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Relatório Estequiometria

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO PARANÁ 
ESCOLA POLITÉCNICA 
CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
 
 
NOME DO ALUNO 
 
 
 
 
 
 
 
 
ESTEQUIOMETRIA – SÍNTESE DO IODETO DE CHUMBO II 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CURITIBA 
2013 
 
 
NOME DO ALUNO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ESTEQUIOMETRIA 
 
Relatório técnico apresentado na disciplina 
Química Geral II do Curso de Graduação 
em Engenharia Química da 
Pontifícia Universidade Católica do Paraná 
como forma parcial de avaliação referente 
a 2a parcial. 
 
Orientadora: Prof.ª 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Curitiba, setembro de 2013 
 
SUMÁRIO 
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 3 
1.1 ESTEQUIOMETRIA ..................................................................................... 3 
1.2 IODETO DE POTÁSSIO .............................................................................. 4 
1.3 NITRATO DE CHUMBO II ........................................................................... 4 
1.4 IODETO DE CHUMBO II ............................................................................. 4 
2 OBJETIVOS .......................................................................................................... 5 
2.1 OBJETIVO GERAL ...................................................................................... 5 
3 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL .................................................................... 6 
3.1 MATERIAL ................................................................................................... 6 
3.2 REAGENTES ............................................................................................... 6 
3.3 METODOLOGIA .......................................................................................... 6 
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................ 7 
5 CONCLUSÕES ................................................................................................... 11 
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 12 
ANEXO – MEMORIAL DE CÁLCULO ...................................................................... 13 
 
 
 3 
1 INTRODUÇÃO 
A Estequiometria, também chamada de cálculo estequiométrico, é o cálculo 
das quantidades de reagentes e/ou produtos das reações químicas. Este cálculo 
pode ser feito utilizando-se mols, a massa, o volume e o número de átomos e 
moléculas, realizado como consequência da lei de Proust (lei das proporções 
definidas), executado, em geral, com auxílio das equações químicas relacionadas. 
(ROSENBERG, 2003) 
1.1 ESTEQUIOMETRIA 
Para efetuar os cálculos estequiométricos, deve-se conhecer as proporções 
existentes entre os elementos que formam as diferentes substâncias. Estas 
proporções são perceptíveis pelo conhecimento das fórmulas das substâncias. É 
fundamental que se saiba a quantidade de produtos que pode ser formado à partir 
de uma determinada quantidade de reagentes. É importante também saber 
antecipadamente qual a quantidade de reagentes que deve ser utilizado para se 
obter uma determinada quantidade de produto. (ROSENBERG, 2003) 
O cálculo estequiométrico é representado por coeficientes estequiométricos, 
que fornecem a proporção de reagentes e de produtos, assim como enuncia a lei de 
Proust: “Toda substância apresenta uma proporção constante em massa, na sua 
composição e a proporção na qual as substâncias reagem e se formam é constante”. 
Com essa lei podemos prever as quantidades das substâncias que participarão de 
uma reação química. Outra importante lei foi enunciada por Lavoisier: “Na natureza 
nada se cria, nada se perde, tudo se transforma”. Segundo essa lei, numa reação 
química realizada em sistema fechado, a soma das massas dos reagentes é igual e 
soma das massas dos produtos, por exemplo: sejam mA, mB, mC e mD as massas 
das substâncias A, B, C e D, participantes de uma reação expressa pela equação A 
+ B C + D; de acordo com Lavoisier, mA + mB = mC + mD. (RUSSEL, 2006) 
Nas reações químicas, a estequiometria determina o reagente limitante, 
substância que é totalmente consumida durante a reação. Após o consumo deste, 
não é possível formar mais produto na reação. Em contrapartida, o reagente em 
excesso é a substância que não foi totalmente consumida durante a reação. 
(RUSSEL, 2006; CARVALHO, 1997) 
 4 
1.2 IODETO DE POTÁSSIO 
O sal de potássio do ácido hidroiódico, conhecido como iodeto de potássio, é 
um sal inorgânico utilizado na indústria farmacêutica para tratamento do 
hipertireoidismo, e como protetor de radiação – protege a glândula tireóide das 
radiações na administração de radioisótopos do iodo. (VADE-MÉCUM, 2010) 
De fórmula KI, com massa de 166 g/mol, apresenta-se na forma de cristais 
brancos inodoros. Tem ponto de fusão de 723 ºC, ponto de ebulição 1.330 ºC, e é 
solúvel em água. (KINDUKERN, 2007) 
1.3 NITRATO DE CHUMBO II 
O nitrato de chumbo II, dinitrato de chumbo ou apenas nitrato de chumbo é 
um sal inorgânico utilizado como matéria-prima para compostos de chumbo, fósforos 
de segurança e como agente anticorrosivo e pigmento para tintas. De fórmula 
Pb(NO3)2, com massa molar de 331,23 g/mol, apresenta-se na forma de cristais 
brancos translúcidos e inodoros. Tem ponto de fusão de 470 °C, e é solúvel em 
água. (CTE-UNICAMP, 2003; CETESB) 
1.4 IODETO DE CHUMBO II 
O iodeto de chumbo II, ou apenas iodeto de chumbo é um sal inorgânico. De 
fórmula PbI2, com massa molar de 461,03 g/mol, apresenta-se na forma de cristais 
amarelos inodoros. Tem ponto de fusão de 402 °C, e é insolúvel em água. 
(CETESB) 
 
