Trabalho química - REATIVIDADE DOS METAIS

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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ 
CÂMPUS PONTA GROSSA 
DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
 
 
 
 
 
 
ALISSON RIBEIRO MOTA 
ANDRÉ VINICIUS GABELUCA PASETTI 
BRUNO DOS SANTOS 
 
 
 
 
ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA: REATIVIDADE DOS METAIS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PONTA GROSSA 
2019
1. INTRODUÇÃO 
1.1 Reatividade 
 
”Reatividade química de um elemento é a propriedade que ele tem de reagir 
quimicamente. Relaciona-se com o caráter metálico ou não metálico do elemento e é 
consequência da ação conjunta de uma série de propriedades” (Centro de Informação 
Metal Mecânica – CIMM, 2014). 
A reatividade química dos metais varia a partir da sua eletropositividade, ou 
seja, quanto mais eletropositivo um metal for, mais reativo ele será. Quanto maior a 
pré-disposição que um metal tem em perder elétrons, maior será sua reatividade, 
assim formando íons positivos mais facilmente. 
Um exemplo comumente usado a fim de ilustrar esse conceito é quando 
colocando uma lâmina de ferro em uma solução de sulfato de cobre, cuja coloração é 
azul, nota-se que a lâmina de ferro é coberta por uma camada de cobre, de coloração 
vermelha. Em contrapartida, a solução que antes era de sulfato de cobre, agora será 
de sulfato de ferro e sua coloração passará a ser amarelada. A equação que descreve 
esse fenômeno e: 
Fe(s) + CuSO4(aq) → FeSO4(aq) + Cu(s) 
Concluindo assim que o ferro, por ser mais reativo que o cobre, desloca o 
mesmo do seu composto. A partir da comparação de vários metais, foi possível dispô-
los de maneira crescente: 
 
1.2 Eletropositividade 
 
Eletropositividade é uma propriedade periódica que mostra a tendência de um 
átomo doar elétrons numa ligação química, e a partir disso, formar cátions. 
A variação da eletropositividade nos elementos químicos acontece de forma 
semelhante à do raio atômico. Sendo o número atômico grande, o átomo tem mais 
camadas, logo, os elétrons ficam mais afastadas do seu núcleo, fazendo com que a 
carga negativa se separe dele. 
A eletropositividade é baixa nos elementos do nível superior da tabela 
periódica e aumenta nos grupos posicionados à esquerda, como mostra a figura 
abaixo: 
 
 
Assim, a eletropositividade aumenta nos elementos que têm maiores raios 
atômicos, e por esse motivo a eletropositividade também pode ser chamada de caráter 
metálico, pois os metais são os elementos mais eletropositivos. 
 
1.3 Eletrodeposição 
 
A galvanoplastia, ou eletrodeposição metálica, refere-se a um processo 
realizado com o principal objetivo de blindar uma peça metálica contra a corrosão 
revestindo-a com outro metal. Esse metal impede a influência do meio na a peça, 
evitando, assim, a corrosão. A proteção ocorre, pois, o metal de revestimento é mais 
nobre, logo, mais resistente à corrosão. 
O processo ocorre em três etapas, o pré-tratamento, onde se é feito o preparo 
da superfície da peça a ser revestida por meio de processos como escovações, 
lixamento, polimento, decapagem, entre outros, a fim de remover rebarbas, tintas, 
ferrugem e demais impurezas. 
Em seguida, é feito o tratamento, no qual a peça é submetida a um ou mais 
banhos metálicos para se obter uma fina camada de metal. É nessa etapa que o metal 
é conectado ao polo negativo de uma fonte de corrente contínua (cátodo), pelo qual 
sucede o processo de deposição metálica. Na cromeação, por exemplo, a peça passa 
antes por um banho de cobre, outro de níquel, e por fim, um de cromo. 
Por último, ocorre o pôs-tratamento que consiste na lavagem, com água ou 
fria ou quente, secagem, banho de óleo, proteção e pintura. 
”Dependendo do metal utilizado para revestir a peça, o nome do processo de 
galvanoplastia muda. Por exemplo, ao revestir uma peça de níquel, temos um 
processo chamado de niquelação; se for com cromo, o nome será cromeação; se for 
com prata, prateação; com ouro, douração, e assim por diante” (Mundo Educação, 
2019). 
 
