RELATÓRIO REAÇÕES QUÍMICAS

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ 
INSTITUTO DE TECNOLOGIA 
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA 
 
 
 
 
ANTONIO LUIS MACEDO DOS SANTOS / 201802140121 
CLAUBER COSTA DAS CHAGAS / 201802140037 
FELIPE EDUARDO ANDRADE SOUSA / 201802140031 
JESSY RAFAELA DE SOUSA RODRIGUES / 201802140052 
 
 
 
RELATÓRIO 
REAÇÕES QUÍMICAS 
 
 
 
 
 
BELÉM / PA 
2018 
2 
 
ANTONIO LUIS MACEDO DOS SANTOS / 201802140121 
CLAUBER COSTA DAS CHAGAS / 201802140037 
FELIPE EDUARDO ANDRADE SOUSA / 201802140031 
JESSY RAFAELA DE SOUSA RODRIGUES / 201802140052 
 
 
 
RELATÓRIO 01 
 
 
 
 
Relatório apresentado como requisito de 
avaliação parcial para obtenção de nota 
na disciplina Química experimental, do 
curso de Engenharia Mecânica, 
Campus Guamá da Universidade 
Federal do Pará, ministrado pelo 
professor Dr Marivaldo José Costa 
Correa. 
 
 
 
 
 
 
 BELÉM - PA 
 2018 
3 
 
SUMÁRIO: 
1. INTRODUÇÃO......................................................................................................................... 4 
2. OBJETIVOS............................................................................................................................. 5 
3. REAÇÃO DE DESLOCAMENTO OU SIMPLES TROCA. .................................................. 6 
3.1- EXPERIMENTO 1: FERRO E SULFATO DE COBRE ........................................................................ 6 
1- 3.1.1- Materiais: ...................................................................................................................... 6 
2- 3.1.2- Substâncias: ................................................................................................................ 6 
3- 3.1.3- Procedimento: ............................................................................................................. 6 
4- 3.1.4- Resultados e Discussões:......................................................................................... 7 
3.2 – EXPERIMENTO 2: ÁCIDO SULFÚRICO E MAGNÉSIO. ............................................................ 7 
5- 3.2.1- Materiais: ...................................................................................................................... 8 
6- 3.2.2- Substâncias: ................................................................................................................ 8 
7- 3.2.3- Procedimento: ............................................................................................................. 8 
8- 3.2.4- Resultados e Discussões:......................................................................................... 8 
4. REAÇÃO DE DUPLA TROCA:.............................................................................................. 9 
4.1- EXPERIMENTO 3: NITRATO DE BÁRIO E SULFATO DE SÓDIO. ...................................................... 9 
9- 4.1.1- Materiais: ...................................................................................................................... 9 
10- 4.1.2- Substâncias: ................................................................................................................ 9 
11- 4.1.3- Procedimentos: ........................................................................................................... 9 
12- 4.1.4- Resultados e Discussões:....................................................................................... 10 
4.2 EXPERIMENTO 4: CARBONATO DE CÁLCIO E ÁCIDO CLORÍDRICO. ....................................... 11 
13- 4.2.1- Materiais: .................................................................................................................... 11 
14- 4.2.2- Substâncias: .............................................................................................................. 11 
15- 4.2.3- Procedimentos: ......................................................................................................... 11 
16- 4.2.4- Resultados e Discussões:....................................................................................... 12 
5. REAÇÃO DE OXIDAÇÃO – REDUÇÃO ............................................................................. 13 
5.1- EXPERIMENTO 5: ÁGUA OXIGENADA NA PRESENÇA DE DIÓXIDO DE MANGANÊS. ...................... 14 
17- 5.1.1- ..................................................................................................... Equipamentos:
 14 
18- 5.1.2- ......................................................................................................... Substâncias:
 14 
19- 5.1.3- .................................................................................................... Procedimentos:
 14 
20- 5.1.4- ....................................................................................Resultados e Discussões:
 15 
6. REAÇÃO ENDOTÉRMICA E EXOTÉRMICA: ................................................................... 17 
6.1 – EXPERIMENTO 6: CLORETO DE AMÔNIO E HIDRÓXIDO DE SÓDIO. ........................................... 17 
21- 6.1.1- Equipamentos: .......................................................................................................... 17 
22- 6.1.2- Substâncias: .............................................................................................................. 17 
23- 6.1.3- Procedimento: ........................................................................................................... 17 
24- 6.14- Resultados e Discussões:........................................................................................ 18 
7. CONCLUSÃO:....................................................................................................................... 20 
8. REFERÊNCIAS: .................................................................................................................... 21 
 
