Nay Bloco p Grupo 14

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DE BAHIA
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA E EXATAS - DQE
DISCIPLINA: QUÍMICA INORGÂNICA EXPERIMENTAL I
DOCENTE: MARLÚCIA BARRETO TURMA: P01
ELEMENTOS DO BLOCO p. GRUPO 14
ADONAY DE OLIVEIRA TEIXEIRA
JEQUIÉ – BA
AGOSTO/ 2016 
RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Propriedades do carvão. 
1.1.1). Passou-se em uma coluna de adsorção previamente empacotada com carvão ativado, uma solução de permanganato de potássio 0,01 mol/litro. Logo observou-se. 
Foi adicionado solução de permanganato de potássio na coluna contendo carvão ativado, ao entrar em contato foi notório que a solução ao passar por completo pelo carvão ativado. O permanganato de potássio perdeu sua coloração característica de violeta para incolor. 
Isso acontece devido o carvão ativado possuir poros capaz de absorver seletivamente gases, líquidos e impurezas no interior dos seus poros; esses são uns dos motivos pela vasta utilização do carvão ativado em processos de filtração, pois ele otimiza removendo as impurezas dissolvidas em solução. O fenômeno que ocorre é conhecido como adsorção ou adesão de moléculas de um fluido, muito conhecido como quimissorção, simplesmente é a separação de misturas. No experimento foi possível observar que houve uma mudança de coloração, quando o carvão ativado entra em contato com o permanganato de potássio líquido o mesmo tem o poder de absorver moléculas do liquido, sobre sua superfície, como dito anteriormente é chamada de adsorvente, como consequência há uma diminuição de sua concentração na fase líquida, logo aumenta a superfície do carvão ativado, até chegar determinada condições de equilíbrio. Foi observado que a superfície de contato do carvão ativado estava apurada (em grande extensão) sugiro que se sua superfície de contato tivesse em pequena quantidade (inteiro), o mesmo não teria tanta qualidade na hora de filtrar o soluto. 
Comportamento do chumbo e do estanho em meio ácido. 
1.2.1). Em dois tubos de ensaio, colocou-se pedaços de chumbo, no tubo 1 adicionou solução ácido clorídrico (HCl) a 10% (m/v), logo no tubo 2 adicionou solução de ácido nítrico (HNO3), 10% (m/v). 
No tubo 1, foi observado que aparentemente não ocorreu reação, pois foi notório que o chumbo metálico apresentou a mesma cor antes de ter entrado em contato com ácido clorídrico. Para sabermos se deveria reagir ou não, usaremos uma ferramenta analítica que é os cálculos da força eletromotriz; a partir das semi-reações podemos determinar se a reação possui espontaneidade.
Oxidação: Pb(s) → Pb2+(aq) + 2e- E0= + 0,126V
Redução: 2H+(aq) + 2e-→H2(g) E0 =0,00V
Equação Global: Pb(s) + 2H+(aq) → Pb2+(aq) + H2(g) ΔE0= + 0,126 V
Com o valor de ΔE0>0, podemos determinar que a reação é de caráter espontâneo, logo observemos que o valor do ΔE0 é relativamente pequeno, logo a reação não acontece em grande escala (violentamente) e sim gradualmente, sugerimos também que a o chumbo metálico estava um pouco coberto com uma camada de oxido, impedindo que a reação ocorre visualmente ou retardando a velocidade da reação. Logo com a concentração do ácido clorídrico 10% é propicio determinar que em solução está com o caráter de acidez muito fraco, logo o poder redutor do hidrogênio também vai ser fraco. Mas de acordo a reação o chumbo metálico tem caráter de oxidação maior que o hidrogênio, logo o mesmo desloca o hidrogênio, em outras palavras o hidrogênio recebe os íons Pb2+(aq) do chumbo, reduzindo H2(g). No anexo 1, é determinado a fila de reatividade dos metais. A equação que melhor representa a reação é determinado abaixo: 
Pb(s) + 2HCl(aq) → PbCl2(aq) + H2(g) 
A reação favorece a formação de cloreto de chumbo, e liberação de hidrogênio gasoso. 
No tubo 2, contendo pedaços de chumbo, foi adicionado ácido nítrico (HNO3) 10% m/v. nos primeiros minutos aparentemente não houve reação, mas logo após alguns minutos o chumbo metálico apresentou uma coloração em sua superfície com tonalidade mais escuro comparando com pedaços de chumbo metálico sem contatos com ácido nítrico. Podemos determinar a espontaneidade da reação a partir das semi-reações. 
