Relatório 3 - Estequiometria

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indiqueUNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS
ESTEQUIOMETRIA
Nome: Geovana Cristina Florentino da Silva
Turma: PE3
Professor: Éder José Siqueira
Data de realização da prática: 17/09/2019
Belo Horizonte
2019
INTRODUÇÃO
Chamamos de cálculosestequiométricos, os cálculos que nos possibilitam prever a quantidade de produtos que podem ser obtidos a partir de certa quantidade de reagentes consumidos. Os mesmos são baseados na Lei da Conservação da Massa. De modo geral, numa reação química, a massa, os átomos e as cargas se conservam. Os coeficientes numéricos da equação balanceada se referem à proporção de mols envolvidos entre as espécies na reação. Conhecendo a relação molar e a massa molar das espécies, pode-se determinar a relação de massas.
Para a determinação experimental das proporções estequiométrica das reações podem ser utilizados vários métodos, como a medida da massa de precipitado formada, volume de gás liberado, intensidade da cor de uma solução, dentre outros. A escolha do método a ser utilizado dependerá muito do tipo de reação em estudo. As reações de precipitação são amplamente utilizadas nesse campo de estudo.
OBJETIVO
Nesse experimento será determinada a relação estequiométrica de uma reação entre o sulfato de cobre (II) e o hidróxido de sódio, com a formação de um precipitado azul de hidróxido de cobre. A medida realizada para os afins estequiométricos do experimento será a altura do precipitado formado, já que esta é diretamente proporcional à massa.
MATERIAIS 
Estante para tubos de ensaio;
Pipetas graduadas de 10mL;
Régua graduada em milímetros;
Tubos de Nessler 18x150mm;
Béquer de 50mL;
Béquer de 100mL;
Bastão de vidro;
Pipetador ou pêra;
Frasco para armazenamento de resíduo.
REAGENTES E INDICADORES
Solução de CuSO4 0,5mol L (40mL);
Solução de NaOH 0,5mol L (50mL).
PROCEDIMENTOS
Procedimento 1
De início, colocou-se em uma estante para tubos de ensaio, 6 tubos Nessler (fundo chato) e em seguida foram adicionadas a cada um deles, sucessivamente:
11,0; 10,0; 8,0; 6,0; 4,0; 2,0 mL de solução de NaOH 0,5 mol L;
1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 e 10,0 mL de CuSO4 0,5 mol L sempre homogeneizado logo após a adição do CuSO4.
Feito isso, deixou-se os tubos de Nessler em repouso por 20 minutose, posteriormente, com a régua, foi medida a altura do precipitado formado em cada tubo.
Ao término do experimento, os resíduos foram descartados em um recipiente devidamente apropriado.
Tabela de relações:
	TUBO
	Volume/mL
CuSO4 0,5 mol L
	Volume/mL
NaOH 0,5 mol L
	Altura/cm
Do precipitado
	1
	1,0 ml
	11,0 ml
	1,8 cm
	2
	2.0 ml
	10,0 ml
	3,0 cm
	3
	4,0 ml
	8,0 ml
	3,7 cm
	4
	6,0 ml
	6,0 ml
	1,5 cm
	5
	8,0 ml
	4,0 ml
	1,4 cm
	6
	10,0 ml
	2,0 ml
	0,6 cm
Gráfico que demonstra a variação da altura do precipitado em função do volume da solução de CuSO4 adicionado:
Equação Química:
CuSO4(aq) + 2NaOH(aq)→ Cu(OH)2(s) + NaSO4 (aq)
Procedimento 2
Quadro com as quantidades de matéria dos reagentes e produtos antes e depois da reação realizada nesta atividade:
	
	
	CuSO4/mol
	NaOH/mol
	Cu(OH)2/mol
	Na2SO4/mol
	TUBO 1
	Antes
	0,5x10-3
	5,5x10-3
	0
	0
	