4 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
No dia dezessete de outubro de dois mil e dezoito, foi ministrado à quarta aula 
prática de química experimental com o tema Reações Químicas, onde foram 
realizados seis experimentos práticos: duas Reações de Deslocamento (Simples 
Troca): primeira de Ferro e Sulfato de Cobre e a segunda de Magnésio e Ácido 
Sulfúrico; duas Rações de Dupla Troca: primeiro de Nitrato de magnésio e 
Sulfato de Sódio e a segunda de Carbonato de Cálcio e Ácido Clorídrico; uma 
Reação de Oxidação – Redução: Água Oxigenada na presença de Bióxido de 
Manganês; e uma Reação Exotérmica e Endotérmica Cloreto de Amônio e 
Hidróxido de Sódio, nos quais foram realizados no campus universitário de 
Belém, onde a partir deles foram apresentados os conceitos de reações 
químicas. 
A reação química é o fenômeno que permite um novo arranjo dos átomos para 
a formação de substâncias diferentes a partir dos seus reagentes. O 
aparecimento de novas sustâncias com propriedades diferentes é uma indicação 
que houve reação química, podendo assim, verificar alteração na coloração, 
formação de gases ou formação de produtos com diferentes solubilidades, como 
prova de transformações que ocorreram durante as reações. Cada reação 
química exige condições que devem ser satisfeitas para que ela ocorra. Uma 
condição comum a todas as reações químicas é que, sendo responsáveis pela 
transformação de matéria, todas obedecem ao princípio da conservação das 
massas. 
Para a efetivação dos experimentos, foram essenciais os equipamentos para o 
manuseio dos reagentes e o princípio da conservação de massas. Todos estes 
tiveram o propósito de verificar a distinção e os tipos de reações. Assim, fatores 
como a ordem de reatividade,solubilidade, forças relativas dos potenciais de oxi-
redução, a liberação de energia durante a reação e a utilização catalisadores 
poderão ser evidenciados durante os experimentos. 
 
 
5 
 
 
2. OBJETIVOS 
 Definir e classificar os tipos de reações químicas. 
 Inferir as equações a partir dos experimentos. 
 Preparar as soluções para evidenciar as os processos e o resultado 
de cada reação química. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6 
 
 
3. REAÇÃO DE DESLOCAMENTO OU SIMPLES TROCA. 
Processo quando por um processo oxi-redução, uma substância simples, 
metal ou ametal, reage com uma substância composta, produzindo uma nova 
substância simples e outra substância composta. 
𝐴 + 𝐵𝐶 → 𝐴𝐶 + 𝐵 
3.1- Experimento 1: Ferro e Sulfato de Cobre 
3.1.1- Materiais: 
 Tubo de ensaio 
 Pipeta de Pasteur 
 
3.1.2- Substâncias: 
 Sulfato de Cobre (CuSO4 – 0,5 M) 
 Ferro (sólido) 
 
3.1.3- Procedimento: 
 
Adicionou-se em um tubo de ensaio uma liga de Ferro sólido (palha de 
aço) em pequena quantidade, logo após foi adicionado o Sulfato de Cobre 
líquido de coloração azulada ao tubo, com auxílio da pipeta de Pasteur 
até que o sólido estivesse completamente submerso no CuSO4. 
 
7 
 
 
 
3.1.4- Resultados e 
Discussões: 
Observou-se que durante a reação química o houveram mudanças de 
cloração entre os reagentes. Desse modo, sabe-se que houve a reação 
química. Na reação, houve a modificação da coloração azulado para 
incolor, motivado pela transferência de dois elétrons do Ferro para o cobre 
formando cobre metálico e modificando a coloração. Além disso, formou-
se uma coloração avermelhada na liga de ferro, causada pelo cobre 
metálico produzido durante a reação. 
𝐹𝑒(𝑠) + 𝐶𝑢𝑆𝑂4 (𝑎𝑞) → 𝐹𝑒𝑆𝑂4 (𝑎𝑞) + 𝐶𝑢(𝑠) 
Portanto, percebe-se que através de uma reação de oxi-redução houve a 
simples troca, com o deslocamento do cobre formando cobre metálico (Cu 
(s)) e sulfato ferroso (FeSO4 (aq)). 
 
