Estudo dos metais alcalinos e alcalinos terrosos

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UnB - Universidade de Brasília
IQD - Instituto de Química
Curso de Graduação
Disciplina: Química Inorgânica I Experimental (Código 114073) - 2017/2
Turma: A
Professor: Claudia Cristina Gatto
Nomes/Matrículas: David Fernando Toniazzo Ferreira – 18/0015435 e Vitor Gabriel Santos Souza – 18/0038214
	Experimento No
	01
	Título do Experimento
	Estudo dos metais alcalinos e alcalinos terrosos
	Data de Entrega do Relatório
	28 de março de 2019
RESULTADOS & DISCUSSÃO (10,0 pontos)
1º Experimento: escrever as equações químicas balanceadas e todas as observações com as interpretações necessárias.
1a) 
	Ao adicionar o sódio à água, tornou-se perceptível a formação de um gás, que no experimento em questão se tratava do gás hidrogênio. Além disso, com a adição de fenolftaleína, a solução se tornou rosa, indicando que o meio havia se tornado básico, pela disposição de íons OH- provindos da solução aquosa de hidróxido de sódio formada.
2a) 
	Ao adicionar o sódio ao álcool (etanol), também foi perceptível a formação de gás hidrogênio. Entretanto a reação foi visivelmente menos violenta, em comparação à reação com a água, devido ao fato de o sódio reagir mais lentamente com o etanol. Com a adição da fenolftaleína, a solução também se tornou rosa, indicando novamente um meio básico, desta vez causado pelo ânion do etóxido de sódio.
2º Experimento: escrever na tabela as cores na chama dos sais estudados com e sem a utilização do espectroscópio. 
	Substância
	Cor na chama
	Cor(es) no espectroscópio
	Cloreto de Lítio
	Vermelho carmesim
	Não realizado
	Cloreto de Sódio
	Amarelo
	Não realizado
	Cloreto de Potássio
	Lilás
	Não realizado
	Cloreto de Magnésio
	Laranja
	Não realizado
	Cloreto de Cálcio
	Vermelho alaranjado
	Não realizado
	Cloreto de Estrôncio
	Vermelho púrpura
	Não realizado
	Cloreto de Bário
	Verde
	Não realizado
Pergunta: Qual é o mecanismo de emissão das linhas espectrais?
	Ao aquecer um fio de arame com diferentes sais, é perceptível que para cada sal é emitida uma chama de coloração diversa. Isso se deve ao fato de que cada elemento é constituído por átomos diferentes entre eles, ocasionando assim níveis de energia diferentes. O que acontece no experimento, ao colocar os elementos à chama do bico de Bunsen é um fornecimento de energia, que faz com que o elétron de um nível mais interno dê um salto quântico, atingindo um estado excitado e ficando em um nível mais externo; no entanto, ele regressa ao seu estado anterior após um tempo, emitindo uma determinada radiação que possui um comprimento de onda próprio, apresentando assim cores diferentes de acordo com o elemento selecionado. O método citado anteriormente é empregado de forma semelhante para produzir fogos de artifício das mais diversas colorações.
3º Experimento: escrever na tabela os resultados observados da reação do magnésio.
	Reagente
	Observações
	Equação balanceada
	
Ácido clorídrico diluído
	Pôde-se perceber que a reação ocorreu de forma bem rápida, liberando gás hidrogênio e formando cloreto de magnésio, efeito já esperado, uma vez que o ácido clorídrico é um ácido forte e também porque a maioria dos metais dos grupos 1 e 2 tendem a ser bastante reativos com ácidos, diferentemente de metais nobres. Uma vez que a solução final resultou em cloreto de magnésio, foi possível inferir que a mesma era básica. A reação foi exotérmica.
	
	Reagente
	Observações
	Equação balanceada
	
Cloreto de amônio
	Foi perceptível que o magnésio também reagiu, atuando como agente redutor e consequentemente sendo oxidado, produzindo gás hidrogênio e amônia no processo. Uma diferença nessa reação em comparação com a anterior foi o fato de que ela demorou mais para acontecer, uma vez que o cloreto de amônio é um ácido mais fraco em relação ao ácido clorídrico. A reação também foi exotérmica.
	
