fechado, a massa total seria invariável mesmo ocorrendo quaisquer transformações. Ficando famosa sua teoria: “Na natureza, nada se cria, nada se perde, tudo se transforma”. Vindo a complementar a sua teoria surge Joseph Louis Proust que através de experimentos com substâncias puras concluiu que a composição em massa das substâncias era constante independente do seu processo de obtenção. Resumindo, a soma da massa dos reagentes sempre resultará no mesmo valor da soma da massa dos produtos. As leis de Lavoisier e Proust são conhecidas como Leis Ponderais e nortearam o estudo da estequiometria. Os cálculos estequiométricos que envolvem uma reação química consistem em encontrar as quantidades de certas substâncias a partir de dados de outras substâncias que participam da mesma reação química, que constituem os reagentes e produtos. Essas quantidades são expressas por massa, volume, quantidade de matéria (mol) ou número de moléculas. Os cálculos estequiométricos são feitos através de proporções, e deve-se levar em conta os coeficientes, que são também chamados de coeficientes estequiométricos.
Objetivos
Determinar a relação estequiométrica de uma reação entre o sulfato de cobre (II) e o hidróxido de sódio, formando um precipitado azul de hidróxido de cobre. A medida realizada para os fins estequiométricos será a altura do precipitado formado.
Procedimentos
Procedimento 1:
- Colocar em uma estande 6 tubos de ensaio de fundo chato (tubo de Nessler);
- Adicionar a cada um deles, sucessivamente: 11,0; 10,0; 8,0; 6,0; 4,0; 2,0 mL de solução de NaOH 0,5 moL L-1;
- Adicionar sucessivamente 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 e 10,0 mL de CuSO4 0,5 mol L-1, homogeneizando após a adição do CuSO4;
- Deixar em repouso durante 20 minutos, e após esse tempo medir com uma régua a altura do precipitado formado em cada tubo;
Procedimento 2:
- Preencher o quadro com as quantidades de matéria dos reagentes e produtos antes e depois da reação realizada na prática;
- Responder o questionário com base na tabela que foi preenchida.
Resultados e discussão
Após aguardar os 20 minutos, foi observado a formação de um precipitado de cor azul, e a altura do mesmo, em centímetros, foi medido com uma régua, que está sendo mostrado na tabela a seguir:
	Tubo
	Volume / mL
CuSO4 0,5 moL L-1
	Volume / mL
NaOH 0,5 moL L-1
	Altura / cm do precipitado
	1
	1,0 mL
	11,0 mL
	1,5 cm
	2
	2,0 mL
	10,0 mL
	2,7 cm
	3
	4,0 mL
	8,0 mL
	3,9 cm
	4
	6,0 mL
	6,0 mL
	2,4 cm
	5
	8,0 mL
	4,0 mL
	1,7 cm
	6
	10,0 mL
	2,0 mL
	0,8 cm
Quadro 1- Relação do volume em mL utilizado de cada reagente e altura do precipitado.
Ao obter o precipitado, foi possível escrever a relação estequiométrica da reação química, que representa uma reação do tipo dupla troca, e que pode ser representada da seguinte forma:
CuSO4(aq) + 2 NaOH(aq)  —> Cu(OH)2 (s) + Na2SO4 (aq)
Gráfico 1- Variação da altura do precipitado em função do volume da solução de CuSO4 adicionado.
Procedimento 2
Antes da reação – Usando a fórmula n=CV e substituindo os valores, foi possível encontrar o n° de mols para os reagentes antes da reação acontecer em cada tubo. Já no caso dos produtos, o n° de mols é 0, pois ainda não teriam sido formados.
Depois da reação – Foi analisado a proporção estequiométrica dos reagentes, que é de 1:2, sendo possível assim obter qual o reagente em excesso e qual o limitante, além da quantidade de produto formado em cada tubo. 
Os valores encontrados estão relacionados no quadro abaixo.
Quadro 2- Quantidades de matéria dos reagentes e produtos antes e depois da reação.
	