 
 
3.2 – Experimento 2: Ácido Sulfúrico e Magnésio. 
Fonte: própria autoria. 
Figura 1: Pipeta Pasteur. 
Fonte: própria autoria. 
Figura 2: Sulfato de Cobre e Ferro 
(sólido). 
Fonte: própria autoria. 
Figura 3: Mudança de coloração da 
substância para incolor. 
Fonte: própria autoria. 
Figura 4: Formação da camada de 
Cobre metálico acima do Ferro. 
8 
 
3.2.1- Materiais: 
 Tubo de ensaio 
 Espátula 
 
 
3.2.2- Substâncias: 
 
 Ácido Sulfúrico (H2SO4 (aq) - 1M) 
 Magnésio (Mg (s)) 
 
3.2.3- Procedimento: 
Com o auxílio da espátula adicionou-se uma pequena quantidade de 
Magnésio sólido em um tubo de ensaio, logo após foi adicionado 30 gotas 
da solução 1M de Ácido Sulfúrico até a substância sólida ficar submersa. 
 
 
3.2.4- Resultados e Discussões: 
Observou-se que durante a reação do Mg (s) com o H2SO4 (aq), a sustância 
sólida foi diluída comprovando o acontecimento da reação. Nesta, ocorreu 
o deslocamento Hidrogênio formando o gás de Hidrogênio (H2 (g)). Além 
disso, houve a formação do sulfato de Magnésio (MgSO4 (aq)), sem 
coloração (translucida). 
𝐻2𝑆𝑂4 (𝑎𝑞) + 𝑀𝑔(𝑠) → 𝑀𝑔𝑆𝑂4 (𝑎𝑞) + 𝐻2 (𝑔) 
Fonte: própria autoria. 
Figura 5: Espátula para retirar o 
Magnésio sólido. 
Fonte: própria autoria. 
Figura 6: Ácido Sulfúrico (1M) e 
Magnésio sólido. 
9 
 
Assim, a formação dos produtos comprou-se a reação de simples troca 
ou deslocamento. 
 
 
 
 
 
4. REAÇÃO DE DUPLA TROCA: 
Envolve reagentes de substâncias compostas, que terão seus cátions trocados 
e desse modo, formas duas substâncias compostas, diferentes das anteriores. 
𝐴𝐵 + 𝑋𝑌 → 𝐴𝑋 + 𝐵𝑌 
4.1- Experimento 3: Nitrato de Bário e Sulfato de Sódio. 
 
4.1.1- Materiais: 
 Tubo de ensaio 
4.1.2- Substâncias: 
 Nitrato de Bário (Ba (NO3)2 (aq)) 
 Sulfato de Sódio (NaOH) 
4.1.3- Procedimentos: 
 
Adicionou-se em tubo de ensaio 20 gotas de Nitrato de Bário, logo após 
foi adicionado gota a gota o Sulfato de Sódio, causando pequenas 
agitação para facilitar a mistura. 
Fonte: própria autoria. 
Figura 6: Formação do Sulfato de 
Magnésio, após a evaporação do 
Hidrogênio. 
10 
 
 
 
 
 
 
4.1.4- Resultados e Discussões: 
Observou-se que durante a reação dos reagentes (nos quais ambos eram 
incolores), a cada gota de Sulfato de Sódio a mistura mudava de 
coloração, formando uma cor opaca, assim evidencia-se que houve 
reação química. 
𝐵𝑎(𝑁𝑂3)2 + 𝑁𝑎𝑂𝐻 → 𝑁𝑎(𝑁𝑂3)2 + 𝐵𝑎𝑂𝐻 
Assim, a molécula de nitrato de bário reage a uma molécula de sulfato de 
sódio para produzir duas moléculas de nitrato de sódio mais uma molécula 
de sulfato de bário. Desse modo, as reconfigurações das moléculas fazem 
está uma reação de dupla troca. 
Fonte: própria autoria. 
Figura 7: Nitrato de Bário e Sulfato de Sódio. 
11 
 
 
 
 
 
 
4.2 Experimento 4: Carbonato de Cálcio e Ácido Clorídrico. 
4.2.1- Materiais: 
 Tubo de ensaio 
 Espátula 
 Pipeta de Pasteur 
 
4.2.2- Substâncias: 
 Carbonato de Cálcio (CaCO3 (s)) 
 Ácido Clorídrico (HCl (aq)) 
 
4.2.3- Procedimentos: 
Adicionou-se em um tubo de ensaio uma pequena quantidade de 
Carbonato de Cálcio, com o auxílio da espátula, logo após foi adicionado 
gota a gota 1 M de HCl, com a ajuda da pipeta de Pasteur, até o sólido 
ficar submerso, fazendo agitação simples para a mistura. 
Fonte: própria autoria. 
Figura 8: Formação do nitrato de sódio e sulfato 
de bário. 
12 
 