 
 
 
 
 
 
 5 
2 OBJETIVOS 
2.1 OBJETIVO GERAL 
Observar e analisar as implicações da estequiometria e conceitos oriundos 
desta na reação de nitrato de chumbo II e iodeto de potássio, sintetizando o iodeto 
de chumbo II. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 6 
3 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
3.1 MATERIAL 
• balança semi-analítica; 
• 5 tubos de ensaio; 
• estante para tubos de ensaio; 
• 2 béqueres de 50 mL; 
• 5 funis de vidro; 
• 5 papéis filtro; 
• estufa; 
• régua; 
• suportes para funis; 
• 2 pipetas de 10 mL; 
3.2 REAGENTES 
• água deionizada; 
• iodeto de potássio 0,5 M 
• nitrato de chumbo II 0,5 M 
3.3 MÉTODOS 
Enumerou-se 5 tubos de ensaio, e transferiu-se 4 mL de iodeto de potássio 
0,5 M para cada um. Após, adicionou-se a esses tubos dosagens diferentes de 
nitrato de chumbo II – de 0,5 mL, 1,0 mL, 2,0 mL, 3,0 e 4,0 mL – na sequência 
numérica previamente estipulada. Homogenizou-se e deixou-se em repouso por 
aproximadamente 10 minutos. No intervalo de tempo, preparou-se os funis nos 
aparatos para filtração gravimétrica, pesou-se os papéis de filtro e pregou-se. 
Terminado o tempo de repouso, mediu-se com a régua a altura que o precipitado 
alcançou no fundo de cada tubo de ensaio, e após filtrou-se o iodeto de chumbo II 
formado nas reações. Por fim, colocou-se o papel com o filtrado de cada tubo na 
estufa a 100 ºC por aproximadamente 20 min, e pesou-se o sal de cada um dos 
experimentos. 
 7 
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Antes de apresentar os devidos resultados experimentais, situaremos os 
mesmos dentro da mecânicada reação. 
A reação em questão, do iodeto de potássio com o nitrato de chumbo II, está 
apresentada abaixo, com seus devidos coeficientes estequiométricos: 
 
 
2 KI(aq) + Pb(NO3)2(aq) 2 KNO3(aq) + PbI2(s) 
 
Para facilitar a leitura dos dados e análise dos mesmos, foram confeccionadas 
tabelas para acompanhar o passo-a-passo do experimento. A Tabela 1 apresenta os 
dados iniciais do procedimento, enquanto a Tabela 2 traz os dados iniciais do 
experimento, conforme podemos ver: 
 
