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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ – UFPI DEPARTAMENTO DE QUÍMICA CENTRO DE CIÊNCIAS NATURAIS – CCN DISCIPLINA: QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL PROFESSORA: NILZA CAMPOS DE ANDRADE TURMA: BACHARELADO EM FARMÁCIA MÓDULO: 2º PERÍODO TURNO: MATUTINO E VESPERTINO Preparação de Sulfato Ferroso Alexsandre Barbosa Vieira Silva José Moreira Tavares Neto José Vinícius de Sousa França Larisse Carneiro da Frota Brito Maria Beatriz Leal dos Santos TERESINA-PI NOVEMBRO DE 2018 2 SUMÁRIO Resumo.............................................................................................................3 1 Introdução.........................................................................................................4 2 Objetivo.............................................................................................................5 3 Parte experimental............................................................................................6 3.1Materiais e reagentes...................................................................................6 3.2 Procedimentos experimentais.....................................................................6 4 Resultados e discussões...................................................................................7 5 Conclusão..........................................................................................................9 Referências Bibliográficas...............................................................................10 3 Resumo O experimento teve como base na síntese do sulfato ferroso a partir da reação do ácido sulfúrico com esponja de aço. No béquer o ácido sulfúrico reagiu com a esponja de aço a banho Maria ocorrendo à liberação de H2(g) e a precipitação de sólidos. Com o filtrado, pode-se obter o sulfato ferroso a partir da precipitação da substância com a adição do álcool etílico. A fim de retirá-lo da solução houve uma nova filtração. No final do experimento pode-se obter um rendimento moderado e verificar as diferentes aplicabilidades da química inorgânica na síntese de suplementos vitamínicos. 4 1 INTRODUÇÃO O ferro é o quarto elemento mais abundante na crosta terrestre e é encontrado em minerais como a hematita (Fe) e a magnetita dentre outros. É um importante metal, visto sua grande aplicação na produção de aço. O ferro apresenta- se com dois estados de oxidação, +2 e +3, e seus sais são facilmente oxidados e difíceis de serem obtidos puros. Sulfato de ferro (II), também chamado sulfato ferroso (ou simples, mas erroneamente, sulfato de ferro, como é tratado no comércio de produtos químicos) é um composto químico com fórmula FeSO4. É mais comumente encontrado como o heptaidrato de cor verde-azulado. Apresenta densidade de 1, 898 g/cm³, ponto de fusão 64°C, ponto de ebulição 90°C (Torna-se FeSO4·H2O). O sulfato de ferro (II) (FeSO4) é um sal inorgânico utilizado na medicina como fonte de ferro e ao combate a anemia. A anemia ferropriva é um relevante problema de saúde mundial, visto que amplia os riscos na gestação, reduz a produtividade, pode prejudicar o desempenho das funções cognitivas em longo prazo, aumenta os gastos públicos com a saúde e, principalmente, acomete cerca de metade da população mundial. Em seu corpo, o ferro se torna uma parte de sua hemoglobina e mioglobina. A hemoglobina transporta oxigênio através de seu sangue para os tecidos e órgãos. A mioglobina ajuda nas células musculares a armazenar oxigênio. Essa doença atinge, em sua maioria, gestantes e crianças pré-escolares. Durante a infância, a deficiência de ferro está associada a déficits cognitivos, prejuízos no crescimento e no desenvolvimento psicomotor e também à morbidade e mortalidade infantil, classificando este grupo como prioritário para programas de intervenção nutricional. A principal alternativa para o tratamento da anemia é a suplementação medicamentosa com ferro. (NAME; DABOIN; SZARFARC, 2014) Ele pode ser encontrado em vários estados de hidratação, e se trata de grande percussor para a síntese de corantes e é empregado como pigmento de tintas. Atua como um bom catalisador em reações para graduação de contaminantes orgânicos. Também pode ser usado como floculante para o tratamento de água, dentre outras aplicações. (MESQUITA, 2010) 5 2 OBJETIVOS Síntese do sulfato de ferro a partir da reação da palha de aço e ácido sulfúrico. 