 Oxidação: Pb(s) → Pb2+(aq) + 2e- E0= + 0,126V
Redução: 2H+(aq) + 2e-→H2(g) E0 =0,00V
Equação Global: Pb(s) + 2H+(aq) → Pb2+(aq) + H2(g) ΔE0= + 0,126 V
A partir das semi-reações tanto no tubo 1, quanto no tubo 2, as reações apresenta espontaneidade com os valores de ΔE0>0 iguais, relativamente pequenos, mudou-se substancialmente o tipo de ácido, mas a reação continua de caráter ácido logo, conclui-se que o chumbo sendo mais reativo que o hidrogênio ele o desloca, o chumbo passando a sofre oxidação, e o hidrogênio com o poder de redução maior recebe esses íons Pb2+, passando para seu estado estável H2(g). A reação que melhor representa o chumbo metálico em contato com ácido nítrico (HNO3). 
Pb(s) + 2HNO3(aq) → Pb(NO3)2(aq) + H2(g)
O motivo de notar somente a coloração do chumbo, o mesmo apresentando uma cor mais forte e não uma reação violenta sugiro que é devido o ácido está em baixa concentração em solução, alguma camada de apassivação que cobria o metal poderia retardar a cinética da reação. 
O mesmo procedimento foi determinado utilizando, aparas de estanho. 
No tubo 1, quando adicionado ácido clorídrico (HCl) 10% (m/v) foi notório que houve um clareamento do metal estanho, o mesmo possuindo um brilho mais intenso quando em contato com o ácido, podemos determinar que houve uma reação gradual, para sabermos melhor sobre sua espontaneidade iremos recorrer os cálculos da força eletromotriz, com suas respectivas semi-reações. 
Oxidação: Sn(s) → Sn2+(aq) + 2e- E0= + 0,136 V 
 Redução: 2H+(aq) + 2e-→H2(g) E0 =0,00V
Equação Global: Sn(s) + 2H+(aq) → Sn2+(aq) + H2(g) ΔE0= + 0,136 V 
Sn(s) + 2HCl(aq) →SnCl2(aq) + H2(g)
Já no tubo 2, foi adicionado ácido nítrico (HNO3), o mesmo aparentemente não ocorreu nada, quando partimos para o cálculo, como é em meio ácido o hidrogênio que será o agente oxidante, reduzindo, logo as semi-reações serão as mesmas.
É concluído que o estanho relativamente mais reativo que o chumbo, então de acordo os cálculos o estanho deveria reagir com um pouco a mais de intensidade que o chumbo, mas como dito acima no experimento anterior a concentração dos ácidos foi 10% (m/v) concentração baixa, interferindo na intensidade da reação. A fila de reatividade também mostra que o estanho ele é mais reativo que o chumbo (anexo 1). A equação que melhor representa o estanho em contato com o ácido nítrico (HNO3) está representado abaixo. 
Sn(s) + 2HNO3(l) →SnNO2(aq) + NO(g) + H2(g)
Dissolução de gás carbônico em água. 
1.3.1) Em um tubo de ensaio, colocou-se 10 ml de hidróxido de sódio 0,01 mol/litro e algumas gotas de fenolftaleína a 0,1% (m/v) e deixou-se passar, lentamente, uma corrente de gás carbônico. Observou-se e transferiu metade da solução para outro tubo de ensaio e foi aquecido cuidadosamente por um tempo aproximadamente 10 minutos. 
Com base no procedimento, ao soprar a solução a mesma perde sua coloração rósea para incolor, logo quando aqueceu voltou sua coloração especifica, (rósea). As equação abaixo representa os produtos formados em determinadas condições. 
NaOH(aq) + CO2(g) ⇌ Na2CO3(aq) + H2O(l)
Relembrando alguns conceitos quando se adiciona fenolftaleína a uma solução básica, a solução fica rósea representa que a solução é de caráter básico e incolor representa que a solução é de caráter ácido, isso por que a fenolftaleína se trata de um indicador ácido-base. 
Diante disso quando soprou no recipiente a mesma perdeu sua coloração rósea, isso porque como o gás carbônico está presente em nossa respiração, quando sopramos dentro do recipiente, o mesmo contendo uma solução básica (NaOH) aquosa o gás carbônico (CO2), reagiria com a água, presente na solução, formando o ácido carbônico, acidificando o meio. 