 Tabela 1 − Dados extraídos do procedimento 
 
 Tubo de Volume de KI Volume de Pb(NO3)2 ensaio 
 0,5 M (mL) 0,5 M (mL) 
 
Tubo 1 4,0 0,5 
Tubo 2 4,0 1,0 
Tubo 3 4,0 2,0 
Tubo 4 4,0 3,0 
Tubo 5 4,0 4,0 
 
 Fonte: o autor, 2013 
 Tabela 2 − Dados experimentais I 
Tubo de 
ensaio Mols de KI Mols de Pb(NO3)2 
Altura medida do 
precipitado (mm) 
Tubo 1 2,0 x 10-3 2,5 x 10-4 2,5 
Tubo 2 2,0 x 10-3 5,0 x 10-4 7 
Tubo 3 2,0 x 10-3 1,0 x 10-3 13 
Tubo 4 2,0 x 10-3 1,5 x 10-3 16 
Tubo 5 2,0 x 10-3 2,0 x 10-3 16 
 Fonte: o autor, 2013 
 8 
 
Realizando alguns cálculos, que constam nos anexos, chegamos a uma 
primeira conclusão: nos dois primeiros experimentos, ocorridos nos tubos de ensaio 
1 e 2, o nitrato de chumbo II é o agente limitante da reação; no tubo central a 
proporção estequiométrica é respeitada; e nos dois últimos tubos o agente limitante 
é o iodeto de potássio. 
Analisando esses primeiros dados, trazendo o conhecimento prévio da reação 
com as proporções estequiométricas e as informações acima, e considerando 
possíveis erros analíticos – impureza nos reagentes e no material, imprecisão do 
material e de análise, resquício de massa do precipitado nas paredes do tubo de 
ensaio, entre outros – observamos que a reação aconteceu um pouco além da 
proporção estequiométrica 2:1. Percebemos que a partir da proporção 2: ou 4:3 
(tubo 4) não há mais depósito do sal de chumbo II, o que deveria ter cessado na 
proporção 2:1, pois a partir do tubo 4 o iodeto de potássio passa a ser o limitante, e 
sua quantidade é fixa. 
Para justificar essa discrepância sugerimos à priori que houve erro de 
medição, pois como estamos trabalhando com uma unidade de medida pequena 
(milímetros) e massa do precipitado pode ter ficado alojada na parede do tubo, 
conforme colocado acima, uma diferença de 3 mm poderia ser analisada 
incorretamente. Como uma segunda hipótese, podemos sugerir que o nitrato de 
chumbo II estava impuro, e continuou agindo até alguma quantidade de matéria 
entre 1,0 x 10-3 e 1,5 x 10-3 mols. O Gráfico 1 demonstra visualmente esses 
primeiros dados coletados do experimento: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 9 
 Gráfico 1 – Altura do sólido no tubo versus quantidade de matéria 
 
 Fonte: o autor, 2013 
 
Na sequência da prática, após a filtragem e secagem na estufa, a Tabela 3 
apresenta as massas encontradas do conjunto papel de filtro e iodeto de chumbo II: 
 
 Tabela 3 − Dados experimentais II 
Tubo 
correlacionado 
Massa 
total (g) 
Massa do 
papel filtro (g) 
Massa do produto 
(diferença) (g) 
Tubo 1 1,188 1,029 0,159 
Tubo 2 1,384 1,048 0,336 
Tubo 3 1,715 1,058 0,657 
Tubo 4 2,103 1,059 1,044 
Tubo 5 1,868 1,078 0,790 
 Fonte: o autor, 2013 
 