	
Água
	Nesta etapa do experimento o magnésio também reagiu, no entanto foi necessário que o tubo de ensaio fosse aquecido sobre um bico de Bunsen para que a reação ocorresse, uma vez que magnésio, ferro e zinco não são tão reativos como os outros metais do grupo 1 e 2, reagindo com água apenas sob aquecimento.
	
	Reagente
	Observações
	Equação balanceada
	
Hidróxido de amônio
	Ao colocar o magnésio no tubo com o reagente a reação não ocorreu, mesmo sob aquecimento. Isso já era esperado, uma vez que apenas os metais zinco, chumbo, estanho e alumínio reagem com bases.
	
Não houve reação.
	
Hidróxido de sódio 
	Ao colocar o magnésio no tubo com o reagente a reação não ocorreu, mesmo sob aquecimento. Isso já era esperado, uma vez que apenas os metais zinco, chumbo, estanho e alumínio reagem com bases.
	
Não houve reação.
Pergunta: Qual é a reação mais rápida com o magnésio (Mg) e por quê?
	Dentre todos os testes, a reação que ocorreu com maior velocidade foi a do magnésio com o ácido clorídrico, pois metais do grupo 1 e 2 são mais reativos que o hidrogênio, podendo assim deslocá-lo de ácidos para seu estado iônico ou gasoso. Comparando o HCl com o NH4Cl pode-se dizer que a reação ocorreu mais rapidamente com o HCl pelo fato do mesmo ser mais ácido e possuir, assim, uma tendência natural a perder seu hidrogênio com mais facilidade que o cloreto de amônio, que é um ácido considerado fraco.
4º Experimento: escreva as reações e observações na tabela abaixo.
	Reagente
	Observações
	Equação balanceada
	Cloreto de Lítio +
a) carbonato de amônio
b) fluoreto de amônio
c) fosfato de amônio
	Visivelmente, nada ocorre. A reação produz um sal que é solúvel em água (carbonato de lítio).
Turbidez causada por precipitado de fluoreto de lítio.
Visivelmente, nada ocorre. A reação produz um sal que é solúvel em água (fosfato de lítio).
	
	Cloreto de Potássio + 
a) carbonato de amônio
b) fluoreto de amônio
c) fosfato de amônio
	Visivelmente, nada ocorre. A reação produz um sal que é solúvel em água (carbonato de potássio).
Houve formação do precipitado branco fluoreto de potássio.
Visivelmente, nada ocorre. A reação produz um sal que é solúvel em água (fosfato de potássio).
	
Pergunta: Qual a conclusão sobre a solubilidade dos sais dos metais alcalinos?
	Carbonatos e fosfatos de metais alcalinos são solúveis em água. Já os fluoretos desses mesmos metais são insolúveis.
5º Experimento: escreva as reações e observações na tabela abaixo.
	Reagente
	Observações
	Equação balanceada
	Cloreto de Magnésio + 
a) carbonato de amônio
b) sulfato de amônio
c) fluoreto de amônio
d) oxalato de amônio
e) fosfato de amônio
f) hidróxido de sódio
	Após fervura, detectou-se a presença de um precipitado branco.
Observou-se a formação de um precipitado cristalino. Entretanto a literatura diz que o sulfato de magnésio é solúvel em água, logo não se deveria observar precipitação.
Observou-se a formação de um precipitado gelatinoso branco.
Observou-se a formação de um precipitado cristalino.
Visivelmente não houve mudança. Entretanto a literatura diz que o fosfato trimagnésico não é solúvel em água, logo deveria haver um precipitado.
Observou-se a formação de um precipitado gelatinoso branco.
	