 
 
 
 
 
4.2.4- Resultados e Discussões: 
Observou-se que durante a reação a substância de Carbonato de Cálcio que 
tinha coloração branca foi diluída pelo Ácido Clorídrico, formando uma 
substância incolor (translucida) e sem corpo de fundo. Dessa forma, demonstra-
se que houve reação química na solução. 
2𝐻𝐶𝑙 + 𝐶𝑎𝐶𝑂3 → 𝐶𝑎𝐶𝑙2 + 𝐶𝑂2 + 𝐻2𝑂 
Assim, com a diluição CaCO3 pelo HCl, teve a formação do Cloreto de Cálcio 
mais Dióxido de Carbono e Água, onde houve uma nova reconfiguração das 
moléculas confirmando a reação de Dupla Troca. 
Obs.: Na fórmula o produto encontra-se na forma estendida, que advém do 
H2CO3. 
Fonte: própria autoria. 
Figura 9: Carbonato de Cálcio e Ácido Clorídrico. 
13 
 
 
 
 
 
 
5. REAÇÃO DE OXIDAÇÃO – REDUÇÃO 
 
O termo oxi-redução ou equilíbrio REDOX, envolve o fenômeno de transferência 
de cargas iônicas, com objetivo de estabelecer reações com troca de íons 
gerando cargas elétricas. Estas transferências de elétrons são conhecidas como 
potenciais, muito importantes para o entendimento das aplicações técnicas da 
Eletroquímica e Titulometria REDOX. Esse tipo de reação, tem a função de 
desenvolver novas baterias, prevenção à corrosão, produção industrial (Cl2, F2, 
Al, Cu, NaOH, entre outros) e interesse biológico. Divide-se em quatro conceitos 
básicos: 
Oxidação: processo que resulta na perda de um ou mais elétron pelas 
substâncias (átomos, íons ou moléculas). Alterando seu estado de oxidação para 
positivo. 
Redução: processo que resulta no ganho de um ou mais elétrons pelas 
substâncias (átomo, íons ou moléculas). Alterando seu estado de oxidação para 
negativo. 
Fonte: própria autoria. 
Figura 10: Formação do Cloreto de Cálcio mais 
Dióxido de Carbono e Água. 
14 
 
Agente Oxidante: é aquele queaceita elétrons e é reduzido durante o processo. 
Agente Redutor: é aquele que perde elétrons e que se oxida no processo. 
5.1- Experimento 5: Água Oxigenada na presença de Dióxido de 
Manganês. 
5.1.1- Equipamentos: 
 Tubo de Ensaio 
 Pêra 
 Pipeta graduada 
 Espátula 
 Pinça de madeira 
 Palito de fósforo 
 Papelão 
 
5.1.2- Substâncias: 
 Água Oxigenada (H2O2) 
 Dióxido de Manganês (MnO2) 
 
5.1.3- Procedimentos: 
Adicionou-se em um tubo de ensaio com a supervisão da docente, uma pequena 
quantidade (0,5g) de Dióxido de Manganês com o auxílio da espátula. Logo 
após, transferiu-se a Água Oxigenada com ajuda da Pêra e a pipeta gradua o 
volume de 5ml ao tubo de ensaio, sendo manipulado uma pinça de madeira o 
tubo contendo a solução. Em seguida, colocou-se dentro do tubo uma “brasa” de 
papelão dentro do tubo. 
15 
 
 
 
 
 
5.1.4- Resultados e Discussões: 
Observou-se que durante adicionar o H2O2, houve a liberação de um gás, 
comprando a efetivação da reação. Além disso, a formou-se a reação: 
𝐻2
+1𝑂2
−1 + 𝑀𝑛+4𝑂2
−2 → 𝑀𝑛−2𝐻2
+1 + 2 𝑂2
0 
Onde o Oxigênio sofreu oxidação com ∆Nox = 1, sendo o agente redutor da 
reação. Do contrário, o Manganês sofreu redução com ∆Nox= 6, sendo o agente 
oxidante da reação. 
Assim, o gás liberado durante o procedimento era o O2, na qual o Dióxido de 
Manganês atuou como o catalisador da reação. Logo, a “brasa” de papelão 
colocada no tubo serviu para consumir o O2 sendo perceptível pelo o aumento 
da brasa quando foi exposta ao gás. 
Fonte: própria autoria. 
Figura 11: Água Oxigenada e Dióxido de Manganês. 
16 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: própria autoria. 
Figura 12: Docente ministrando o 
MnO2 junto aos alunos com a espátula 
tubo de ensaio e pinça de madeira. 
Fonte: própria autoria. 
Figura 13: Docente ministrando o H2O2 
junto aos alunos com a pêra e a pipeta 
graduada. 
Fonte: própria autoria. 
Figura 14: Oxigênio sendo consumido pela “brasa”. 
17 
 
