Espelho de Prata

Prévia do material em texto

ESPELHO DE PRATA 
Autores: ANDRADE, Izabel; MOTA, Thábita; SANTOS, Rafaella. 
 
Resumo: A eletrodeposição trata-se do recobrimento de uma superfície por meio de 
um metal. Através da reação entre glicose e diaminprata (Ag(NH3)2
+), produzida a 
partir do nitrato de prata (AgNO3) e da amônia (NH3), em meio aquoso ocorreu a 
prateação (eletrodeposição de prata metálica) no interior de um erlenmeyer. 
Posteriormente, foram adicionados ácido clorídrico (HCl) e nítrico (HNO3) no 
recipiente contendo o espelho de prata, dos quais apenas o último reagiu com a 
prata metálica. Este experimento pode ser empregado para verificar se uma 
molécula possui ou não o grupo funcional aldeído. 
Palavras-chave: Funções orgânicas, reagente de Tollens, galvanoplastia. 
 
Introdução 
A eletrodeposição ou galvanoplastia é a deposição de um metal sobre alguma 
superfície, sendo que este metal reveste o objeto no qual está se depositando 
(ATKINS; JONES, 2012). A eletrólise, fenômeno não espontâneo, pois necessita de 
uma corrente elétrica para forçar reações de oxirredução (ALVARENGA et al., 
2013), é “[...] usada na eletrodeposição.” (ATKINS; JONES, 2012). 
Este processo é realizado com o auxílio de um eletrólito, sendo este uma 
solução aquosa no qual encontra-se dissociado um sal metálico ”[...] do metal a ser 
depositado [...]” na superfície do cátodo (condutor metálico que sofre redução). 
Como há a redução do metal na solução ocorre deposição deste no cátodo 
(ATKINS; JONES, 2012). 
O eletrólito é comumente denominado banho, sendo que há o banho 
eletrolítico e o químico. O primeiro “[...] [necessita] de uma fonte geradora de 
elétrons na forma de corrente contínua (geralmente usada em pilhas e baterias 
(QUEIROZ, 2014)”. Já no banho químico não há o uso de uma fonte externa de 
elétrons, uma vez que a deposição decorre de uma reação de oxirredução em que 
são “gerados” os elétrons essenciais “[...] entre o íon metálico dissolvido no banho e 
o substrato da peça a ser revestida” (WAGNER, 2013). 
No procedimento do experimento em questão foram usados glicose, que 
possui a função aldeído, reagente de Tollens e água régia. 
O aldeído é uma das funções orgânicas mais simples e comuns no qual o seu 
grupo funcional (H-C=O) encontra-se sempre à extremidade da molécula, ligado à 
um carbono. Os aldeídos apresentam muita particularidade em comum com outro 
grupo funcional, o das cetonas, pois ambos possuem o grupo carbonila (C=O) 
(ATKINS; JONES, 2012). 
“Os aldeídos reduzem íons prata para formar um espelho de prata [...] com o 
reagente de Tollens [...]”. Deste modo, é possível verificar ou distinguir se um 
composto apresenta função aldeído ou cetona (ATKINS; JONES, 2012). Essa 
distinção é, geralmente, realizada na presença do reagente de Tollens, solução 
amoniacal em que encontram-se dispersos íons Ag+ (SARAN, s/a). 
A glicose é um exemplo de aldeído, mais especificamente um poliálcool-
aldeído, pois apresenta ambos os grupos funcionais (MACHADO, 1998). 
Quanto a água régia, esta é proveniente da junção dos ácidos nítrico e 
clorídrico, na proporção de 1:4, é comumente conhecida pela capacidade de corroer 
o ouro, devido ao elevado poder oxidante do HNO3 e a capacidade de formar 
complexos do HCl (CECON, 2012). 
Este experimento tem como propósito conciliar os conceitos vistos acima 
além de outros abordados em procedimentos posteriores, dentre eles: os aspectos 
termodinâmicos, cinéticos e espontaneidade de uma reação, além de oxirredução e 
eletrodeposição, a partir do revestimento de uma vidraria por meio de prata metálica. 
 