CO2(g) + H2O(l) → H2CO3(aq)A mudança da cor é devido a estrutura na forma básica da fenolftaleína permitindo que os elétrons se desloquem através de todos os três anéis benzeno. 
Quando pegou a mesma solução e aqueceu, sendo uma reação endotérmica foi necessária uma energia para quebrar as moléculas do ácido carbônico, a mesma adquiriu coloração rosa. 
H2CO3(aq) → HCO3-(aq) + H+(aq)
Pelo ácido carbônico (H2CO3) sua base conjugada é uma base forte (HCO3-), possuindo elétrons livres para doar na reação, a reação corresponde caráter básico a cor rósea voltando a predominar novamente.
Caráter anfótero dos hidróxidos de cloreto de estanho e nitrato de chumbo. 
1.4.1). Preparou-se duas soluções uma de cloreto de estanho e nitrato de chumbo, e como fonte de OH-; foi usado solução de hidróxido de sódio a 30% (m/v), e como fonte de íon hidrogênio (H+), foi usado solução de ácido clorídrico 6,0 mols/litro. Como explicito no caderno de pratica foi obtido precipitados de ambos as soluções, cloreto de estanho em contato com hidróxido de sódio e nitrato de chumbo em contato com hidróxido de sódio. 
Primeira observação: 
Ácido clorídrico (HCl) + hidróxido de chumbo (Pb(OH)2): Não dissolveu houve um aumento na quantidade do precipitado. 
Ácido clorídrico (HCl) + hidróxido de estanho (SnOH): O mesmo reagiu dissolvendo o precipitado formado anteriormente. 
Hidróxido de sódio (NaOH) + hidróxido de chumbo (PbOH): O mesmo também reagiu dissolvendo o precipitado. 
Hidróxido de sódio (NaOH) + hidróxido de estanho (SnOH): O mesmo reagiu dissolvendo o precipitado. 
Foi observado que no experimento 2, 3 e 4; quando adicionado ácido clorídrico e hidróxido de sódio nos precipitados ambos se solubilizaram nas duas reações. Isso acontece pois o chumbo e estanho são anfóteros, ou seja, reagem tanto com bases (Alcalis), e ácidos. O motivo dessa dissolução é que quando ambos em contato com álcalis, os mesmos são atacados lentamente pela base a frio, para que o mecanismo acontecesse com maior otimização foi colocado apenas uma pequena quantidade do precipitado para com um solvente em maior quantidade e agitado. Mas quando a reação é catalisada por calor o ataque acontece mais rapidamente, onde há a formação de estanatos Na2[Sn(OH)6] e plumbatos Na2[Pb(OH)6]
SnCl2 + 2NaOH  Na2[Sn(OH)6]
Pb(NO3)2 + 2NaOH  Na2[Pb(OH)6]
Essas duas equações determinada acima é quando ambos são catalisados por ácidos. Abaixo as equações que melhor representa a reação de ambos os experimentos. 
Ácido clorídrico (HCl) + hidróxido de chumbo (PbOH) 
HCl(aq) + Pb(OH)2(s) → PbCl2(aq) + H2O(l)
Ácido clorídrico (HCl) + hidróxido de estanho (SnOH):
HCl(aq) + Sn(OH)2(s) → SnCl(aq) + H2O(l)
Hidróxido de sódio (NaOH) + hidróxido de chumbo (Pb(OH)2):
Pb(OH)2(s) + NaOH(aq) → NaPbO(aq) + H2O(l)
Hidróxido de sódio (NaOH) + hidróxido de estanho (Sn(OH)2)
Sn(OH)2(s) + NaOH(aq) → NaSnO(aq) + H2O(l)
Falta balancear e discutirar a respeito da formação: 
Hidrólise dos sais
1.5.1) dissolveu-se separadamente, uma pequena quantidade de carbonato de sódio e determinou o pH da solução;
1.5.2) Colocou-se uma pequena quantidade de cloreto estanhoso sólido em um tubo de ensaio seco; logo adicionou 3,00 ml de solução de ácido clorídrico 6,0 mol/litro. 
