Relatório síntese da produção do sulfato de cobre penta-hidratado

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Preparação do sulfato de cobre penta-hidratado
Araraquara – 2019
Sumário
1. Materiais..........................................................................................................3
2. Objetivos..........................................................................................................4
3. Procedimento...................................................................................................5
4. Resultado.........................................................................................................7
5. Refletindo..........................................................................................................8
Materiais
1 béquer de 100mL.
2 béqueres de 50mL.
1 erlenmeyer de 50mL.
1 pipeta graduada de 5mL.
1 espátula.
1 bagueta de vidro.
1 bagueta de vidro.
1 bagueta com ponta de borracha.
4 tubos de ensaio.
1 sistema de filtração simples.
1 sistema de filtração a vácuo.
Banho de gelo.
Fio de níquel - crômio.
Sistema de aquecimento.
Água destilada.
Etanol gelado.
H2SO4 concentrado.
Solução de NaOH 0,1 mol/L
Solução de BaCl2
Objetivos
Desenvolver e aperfeiçoar as técnicas envolvidas na síntese do sulfato de cobre penta-hidratado.
Calcular o rendimento de uma reação por meio de relações estequiométricas.
Procedimento
 Parte A: 
Pesar cerca de 1g de CuO diretamente em um béquer de 100mL. Anotar a massa pesada na tabela.
 Em um erlenmeyer de 50mL, adicionar 5mL de água destilada, e em seguida 2,5mL de H2SO4 concentrado, medidos com uma pipeta graduada, sob agitação e lentamente.
Transferir lentamente a solução de ácido do erlenmeyer para o béquer contendo o CuO. Usar uma bagueta de vidro para a transferência da solução e sua agitação durante a reação. 
Aquecer a mistura resultante com bico de gás sobre a tela de amianto, até o desaparecimento do sólido negro. O aquecimento não deve ser muito prolongado. Aqueça novamente
Retirar o béquer do fogo. Caso ainda reste CuO, adicionar pequena porção de água destilada com uma pisseta e voltar a aquecer brandamente, até a ebulição, agitando sempre.
Se houver evaporação excessiva antes que todo o óxido reaja, repetir o procedimento descrito em 5.
Filtrar a solução a quente, usando a técnica de filtração simples com filtro de papel pregueado. Aquecer previamente o conjunto funil-papel de filtro pela passagem através deste de certa quantidade de água fervente.
Ápos o resfriamento da solução, colocar o béquer em banho de gelo, aí o deixando até que não se observe mais formação de cristais.
Filtrar a mistura usando a técnica de filtração a vácuo. Lavar os cristais com etanol gelado para a eliminação da água e do H2SO4.
 Secar os cristais durante alguns minutos, mantendo-os sob sucção.
 Passar os cristais para um vidro de relógio previamente pesado. Usar uma bagueta com ponta de borracha para auxiliar a transferência. Anotar a massa (m1)
 Em uma capela, deixar os cristais secarem em corrente de ar por alguns minutos e pesar o conjunto novamente (m2). Deixar mais algum tempo secando, pesar e anotar a massa (m3). Repetir esses procedimentos sucessivamente, até que a massa se torne constante.
 Em um béquer, aquecer o sal obtido até observar uma alteração. Cubrir o béquer com um vidro de relógio a fim de evitar que o sal espirre para fora do béquer.
Parte B:
Numerar 2 béqueres de 50mL. No primeiro, dissolver uma ponta de espátula do produto sintetizado em alguns mL de água destilada. Repetir o procedimento no segundo, utilizando sulfato de cobre penta-hidratado comercial (analítico).
Colocar cerca de 1 dedo da solução presente no béquer 1 em dois tubos de ensaio.
Ao primeiro tubo, adicionar, gota a gota, solução de NaOH 0,1mol/L. Anotar o observado
Resultados
	CuO
	Vidro de relógio
	Vidro de relógio + sal formado (m1)
	Vidro de relógio + sal formado (m2)
	Vidro de relógio + sal formado (m3)
	Vidro de relógio + sal formado (m4)
	1g
	35,24g
	 37,64g
	37,60g
	37,59g
	37,59g
Refletindo
CuO (aq) + H2SO4 (aq) + 4H2O (l) -- CuSO4 ∙ 5H2O (s)
Há diferença de valor entre as massas m1 e m2 pois em m1 os cristais foram secos durante alguns minutos sob sucção e pesados juntos com um vidro de relógio. Posteriormente em m2 os cristais foram secos em uma capela em corrente de ar por alguns minutos e pesados juntos com o um vidro de relógio. Existe diferença entre as massas devido os tipos de secagem que foram feitos, pois em m1 ainda havia água na composição dos cristais após a secagem e em m2 essa água foi evaporada após a secagem. Logo, o valor de m1 é maior que o valor de m2.
CuO (aq) + H2SO4 (aq) + 4H2O (l) -- CuSO4 ∙ 5H2O (s)
79,546g 98g 72g 249,5g
79,546g ---- 249,5g
1g ---- X
 X = 3,14g
Massa de sal teórica --- 100% 
Massa de sal prática --- X
 3,14g --- 100%
 2,35g --- X
 X = 74,84 
Através dos cálculos estequiométricos o rendimento da reação foi de 74,84%.
O sal se apresenta hidratado, ele apresenta uma coloração azul porque tem a molécula de água suficiente que forma um íon complexo. Quando é aquecido, as moléculas de água evaporam, deixando o sal desidratado e aí fica com a sua coloração branca. 
 
Com a adição da solução de NaOH 0,1 mol/L no primeiro tubo (contendo solução de CuSO4 ∙ 5 H2O), foi possível notar a mudança de cor do meio para azul mais escuro. Isso ocorreu graças a seguinte equação, na qual o produto se caracteriza por uma coloração azul forte e baixa solubilidade.
2 NaOH (aq) + CuSO4 ∙ 5 H2O → Cu(OH)2 (s) + Na2SO4 (aq) + 5 H2O (l)
 
Já a adição de gotas de solução de BaCl2 0,1 mol/L no tubo formou um precipitado branco. Isso ocorre por consequência da seguinte equação, na qual o produto forma um sal com baixa solubilidade e coloração branca. 
CuSO4 . 5 H2O + BaCl2 (aq) → BaSO4 (s) + CuCl2 (aq) + 5 H2O (l)
Ao levar alguns cristais à chama não luminosa do bico de Bunsen observou-se que a coloração da chama ficou verde (bem intenso). Isso aconteceu, porque, ao aquecer um sal de cobre (que tenha o cátion cobre) ocorre a excitação dos elétrons deste cátion devido ao excesso de energia. Quando há essa excitação, os elétrons saltam de camadas menos energéticas para camadas mais energéticas. Ao terminar os saltos quânticos, os elétrons liberam o excesso de energia em forma de luz (no caso do cobre, há liberação de cor verde).