6. Reação Endotérmica e Exotérmica: 
A Termoquímica estuda as reações químicas que sempre estão acompanhadas 
de uma liberação (exotérmica) ou absorção (endotérmica), mesmo que a 
quantidade de energia seja às vezes pequena. 
Se a energia dos produtos é menor que a energia dos reagentes, então, 
enquanto a reação avança, energia é liberada. Por outro lado, se a energia dos 
produtos é maior que aquela dos reagentes, o sistema absorve energia durante 
a reação. Esta quantidade de energia liberada ou absorvida expressa a variação 
da energia na mistura que reage. Isto de acordo com a lei de conservação de 
energia. 
 
6.1 – Experimento 6: Cloreto de Amônio e Hidróxido de Sódio. 
 
6.1.1- Equipamentos: 
 Tubo de ensaio 
 Espátula 
 
6.1.2- Substâncias: 
 Cloreto de Amônio (NH4Cl) 
 Hidróxido de Sódio (1N - NaOH) 
 
6.1.3- Procedimento: 
Adicionou-se em tubo de ensaio, uma pequena quantidade de Cloreto de Amônio 
sólido com auxílio da espátula. Logo após, foi adicionando-se no tubo 2ml do 
Hidróxido de Sódio até que a solido ficasse submerso, fazendo apequenas 
agitações. 
18 
 
 
 
 
 
 
6.14- Resultados e Discussões: 
 
 Observou-se que durante houve uma efervescência na solução e diluição 
do NH4Cl comprovando que houve reação. Então formou-se: 
𝑁𝐻4𝐶𝑙 + 𝑁𝑎𝑂𝐻 → 𝐻2𝑂 + 𝑁𝐻3 + 𝑁𝑎𝐶𝑙 
Onde, o vapor liberado é o gás de amônia, formando uma reação 
exotérmica, pois há liberação de energia e aumento de temperatura 
percebia no tubo de ensaio. A solução ficou translucida e sem a formação 
de corpo de fundo, com a formação de sal solúvel e água. 
Fonte: própria autoria. 
Figura 15: Cloreto de Amônio e Hidróxido de Sódio. 
19 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: própria autoria. 
Figura 16: Formação do sal mais água e a evaporação 
do gás amônia. 
20 
 
7. CONCLUSÃO: 
Ao estudarmos as reações químicas, pode-se perceber que elas são de suma 
importância para a sociedade, pois conseguem em reações como de simples ou 
dupla troca a formação de novas sustâncias a partir de sua necessidade de 
compostos. Além disso, as reações de oxi-redução, possibilitam a utilização de 
mecanismos de energia elétrica a partir de composições químicas, trocas de 
elétrons e a formação de ddp. E ainda, as reações de endotérmicas ou 
exotérmicas, são essências as necessidades de trocas de calor, pois conseguem 
a partir delas energia térmica sem a necessidade de vetores físicos. Visto isso, 
a experiência laboratorial mostrou-se satisfatória, exigindo conhecimento teórico 
e desenvoltura na utilização de equipamentos e substâncias ali presente. 
A teoria adquirida junto a prática, nos fez obter uma melhor compreensão dos 
conceitos que integram esta disciplina. Ao realizarmos esta aula prática juntos, 
somos conduzidos a aprender a trabalhar em grupo; situação essa, que passará 
a ser realidade ao longo da nossa formação acadêmica, e o condicionamento 
para se obter sucesso nas aulas experimentais, acelerando método da 
experimentação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
21 
 
8. REFERÊNCIAS: 
ATKINS, William P; JONES, Loretta. Princípios de química: questionando a 
vida moderna e o meio ambiente. 5. Ed. Porto alegre: Bookman, 2012. 
BETTELHEIM Frederick A; BROWN Willian H; CAMPBELL Mary K; FARREL 
Shawn O. Introdução a química geral, orgânica e a bioquímica: tradução da 
Ed. Norte americana. São Paulo: Cengage Learning, 2012. 
VOGEL, Arthur Israel; MENDHAM, John et al. Vogel análise química 
quantitativa 6. Ed. Rio de Janeiro: LTC, 2002.