	Reagentes
	pH
	Carbonato de Sódio (NaCO3)
	11
	Cloreto de estanho
	1
A partir da hidrólise do carbonato de sódio obtemos o pH= 11, isto implica que a reação é de caráter básico; Vejamos: 
Na2CO3(s) ⇌ 2Na+(aq) + CO32-(aq) 
H2O(l) ⇌ H+(aq) + OH-(aq)
Na2CO3(s) + H2O(l) ⇌ 2Na+(aq) + OH-(aq) + H2CO3(aq) 
A partir dos dados obtidos sabendo que hidrolise é a quebra de moléculas conhecida como energia de hidratação
A partir da hidrolise podemos verificar que realmente há formação hidróxidos de (OH-) em solução. Se observamos que cargas opostas se atrai, mas a formação de Na(OH), hidróxido de sódio não foi obtida por que ele é uma base extremamente forte. O sódio pertencendo os metais alcalinos, tendo formando base forte que em solução não se juntam, por que todos seus hidróxidos em água se encontra dissociados. Logo a formação de (H2CO3), ácido carbônico, é um ácido fraco, pois o mesmo tem preferência de se decompor sobrando poucas moléculas para se ionizar. Logo a obtenção do soluto usado é a partir da seguinte reação. 
NaHCO3 + Na+(OH)- ⇌ Na2CO3 + H2O 
O bicarbonato de sódio é um ácido fraco reagindo com uma base forte Na(OH), hidróxido de sódio, portando o meio obtido será de caráter básico pH>7, confirmando com a definição de Arrhenius, que qualquer composto (sal) é básico, pois em meio aquoso aumenta a concentração de OH-. 
O próximo experimento foi determinar o pH da hidrolise de cloreto estanhoso; pH=1. Segundo as observações feitas em sala de aula a reação é de caráter ácido. Vejamos: 
SnCl2(aq) ⇌ Sn2+(aq) + 2Cl-(aq)
H2O(l)(aq) ⇌ H+(aq) + OH-(aq)
SnCl2(aq) + H2O(l) ⇌ Sn(OH)2 + H+(aq) +Cl-(aq) 
O Estanho pertencendo família 4A característicos dos metais representativos, o hidróxido de estanho II formado é uma base fraca pouco se solubilizando em solução, então há uma maior formação de hidróxidos do que os íons ionizados em solução, já no próximo produto vejamos a formação do ácido clorídrico sendo um ácido forte, pois em solução seus hidrogênios estão todos ionizáveis. A partir da definição de Arrhenius, que qualquer composto (sal) é ácido, pois em meio aquoso aumenta a concentração de H+. Logo o cloreto de estanho é obtido a partir de um ácido forte e uma base fraca, liberando sal e água cujo o pH<7.
Logo foi adicionado 3 ml de ácido clorídrico 6,0 mols/litro.
No experimento o pH=0, podemos dizer que o equilíbrio foi deslocado na formação de mais H+ deixando a solução mais ácida por isso que tivemos um decréscimo de 1 para 0, devido a concentração de acidez aumentar em solução.
	Outra explicação é que o estanho aumenta seu nox para +4, tornando-se para formar, mas cloreto de estanico. A reação abaixo tem uma melhor representação. 
SnCl2(aq) + 2HCl(aq) → SnCl4(aq) + H2(g)
Compostos insolúveis de Pb+2
1.6.1). No tubo 1 foi adicionado solução de cromato de potássio no sal de chumbo (Pb+2). Observou-se uma formação de um precipitado amarelo no fundo do tubo. Já no tubo 2, contendo também sal de chumbo (Pb2+) foi acrescentado solução de carbonato de sódio. Logo observamos que houve uma formação de um precipitado branco. 
No tubo 1 quando íons de chumbo Pb2+, entram em contato com solução de cromato de potássio (K2CrO4), há uma formação de um sólido insolúvel, a equação abaixo representa a reação. 
Pb2+(aq) + CrO42-(aq→ PbCrO4(S)
Assim, quando o composto de chumbo solúvel em água for combinado com compostos de cromato solúvel, forma-se o precipitado cromato de chumbo. 
 	O cromato de potássio K2CrO4 e o é o responsável pela cor característica do precipitado; formando um precipitado cromato de chumbo amarelo, muito pouco solúvel.
O precipitado dissolve-se facilmente nas soluções de bases fortes. Esta reação é de grande importância do íon Pb.
 
	No tubo 2 quando adicionado solução de carbonato de sódio em íons de chumbo Pb2+ dissociados em água. A equação abaixo representa melhor a reação. 
Pb2+(aq) + CO32-(aq) → PbCO3(s)
Os carbonatos solúveis são formados com elementos do grupo 1 alcalinos e 2 alcalinos terrosos, logo no grupo do chumbo os metais de transição são insolúveis os seus precipitados formados.
 
Anexo 1: 
Fila de reatividade.