Materiais e Métodos 
Adicionou-se em um erlenmeyer 15 mL (1,5×10-3 mol) da solução de AgNO3 
0,1 mol.L-1 e algumas gotas de uma solução de NH3 concentrada. Após observar o 
que ocorreu no meio reacional acrescentou-se mais algumas gotas de NH3. 
 Posteriormente, acrescentou-se ao mesmo erlenmeyer 7,5 mL (6×10-3 mol) 
da solução de hidróxido de potássio (KOH) 0,8 mol.L-1. 
 Subsequentemente, misturou-se à solução anterior 1,2 mL (2,4×10-4 mol) de 
uma solução de glicose 0,2 mol.L-1. Agitou-se constantemente o erlenmeyer até o 
surgimento da superfície espelhada. Descartou-se na pia o líquido contido no interior 
da vidraria, sob água corrente. 
 Por fim, pipetou-se pequena quantidade de HCl ao sistema e, posteriormente, 
acrescentou-se HNO3. 
 
Resultados e Discussão 
 A partir da adição de 3 gotas de NH3, proveniente do NH₄OH (Equação 1), ao 
AgNO3 propiciou-se o meio alcalino para a formação do óxido de prata (Ag2O), um 
precipitado marrom determinado como produto cinético devido a sua rápida 
formação. Após a adição de mais gotas de NH3, a solução atingiu a incoloração 
devido a formação do produto estável diaminprata ([Ag(NH3)2]
+) em meio alcalino 
(Equação 3), sendo este o reagente de Tollens. 
Equação 1: NH3(g) + H2O(l) ⇌ NH4
+
(aq) + OH
-
(aq) 
Equação 2: 2 AgNO3(aq) + NH3(aq) ⟶ Ag2O(s) 
Equação 3: Ag2O(s) + 4 NH3(aq) + H2O(l) ⟶ 2 [Ag(NH3)2]
+
(aq) + 2 OH
-
(aq) 
A coordenação da amônia ao Ag+ resultando na diaminprata (I) diminuiu a 
reatividade do Ag+, evitando que esta seja reduzida rapidamente pela glicose 
formando como resultado um líquido negro que prejudicaria a homogeneidade do 
espelho de prata. Observa-se o decrescimento da reatividade a partir do potencial 
padrão de redução (E0) do Ag
+ em comparação ao potencial do [Ag(NH3)2]
+: 
Ag+(aq) + e
- → Ag(s) E0 = + 0,80 V 
Ag(NH3)2
+
(aq) + e
- → Ag(s) + 2 NH3(aq) E0 = + 0,37 V 
Nota-se que ao minimizar o E0, a capacidade de redução do Ag
+ será menor e 
consequentemente a redução não sucederá tão rapidamente a ponto de formar o 
líquido negro. Vale ressaltar que reatividade não é sinônimo de velocidade, 
entretanto, a diminuição do E0 promove ao Ag
+ menor capacidade de puxar elétrons, 
o que levará um tempo maior para que se reduza em comparação ao tempo que 
levaria caso não estivesse no complexo. 
Seguidamente, tem-se a adição do KOH com o intuito de basificar o meio a 
fim de acelerar a oxidação da glicose. Apesar da basicidade do NH3, é preciso 
acrescentar outra base mais forte, neste caso o KOH, já que a amônia é uma base 
fraca. 
Ao adicionar a glicose no reagente de Tollens ocorre uma oxirredução no qual 
o Ag+ é reduzido à Ag0 e a glicose é oxidada (Equação 4). A prata, agora metálica, 
adere no interior da vidraria produzindo uma superfície espelhada. 
Equação 4: CH2OH(CHOH)4CHO(aq) + 2 [Ag(NH3)2]
+ + 3 OH-(aq) ⟶ 2 Ag
0
(s) + 
CH2OH(CHOH)4CO2
-
(aq) + 4 NH3 + 2 H2O 
Tal reação ocorre somente com a presença de aldeído já que estes são 
agentes redutores mais fortes que as cetonas, devido ao hidrogênio ligado ao 
carbono da carbonila (C=O), favorecendo sua oxidação. 
A fim de retirar as partículas coloidais da prata da superfície interna da 
vidraria, adicionou-se primeiramente HCl. Observou-se o desprendimento do Ag0 da 
superfície, no qual pequenos pedaços repousaram ao meio aquoso. Todavia, ao 
acrescentar o HNO3 notou-se que o Ag
0 dissolveu-se. Isto devido ao potencial de 
redução: 
NO3
-
(aq) + 4 H
+
(aq) + 3 e
- ⇌ NO(g) + 2 H2O(l) E0 = + 0,96 V 
Ag(s) ⇌ Ag
+
(aq) + e
- E0 = − 0,80 V 
Observa-se que o E0 da reação será 0,16 V, sendo assim espontâneo. 
Já em relação ao HCl, tem-se que o íon H+: 
H+(aq) + 2e
- ⇌ H2(g) E0 = 0 V 
Nota-se que ao comparar o E0 com o Ag, tem-se que a reação não será 
espontânea (E0 = − 0,80 V), logo não sucederá sem o fornecimento de energia. 
Caso a proporção da mistura entre HNO3 e HCl fosse 1:4 haveria a formação 
da água régia, sendo este capaz de reagir com metais nobres como o Ag. No qual o 
HNO3 dissolveria pequenas frações do metal (Equação 5)enquanto o Cl
-, oriundo do 
HCl, capturaria estas pequenas frações, podendo formar cloreto de prata (AgCl) 
(Equação 6). 
Equação 5: Ag0(s) + NO3
-
(aq) + H
+
(aq) ⟶ Ag
+
(aq) + NO2(g) + H2O(l) 
Equação 6: Ag+(aq) + Cl
-
(aq) ⟶ AgCl(s) 
Entretanto, não observou-se a formação de um precipitado branco em razão 
da insolubilidade do AgCl em meio aquoso e de sua cor característica. Além disto, 
não é possível afirmar as proporções dos ácidos, já que não houve a aferição do 
volume. 
 