2. MATERIAIS E MÉTODOS 
2.1 Primeira Parte 
 
Materiais: 
 4 Tubos de Ensaio; 
 Amostras de Sódio; 
 Lâmina de Magnésio; 
 Prego; 
 Lâmina de cobre; 
 Solução aquosa de ácido clorídrico, HCl, 1 mol/L 
 Pipeta de Pasteur 
 
Método: 
1. Com a Pipeta de Pasteur, foram adicionados 2 ml da solução de HCl em 
quatro tubos de ensaio; 
2. Em seguida, foram inseridos os metais Zn, Mg, Fe e Cu em cada tubo de 
ensaio; 
3. Feitos os passos anteriores, foram observadas a velocidade de reação, 
liberação de calor, formação de bolhas, deposição de metal e se ocorreu ou não 
reação. 
2.2 Segunda Parte 
 
Materiais: 
 3 Tubos de Ensaio; 
 Solução aquosa de nitrato de prata, AgNO3, 0,01mol/L 
 Solução aquosa de sulfato de cobre II, CuSO4, 0,10 mol/L 
 Solução aquosa de cloreto de sódio, NaCl, 0,10 mol/L 
 Lâmina de Cobre; 
 2 amostras de Zinco; 
 Pipeta de Pasteur. 
 
Método: 
1. Em um tubo de ensaio foi transferido 1 ml de solução de AgNO3; 
2. Nos tubos restantes foram colocados 2 ml da solução de CuSO4 em um e 
2 ml da solução de NaCl em outro; 
3. Os metais foram inseridos nas soluções na seguinte disposição: 
a. Cu na solução de AgNO3; 
b. Zn na solução de CuSO4; 
c. Zn na solução de NaCl. 
4. Feitos os passos anteriores, foram observadas a velocidade de reação, 
liberação de calor, formação de bolhas, deposição de metal e se ocorreu 
ou não reação. 
 
3. RESULTADOS 
3.1 Primeira Parte 
 
a. Teste com Sódio (Na): 
Neste experimento, ocorreu uma rápida reação. A solução produziu calor e 
gás em forma de bolhas. Não houve deposição de metal. 
b. Teste com Magnésio (Mg): 
Neste experimento, ocorreu uma rápida reação. A solução produziu calor (em 
quantidade superior que o calor produzido na solução de Na) e gás em forma de 
bolhas. Não houve deposição de metal. 
c. Teste com o Ferro (Fe): 
Neste experimento, ocorreu uma lenta reação. A solução não produziu calor, 
entretanto houve formação de pequenas bolhas em volta do metal. Não houve 
deposição de metal. 
d. Teste com Cobre (Cu): 
Não ocorreu reação. 
 
3.2 Segunda Parte 
 
a. Teste da solução de AgNOз com Cobre (Cu): 
Neste experimento, ocorreu uma rápida reação. Não houve produção de calor 
nem formação de bolhas, entretanto houve deposição de prata (Ag) sobre a lâmina de 
Cobre. 
Seguindo as seguintes reações: 
 Dissociação de AgNO3: AgNO3(aq) → Ag (aq)1++NO3(aq)1-; 
 Semi-reação do Cu: Cu(s)0 → Cu(aq)2+ + 2e- ; 
 Semi-reação do Ag: Ag(aq)+ + 1e-→ Ag(s)0 
 Reação Global: Cu (s)0 + 2Ag (aq)+ → 2Ag(s)0 + Cu(aq)+2 . 
 
b. Teste da solução de CuSO4 com Zinco (Zn): 
 
Neste experimento, ocorreu uma rápida reação. Não houve produção de calor 
nem formação de bolhas, entretanto houve deposição de cobre (Cu) sobre a amostra 
de zinco. 
Seguindo as seguintes reações: 
 Dissociação de CuSO4: CuSO4(aq) → Cu (aq)2+ + SO4(aq)2-; 
 Semi-reação do Zn: Zn(s)0 → Zn (aq)2+ + 2e-; 
 Semi-reação do Cu: Cu(aq)2+ + 2e- → Cu(s)0; 
 Reação Global: Zn(s)0 + Cu(aq)2+ → Cu(s)0 + Zn(aq)2+. 
 
c. Teste da solução de NaCl com Zinco (Zn): 
Não ocorreu reação nesse experimento. 
 