	
	CuSO4 / mol
	NaOH / mol
	Cu(OH)2 / mol
	Na2SO4 / mol
	Tubo 1
	Antes
	0,5 x 10-3 mol
	5,5 x 10-3 mol
	0 mol
	0 mol
	
	Depois
	0 mol
	4,5 x 10-3 mol
	0,5 x 10-3 mol
	0,5 x 10-3 mol
	Tubo 2
	Antes 
	1,0 x 10-3 mol
	5,0 x 10-3 mol
	0 mol
	0 mol
	
	Depois
	0 mol
	3,0 x 10-3 mol
	1,0 x 10-3 mol
	1,0 x 10-3 mol
	Tubo 3
	Antes
	2,0 x 10-3 mol
	4,0 x 10-3 mol
	0 mol
	0 mol
	
	Depois
	0 mol
	0 mol
	2,0 x 10-3 mol
	2,0 x 10-3 mol
	Tubo 4
	Antes
	3,0 x 10-3 mol
	3,0 x 10-3 mol
	0 mol
	0 mol
	
	Depois
	1,5 x 10-3 mol
	0 mol
	1,5 x 10-3 mol
	1,5 x 10-3 mol
	Tubo 5
	Antes
	4,0 x 10-3 mol
	2,0 x 10-3 mol
	0 mol
	0 mol
	
	Depois
	3,0 x 10-3 mol
	0 mol
	1,0 x 10-3 mol
	1,0 x 10-3 mol
	Tubo 6
	Antes 
	5,0 x 10-3 mol
	1,0 x 10-3 mol
	0 mol
	0 mol
	
	Depois
	4,5 x 10-3 mol
	0 mol
	0,5 x 10-3 mol
	0,5 x 10-3 mol
Questionário sobre o quadro 2:
Indique, para cada tubo, se há excesso de algum reagente e qual é esse reagente que se encontra em excesso.
Tubo 1 – NaOH é o reagente em excesso.
Tubo 2 – NaOH é o reagente em excesso.
Tubo 3 – Não possui reagente em excesso, os reagentes são completamete consumidos.
Tubo 4 – O CuSO4 é o reagente em excesso.
Tubo 5 – O CuSO4 é o reagente em excesso.
Tubo 6 – O CuSO4 é o reagente em excesso.
Como você pode demonstrar experimentalmente, o que foi afirmado no item anterior?
 Misturando-se os dois reagentes, é possível perceber que nos três primeiros tubos, onde os volumes de NaOH são maiores, os precipitados apresentam coloração mais escura e alturas variadas de acordo com o volume de CuSO4 adicionado. O resto da solução é incolor. Ao passos que os volumes de CuSO4 se tornam maiores do que os de NaOH (nos 3 últimos tubos), os precipitados diminuem de altura, além de apresentarem coloração azul clara, assim como o restante da solução. Dessa forma, é possível concluir que, nos 2 primeiros tubos o CuSO4 foi totalmente gasto, sendo o reagente limitante. No 3°, onde os volumes eram iguais, não houve reagente em excesso. Nós 3 últimos, o NaOH foi totalmente gasto, sendo o reagente limitante.
Cite as causas de erros que podem alterar o resultado da experiência. Como se poderia melhorar este resultado?
Um dos erros que podem alterar o resultado é a adição de um volume incorreto dos reagentes, o qual pode alterar também a quantidade de precipitado. Esse erro pode ser evitado usando um outro instrumento de medição mais preciso.
Outro erro pode ser o balanceamento incorreto da reação ou o não balanceamento da mesma.
Além disso, outra causa de erro pode ser a medida da altura do precipitado (produto), que pode ter variações por ser medido com uma régua. Isso poderia ser melhorado realizando a pesagem do precipitado, após a separação do mesmo.
Cite uma maneira, mais precisa, do que a altura do precipitado, para medir a quantidade do produto formado.
Pode ser feita a filtração do precipitado sólido, onde após ele estar separado da solução, pode ser feita a pesagem de sua massa. Dessa forma, obteríamos uma quantidade mais precisa do que a altura do precipitado.
A Estequiometria determinada experimentalmente está de acordo com a estequiometria encontrada na tabela? Discuta o resultado.
Conclusão
 
Referências
Apostila de Química Geral - 2º semestre de 2017 – Departamento de Química- Universidade Federal de Minas Gerais.
http://www.proenc.iq.unesp.br/index.php/quimica/208-estq-equa