 Verificando esses outros dados, deparamo-nos com um dado fora do padrão, pela 
lógica que vínhamos apontando anteriormente: a massa de precipitado no tubo 4 foi 
maior que a do tubo 5, e a do tubo 5 ficou próxima da do tubo 3, que representa a 
estequiometria padrão de 2:1. Diante deste fato, não obtivemos um respaldo teórico 
para sugerir alguma hipótese, porém podemos constatar que numa quantidade um 
pouco acima da estequiometria padrão houve mais depósito de iodeto de chumbo II, 
ou este sal e algum outro elemento intermediário, enquanto no excesso demasiado 
do nitrato de chumbo II (o dobro da quantidade de matéria), a quantidade ficou 
próxima da estequiometria padrão. 
Altura x Quantidade de Matéria 
0 
5 
10 
15 
20 
0,0025 0 0,0005 0,001 0,0015 0,002 
Nº de mols Pb(NO 
3 ) 2 
Al
tu
ra 
de 
P
bI 
no 
tu
bo 
( 
) 
m
m 
 
 10 
Uma hipótese arriscada seria relacionar a temperatura e a constante de 
solubilidade com esse resultado atípico, todavia necessitaríamos de mais estudo 
acerca disto. O Gráfico 2 mostra melhor os dados apresentados. 
 
 Gráfico 2 – Massa versus quantidade de matéria. Fonte: o autor, 2013. 
 
 
Analisando os dados e os gráficos, o que pudemos constatar é que as 
melhores quantidades de matéria para obter o máximo de iodeto de chumbo II estão 
no tubo 4 – 2,0 x 10-3 mols de KI e 1,5 x 10-3 mols de Pb(NO3)2 – se pudermos 
afirmar que toda a massa final encontrada neste ensaio é de iodeto de chumbo II. 
Caso a afirmativa anterior seja inverídica, o melhor tubo e quantidades estão no tubo 
3, de estequiometria padrão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Massa x Quantidade de Matéria 
0 
2 , 0 
4 , 0 
, 0 6 
, 8 0 
1 
2 , 1 
0,002 0,001 0,0015 0,0025 0 0,0005 
Nº de mols Pb(NO 
3 ) 2 
M
as
sa 
de 
P
bI 
( g 
) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 11 
 
5 CONCLUSÕES 
A estequiometria é a peça chave e a guia das reações químicas, tanto as mais 
simples como as mais complexas. Através dela podemos estudar dos mais diversos 
campos relacionados às reações, como a termodinâmica, cinética, equilíbrio, entre 
outros, e verificar anomalias no processo, como perdas despercebidas, usando-se 
do produto para encontrar a quantidade de reagente, e vice-versa. Além disto, 
podemos otimizar processos e buscar o maior e melhor rendimento, a 
sustentabilidade com reações paralelas de reciclagem, entre muitas outras 
utilidades. A lei de Proust e a lei de Lavoisier ajustam-se perfeitamente. 
A respeito dos resultados obtidos, conforme discussão apresentada, foi-nos 
uma novidade, visto que pela primeira análise poderíamos fechar um veredicto, mas 
com as duas obtivemos um resultado que nos surpreendeu. Concluímos que, 
primeiramente, necessitaríamos de uma duplicata ou uma triplicata para analisar 
melhor o resultado, se é anômalo ou verídico. Em segundo, a hipótese que podemos 
levantar e que foi colocada no final da discussão, diz a respeito da influência da 
temperatura no coeficiente de solubilidade dos reagentes, o que também 
demandaria mais estudo para ser respondido. E por fim, finalizamos comprovando a 
realidade da influência da estequiometria e a variação de rendimento das reações 
conforme as mudanças das quantidades de matéria dos reagentes. 
Reiteramos o aumento do entrosamento da bancada, o crescimento geral da 
turma, e o maior rigor com práticas quantitativas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 12 
 