	Depois
	0
	4,5x10-3
	0,5x10-3
	0,5x10-3
	TUBO 2
	Antes
	1x10-3
	5x10-3
	0
	0
	
	Depois
	0
	3x10-3
	1x10-3
	1x10-3
	TUBO 3
	Antes
	2x10-3
	4x10-3
	0
	0
	
	Depois
	0
	0
	2x10-3
	2x10-3
	TUBO 4
	Antes
	3x10-3
	3x10-3
	0
	0
	
	Depois
	1,5x10-3
	0
	1,5x10-3
	1,5x10-3
	TUBO 5
	Antes
	4x10-3
	2x10-3
	0
	0
	
	Depois
	2x10-3
	0
	1x10-3
	1x10-3
	TUBO 6
	Antes
	5x10-3
	1x10-3
	0
	0
	
	Depois
	4,5x10-3
	0
	0,5x10-3
	0,5x10-3
Com base na tabela anterior:
Indique, para cada tubo, se há excesso de algum reagente e qual é esse reagente que se encontra em excesso.
TUBO 1 
Reagente em excesso: NaOH/mol
TUBO 2
Reagente em excesso: NaOH/mol
TUBO 3 
Reagente em excesso: Não possui
TUBO 4 
Reagente em excesso: CuSO4/mol
TUBO 5
Reagente em excesso: CuSO4/mol
TUBO 6
Reagente em excesso: CuSO4/mol
Como você pode demonstrar experimentalmente, o que foi afirmado no item anterior? Consulte o professor e realize a experiência para cada tubo.
Experimentalmente, pode-se adicionar mais solução de CuSO4 aos tubos 1 e 2 e observar se é formado mais precipitado. Aos tubos 4,5 e 6 pode ser adicionada mais solução de NaOH e observar se mais precipitado é formado, mostrando que havia CuSO4 em excesso para reagir. Medindo-se depois a altura do precipitado em cada tubo, faz com que se perceba o quanto de CuSO4 reagiu com o NaOH.
Cite as causas de erros que podem alterar o resultado da experiência. Como se poderia melhorar esse resultado?
Nesse experimento, as causas dos erros são na leitura do aparelho utilizado, como a régua para a medida dp precipitado, a presença água nos tubos de antes da reação. A utilização de aparelhos mais precisos e o cuidado ao realizar a experiência podem diminuir a ocorrência de erros.
Cite uma maneira, mais precisa, do que a altura do precipitado, para medir a quantidade do produto formado.
Pode-se submeter o conteúdo dos tubos à evaporação da parte líquida, à secagem do precipitado e posterior pesagem.
A estequiometria determinada experimentalmente está de acordo com a estequiometria encontrada na tabela? Discuta o resultado.
Sim, pois no tubo 3 consegue-se encontrar o ponto estequiométrico, quando todo o reagente é consumido para a formação do produto. Nos outros tubos isso não ocorre, já que encontra-se sempre um reagente em excesso e um reagente limitante.
CONCLUSÃO
Finalmente, pode-se concluir que nem sempre uma reação ocorre completamente. Isso ocorre, por exemplo, quando um dos reagentes está em excesso e parte dele não reage. O outro reagente, que é consumido primeiro, é denominado reagente limitante. A partir da equação química devidamente balanceada é possível determinar quem é o reagente limitante, o que está em excesso e a relação entre as quantidades das substâncias envolvidas.
REFERÊNCIAS
Giesbrecht, E.; “Experiências de Química, Técnicas e Conceitos Básicos - PEQ - Projetos de Ensino de Química”; Ed. Moderna – Universidade de São Paulo, SP (1982).
Brown, T. L.; LeMay, H. E.; Bursten, B. E.; “Química–Ciência Central”; Ed. Livros Técnicos e Científicos S.A., Rio de Janeiro (1999).
Kotz, J. C.; Treichel, P.; “Química & Reações Químicas”; Ed. LTC, Rio de Janeiro (2002).
Universidade Federal de Minas Gerais, UFMG.;“Apostila Química Geral – 2ºsemestre 2019”.