4. QUESTIONÁRIO 
 
4.1 Elabore um quadro relacionando na horizontal os metais envolvidos nas reações 
e na vertical as soluções empregadas. Indique, em cada caso, se houve reação, ou 
não. 
Primeiro Experimento 
Na HCl Ocorreu reação 
Mg 2HCl Ocorreu reação 
Fe 2HCl Ocorreu reação 
Cu 2HCl Não ocorreu reação 
Segundo Experimento 
 
Cu AgNOз Ocorreu reação 
Zn CuSO4 Ocorreu reação 
Zn NaCl Não ocorreu reação 
 
4.2 A reação seguinte ocorre? Argumente.ZnSO4(aq) + Ni(s) → (?) 
Não ocorre, pois não há fornecimento de energia para tal. A reação não 
aconteceria de maneira espontânea já que o zinco é mais reativo que o níquel, ou 
seja, o níquel tende a doar elétrons para o zinco invés de receber. 
 
4.3 É possível limpar uma joia de ouro com ácido muriático? Argumente. 
É possível limpar uma joia de ouro com ácido muriático sim pois o ouro, por 
conta do seu grau de nobreza, não reagiria com o ácido restando somente as 
impurezas para o ácido reagir com. 
 
4.4 Caso você tenha de armazenar uma solução de acetato plumboso ou acetato de 
chumbo II-> Pb(CH3COO)2 e disponha apenas de dois recipientes, um de cobre e 
outro de estanho, qual deles você escolheria? Argumente. 
O recipiente de Cobre, já que o Cobre é mais nobre e, portanto, não ocorreria 
nenhuma reação. 
 
4.5 Antigamente as moedas eram feitas de ouro, prata ou cobre. Por isso, esses 
materiais eram chamados de metais de cunhagem ou metais nobres. O que se 
entende por metal nobre? 
Metais nobres são metais de baixa reatividade, ou seja, são metais mais 
eletronegativos, que tem tendência em ganhar elétrons. Outro ponto que destaca os 
metais nobres em relação aos demais é a sua alta resistência à oxidação, o que 
contribuem também para o seu alto custo, uma vez que sua aparência se permanece 
intacta por muito tempo. 
 
5. CONCLUSÃO 
 
Os experimentos realizados comprovam a diferença de eletropositividade 
entre os metais e suas diferentes reações de acordo com o meio em que se 
encontram. 
Na primeira parte do experimento, verificou-se diferentes reações de quatro 
metais quando inseridos numa solução de HCl (aq). O Sódio (Na) e o Magnésio (Mg) 
proporcionaram reações rápidas e exotérmicas por serem mais reativos. O Ferro (Fe) 
proporcionou uma reação mais lenta já que é mais reativo que o Hidrogênio (H) da 
solução de HCl. Por último, o Cobre (Cu) não reagiu com a solução por ser menos 
reativo que o Hidrogênio. 
Na segunda parte do experimento, comprovou-se mais uma vez as diferenças 
de reações entre os metais. Quando inserido numa solução de Nitrato de Prata 
(AgNO3), o Cobre (Cu) proporciona uma deposição de Prata (Ag) sobre a lâmina de 
Cobre, pois o mesmo é mais reativo e cede elétrons para a solução com íons de Prata. 
O Zinco (Zn), por sua vez, quando mergulhado em uma solução de Sulfato de Cobre 
(CuSO4), proporcionou uma deposição de cobre sobre a lâmina de Zinco, uma vez 
que o mesmo é mais reativo e perde elétrons para a solução de íons de Cobre. 
Entretanto, quando inserido numa solução de Cloreto de Sódio (NaCl), o Zinco não 
proporcionou nenhuma reação por ser menos reativo que o Sódio e, portanto, não 
cede elétrons para a solução. 
 
6. REFERÊNCIAS 
 
Reatividade. Disponível em: <https://www.cimm.com.br/portal/verbetes/exibir/1623-
reatividade> acesso em: 20-Set-2019 
 
Reatividade Química de Metais e Não Metais. Disponível em: 
<https://www.infoescola.com/quimica/reatividade-quimica-de-metais-e-nao-metais/> 
acesso em: 20-Set-2019 
 
Eletropositividade. Disponível em: 
<https://www.todamateria.com.br/eletropositividade/> acesso em: 21-Set-2019 
 
Galvanoplastia ou Eletrodeposição. Disponível em: 
<https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/galvanoplastia-ou-
eletrodeposicao.htm> acesso em: 21-Set-2019