Conclusão 
Foi perceptível a junção de muitos dos conceitos abordados nas aulas 
práticas para a compreensão do experimento, além da introdução de algumas 
noções básicas que irão ser exploradas de forma mais abrangente nos campos de 
estudo físico-químico e orgânico. 
O experimento foi bem sucedido, uma vez que formou-se uma camada 
homogênea de prata metálica sobre a superfície de interesse. Todavia, a estética do 
espelho seria otimizada caso houvesse a limpeza adequada da vidraria no ínicio do 
procedimento. 
O êxito se deve a simplicidade do procedimento empregado, simplicidade 
esta que, entretanto, abarca vários conceitos com a finalidade de entender os 
mecanismos envolvidos no processo, mostrando ser este um experimento rico na 
exploração de concepções químicas. 
 
Referências Bibliográficas 
ALVARENGA, Gabriel; ANHESINE, Naira; ZANETTI, Renan; BOTERO, Weslei. 
Eletrólise da água e Eletrodeposição. Universidade Estadual Paulista Júlio de 
Mesquita Filho – UNESP. Set./2013. Disponível em: 
<http://www.ebah.com.br/content/ABAAAggAEAL/eletrolise-eletrodeposicao>. 
Acesso no dia: 10/12/2016. 
 
ATKINS, Peter; JONES, Loretta. Princípios da Química: Questionando a vida 
moderna e o meio ambiente. Porto Alegre: Bookman, 5ª ed., 2012, p. 547, 761, 
765. 
 
CECON, Kleber. A tradução química de experimentos alquímicos envolvendo 
água régia em Robert Boyle. São Paulo: Scientiae Studia, vol. 10, nº 4, 2012. 
Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1678-
31662012000400005>. Acesso no dia: 10/12/2016. 
 
MACHADO, Ubiratan. Transportadores de Glicose. Instituto de Ciências 
Biomédicas da Universidade de São Paulo. São Paulo: Arquivos Brasileiros de 
Endocrinologia & Metabologia, vol. 42, nº 6. Dez./1998. Disponível em: 
<http://www.scielo.br/pdf/abem/v42n6/v42n6a03.pdf>. Acesso no dia: 10/12/2016. 
 
SARAN, Luciana. Identificação de Aldeídos e Cetonas pelo Teste de Tollens e 
Identificação de Açúcares Redutores pela Prova de Benedict. Faculdade de 
Ciências Agrárias e Veterinárias – UNESP. Disponível em: 
<http://www.fcav.unesp.br/Home/departamentos/tecnologia/LUCIANAMARIASARAN/
aula-02-de-laboratorio.pdf>. Acesso no dia: 09/12/2016. 
 
QUEIROZ, Allan. Corrente contínua e alternada. Universidade Federal do Rio de 
Janeiro. Fev./2014. Disponível em: 
<http://equipe.nce.ufrj.br/adriano/circlog/provas/p20141/t1/ENTREGUES/teste1Pime
ntel.pdf>. Acesso no dia: 10/12/2016. 
 
WAGNER, Edson. Noções básicas de Eletrodeposição. Nov./2013. Disponível em: 
<http://www.portaldagalvanoplastia.com.br/galvanoplastia/cobre/nocoes-basicas-de-
eletrodeposicao.html>. Acesso no dia: 09/12/2016.