6 3 PARTE EXPERIMENTAL 3.1 MATERIAIS E REAGENTES 3.2 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS Primeiramente preparou-se uma solução com 10 mL de H2SO4 e 15 mL de água destilada em um balão volumétrico de 25 mL, onde se colocou um pouco de água no balão volumétrico e, com o auxílio de uma pipeta, colocou os 10 mL do ácido sulfúrico. Em seguido completou os 25 mL do volume com água. Da solução preparada adicionou-se 12 mL em 1, 562 g de palha de aço, que foi pesado em uma balança analítica, em um béquer de volume de 100 mL. Misturou-se um pouco e aqueceu-se a mistura em banho-maria até a reação cessar. Apagou-se a chama e esperou esfriar um pouco e assim filtrou-se por filtração simples e separou-se a parte sólida da parte liquida, a qual a parte líquida adicionou- se, em um béquer de 250 mL, álcool etílico em 55 mL de volume e agitou-se levemente, até que formou um pequeno precipitado. Depois da formação desse precipitado, fez-se uma segunda filtração para recolher o mesmo e pesou-se utilizando a balança novamente para se calcular o rendimento do experimento. Balão volumétrico de 25 ml Vidro de relógio Ácido sulfúrico Béquer de 100 e 250 mL Pipeta de 5 mL Palha de aço Funil Proveta de 50 mL e 100 mL Álcool etílico Bico de Bunsen Papel de filtro Balança analítica 7 4 RESULTADO E DISCUSSÃO Inicialmente preparou-se 25 mL de solução de ácido clorídrico (H2SO4) com 15 mL de água e 10 mL de ácido clorídrico. Após o preparo da solução adicionou-se 12 mL da solução de ácido clorídrico (H2SO4) a 1,562g de palha de aço em um béquer de 100 ml, e colocou-se em banho-maria onde observou-se um pequeno borbulho que se intensificou. Esse borbulho ocorre devido a liberação de gás hidrogênio na reação. Foi observado um odor intenso devido impurezas contidas na palha de aço e pelo fato de que nem todo enxofre reage com o ferro, parte do enxofre reage com o hidrogênio formando ácido sulfídrico (H2S). Após alguns minutos a reação cessou, deixando a solução liquida com pequenos restos da palha de aço que deveria adquirir uma cor verde escura que não foi observado no experimento. Fe(s) + H2SO4(aq) → FeSO4(aq) + H2(g) Filtrou-se a solução por filtração simples e a substância solida presente na solução ficou retida e posteriormente foi descartada e obteve uma solução de sulfato ferroso no béquer. Em seguida adicionou-se 33 mL de álcool etílico devido ao sulfato ferroso ser insolúvel em álcool etílico formará um precipitado de cor verde o que não foi observado no experimento pois o precipitado formado foi de cor branca e em uma quantidade insignificante e novamente foi filtrado,posteriormente foi adicionado uma maior quantidade de álcool etílico e agitação com o intuito de formar mais precipitado o que não foi observado. Cálculo do valor teórico: Para realizar o cálculo do valor teórico utilizou-se a massa molar do ferro que é de 56g/mol e relacionou com a massa molar do sulfato ferroso de 152 g/mol e montou-se uma regra de três. Onde 56g/mol de ferro está para 152 g/mol sulfato ferroso assim como 1,562 g de ferro está para X chegando ao rendimento teórico de 4,239. 8 Fe(s) + H2SO4(aq) → FeSO4(aq) + H2(g) 56 g/mol ---------------152 g/mol 1,562 g ------------X g 56x g/mol = 237, 424 X= 4, 239 g A pequena quantidade de precipitado formada foi pesada, e obteve o valor de 1,2020 g subtraindo o valor no papel de filtro de 0,991g, obtemos um valor de sulfato ferroso 0,211 g. Calculo do rendimento: Rend.= Vp/Vt * 100 Rend = 0,211g /4,239g x 100= 4,977% Onde: Vp = valor pratico; Vt = valor teórico; Rendimento de aproximadamente 5% Diante do rendimento obtido, o experimento não foi satisfatório, pois o valor prático foi muito menor do que o esperado. O motivo desse resultado insatisfatório deve ter sido a validade dos reagentes, a alta temperatura e o período de no banho- maria provocando a evaporação do sulfato ferroso, os procedimentos tomados pelo grupo, as impurezas da palha de aço, ou até mesmo o conjunto desses fatores tenha provocado o baixo rendimento da prática. 9 5 CONCLUSÃO O experimento foi concluído com êxito, uma vez que se pôde compreender bem o processo de obtenção do sulfato ferroso, por meio da reação de ferro com a solução de ácido sulfúrico. A obtenção deste foi promovida através do excesso de um dos reagentes. O rendimento da reação foi desfavorável, uma vez que se utilizou material com data de validade vencida. Desta forma o experimento teve apenas um aspecto demonstrativo para a preparação do sulfato ferroso. 10 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS MESQUITA, João Paulo de; Apostila Prática de Química Inorgânica Básica, Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (2010). STULBACH, Tamara Eugenia; NAME, Jose João; DABOIN, Blanca Elena Guerrero; SZARFARC, Sophia Cornbluth. Efficacyofthenationalprogramofironsupplementation in the anemia control in infantsassistedbychildeducationcenters.JournalofHumanGrowthandDevelopment, v. 24, n. 3, p. 282-8. 2014. VOGEL, A. I. Química orgânica: análise orgânica qualitativa. 2. ed, Rio de janeiro Ao Livro Técnico S. A, 1981. v. 1.
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