	Reagente
	Observações
	Equação balanceada
	Cloreto de Bário + 
a) carbonato de amônio
b) sulfato de amônio
c) fluoreto de amônio
d) oxalato de amônio
e) fosfato de amônio
f) hidróxido de sódio
	Observou-se a formação de um precipitado branco.
Observou-se a formação de um precipitado branco.
Observou-se a formação de um precipitado branco.
Observou-se a formação de um precipitado gelatinoso branco.
Observou-se a formação de um precipitado branco.
Observou-se a formação de um precipitado gelatinoso branco.
	
Pergunta: Os precipitados se dissolvem em ácido clorídrico diluído? Explique.
	Segundo realizaçãopela dupla, alguns são dissolvidos, enquanto outros não. A falta de um padrão entre precipitações e dissoluções com ácido clorídrico pode ter acontecido por uma má qualidade nos reagentes ou algum erro cometido inconscientemente na realização do procedimento.
6º Experimento: escreva as reações e observações na tabela abaixo.
	Reagente
	Observações
	Equação balanceada
	Cloreto de Magnésio + 
a) hidróxido de sódio
	Houve formação de um precipitado gelatinoso branco.
	
	Cloreto de Magnésio + 
b) carbonato de sódio
	Também houve formação de um precipitado branco.
	
Pergunta: O hidróxido de magnésio é anfótero? Explique.
	Não. Anfoterismo é a capacidade de um óxido/hidróxido reagir tanto com ácidos quanto com bases. Com poucas exceções, das quais o magnésio não é uma, os únicos elementos capazes de formar óxidos e hidróxidos anfóteros estão na fronteira entre os metais e os não-metais.
7º Experimento: escreva as reações e observações na tabela abaixo.
	Reagente
	Observações
	Equação balanceada
	Sulfato de Cálcio + 
a) carbonato de cálcio
	Após juntar as duas soluções é perceptível a formação de precipitado.
	
	b) + EDTA
	Logo após a adição de EDTA o precipitado desaparece, tornando a solução incolor novamente.
	
Pergunta: Por que o precipitado se dissolve ao ser adicionado EDTA? Como se chama esse tipo de reação?
	Ao juntar as duas soluções observa-se a formação de precipitado devido ao efeito do íon comum, no entanto, após a adição de EDTA, esse composto acaba complexando o cálcio, que está presente em maior quantidade na solução e termina por ser dissolvido, fazendo com que o precipitado desapareça.
Pergunta: Escreva a fórmula estrutural do EDTA.
Fórmula molecular: C10H16N2O8
Referências utilizadas:
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Chemical Forum. Ammonium chloride + magnesium?. Disponível em: <https://chemicalforum.webqc.org/viewtopic.php?p=21834&sid=8521254c2cfa054f503a2e05d501f8a8>. Acessado em: 25/03/2019.
Jim Clarke. Reacting Alcohols with Sodium. Disponível em: <https://www.chemguide.co.uk/organicprops/alcohols/sodium.html>. Acessado em: 25/03/2019.
Joabe Death. Teste de Chama. Disponível em: <https://www.ebah.com.br/content/ABAAABujcAH/teste-chama>. Acessado em: 25/03/2019.
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Rajni Garg, Randhir Singh. Inorganic Chemistry. Capítulo 10.4.3 – 4. Disponível em: <https://books.google.com.br/books?id=XKxqCgAAQBAJ&pg=PT590&lpg=PT590&dq=(NH4)2CO3+%2B+2LiCl&source=bl&ots=Gj5fvUkgK9&sig=ACfU3U3po4Db02eOHgVQeRlrZNt4ZfuUrQ&hl=pt-BR&sa=X&ved=2ahUKEwiSyamc36PhAhUfIrkGHVfoAKgQ6AEwAXoECAcQAQ#v=onepage&q=(NH4)2CO3%20%2B%202LiCl&f=false>. Acessado em: 27/03/2019.
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Thiane Lopes. Verificação de reatividade de metais com ácido clorídrico. Disponível em: <https://www.ebah.com.br/content/ABAAAAmXcAI/verificacao-reatividade-metais-com-acido-cloridrico>. Acessado em: 25/03/2019.
UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA. Laboratório de Química Analítica 1: Roteiros de Aulas Experimentais. Brasília, 2019, p. 6.
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