REFERÊNCIAS 
CARVALHO, G. C.; Química Geral. Vol. único. São Paulo: Scipione, 1997. 687 p. 
CETESB-SP. FIPQ – Iodeto de Chumbo. Disponível em: < 
http://sistemasinter.cetesb.sp.gov.br/produtos/ficha_completa1.asp?consulta=IODET 
O%20DE%20CHUMBO>. Acesso em 01 de nov. 2013. 
CETESB-SP. FIPQ – Nitrato de Chumbo. Disponível em: < 
http://sistemasinter.cetesb.sp.gov.br/produtos/ficha_completa1.asp?consulta=NITRA 
TO%20DE%20CHUMBO>. Acesso em 01 de nov. 2013. 
COORDENAÇÃO DE TRATAMENTO DE EFLUENTES- UNICAMP. FISPQ – 
Nitrato de Chumbo II. 3 p. Disponível em: < 
http://www.fca.unicamp.br/portal/images/Documentos/FISPQs/FISPQ%20Nitrato%20
de%20chumbo%20II.pdf>. Acesso em 01 de nov. 2013. 
INDUKERN. FISPQ – IODETO DE POTÁSSIO. 4 p. Disponível em: 
<http://indukern.com.br/arquivosUP/519_IODETO_DE_POT%C3%81SSIO.pdf>. 
Acesso em 01 de nov. 2013. 
P.R. Vade-mécum de medicamentos (Cd-Rom). 16. ed. São Paulo: RGR, 2010. 
ROSENBERG, J. L.; EPSTEIN, L. M. Química Geral. 8 ed. Porto Alegre: Bookman, 
2003. 368 p. 
RUSSEL, J. B. Química geral. 2. ed, v. 1. São Paulo: Pearson Makron Books, 2004. 
614 p. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 13 
ANEXO – MEMORIAL DE CÁLCULO 
 
1. Cálculos referentes às quantidades de mols dos reagentes 
 
1.1 Iodeto de potássio (KI) 
 
• V de KI: 4,0 mL 
• M de KI: 0,5 mols/L 
• n = (0,5 mols/L) x (4,0 x 10-3L) = 0,2 x 10-3 mols 
 
1.2 Nitrato de chumbo II [Pb(NO3)2] 
 
• V1 de Pb(NO3)2: 0,5 mL 
• M de Pb(NO3)2: 0,5 mols/L 
• n = (0,5 mols/L) x (0,5 x 10-3L) = 2,5 x 10-4 mols 
 
• V2 de Pb(NO3)2: 1,0 mL 
• M de Pb(NO3)2: 0,5 mols/L 
• n = (0,5 mols/L) x (1,0 x 10-3L) = 5,0 x 10-4 mols 
 
• V3 de Pb(NO3)2: 2,0 mL 
• M de Pb(NO3)2: 0,5 mols/L 
• n = (0,5 mols/L) x (2,0 x 10-3L) = 1,0 x 10-3 mols 
 
• V4 de Pb(NO3)2: 3,0 mL 
• M de Pb(NO3)2: 0,5 mols/L 
• n = (0,5 mols/L) x (3,0 x 10-3L) = 1,5 x 10-3 mols 
 
• V5 de Pb(NO3)2: 4,0 mL 
• M de Pb(NO3)2: 0,5 mols/L 
• n = (0,5 mols/L) x (4,0 x 10-3L) = 2,0 x 10-3 mols 
 14 
 
2. Cálculos referentes ao agente limitante e em excesso 
 
Nºmols 
 Fórmula : 
Coef . estequiométrico 
 
• Compara-se os valores da fórmula para cada reação, e o que for menor 
representa o agente limitante. 
 
2.1 Iodeto de potássio (KI) 
 
• Fórmula = (0,2 x 10-3 mols) / (2) = 0,1 x 10-3 mols 
 
2.2 Nitrato de chumbo II [Pb(NO3)2] 
 
• Fórmula1 = (2,5 x 10
-4 mols) x (1) = 2,5 x 10-4 mols - LIMITANTE 
 
• Fórmula2 = (5,0 x 10
-4 mols) x (1) = 5,0 x 10-4 mols - LIMITANTE 
 
• Fórmula3 = (1,0 x 10
-3 mols) x (1) = 1,0 x 10-3 mols - AMBOS 
LIMITANTES 
 
• Fórmula4 = (1,5 x 10
-3 mols) x (1) = 1,5 x 10-3 mols - EXCESSO 
 
• Fórmula5 = (2,0 x 10
-3 mols) x (1) = 2,0 x 10-3 mols - EXCESSO

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