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UNIVERSIDADE FEDERAL DA INTEGRAÇÃO LATINO- AMERICANA EQUILÍBRIO QUÍMICO Vinícius Cândido Padilha Furtado – Engenharia de Materiais Prof. Henrique Cesar Almeida Foz do Iguaçu – 2018 1 – INTRODUÇÃO Na química, se entende que uma reação é quando duas substancias se combinam e formam uma nova substancia com característica diferente. O equilíbrio químico é quando na mistura, as velocidades das reações, em que reagentes formam produtos e as velocidades das reações inversas, em que produtos formam regenerando os reagentes, se igualam iguais. Algumas reações conseguem se processar por completo, enquanto outras não se processam por completo, param de reagir na metade do processo. Alguns fatores interferem no equilíbrio químico da reação, estes fatores são: a pressão, a concentração e a temperatura. Sendo modificado qualquer um dos fatores citados acima, irá ter um deslocamento do equilíbrio químico, como por exemplo: caso tenha um aumento na concentração de algum reagente da solução, terá a formação de mais produto e sendo assim o equilíbrio será deslocado. O princípio que explica a influência de tais fatores é o Princípio de Le Chatelier, o qual nos diz que em um sistema em equilíbrio tem a propensão a anular ou diminuir os efeitos das forças ou fatores que agem sobre ele. 1.1 - OBJETIVO O objetivo desta prática laboratorial é caracterizar o estado de equilíbrio de sistemas químicos e reconhecer os fatores que influenciam no equilíbrio químico. 2- MATERIAIS E METODOS 2.1 MATERIAIS Para a realização do experimento prático, foram utilizados as seguintes substancias: K2CrO4 0,1 mol/L, K2Cr2O7 0,1 mol/L, Fios de Cobre (Cu), Ácido Nítrico (HNO3), NaOH, HCl, Cloreto de Bário. Para o auxílio na realização da atividade prática, foram utilizados os seguintes equipamentos e vidrarias: Um balão volumétrico, seis tubos de ensaio, uma pipeta de Pasteur, duas pipetas graduadas, um pipetador, uma máquina de Banho Maria. Os EPI’s que foram utilizados para a realização da pratica foram luvas descartáveis, jaleco, óculos de proteção, calça e calçado fechado. E o EPC que foi utilizado durante a realização da atividade pratica foi a capela. 2.2 – METODOS Logo no início do procedimento experimental, foi realizada a enumeração dos tubos de ensaio que seriam utilizados na elaboração do estudo prático. Foram enumerados 5 tubos de ensaio e utilizados durante a primeira atividade prática. Primeiramente, em dois tubos de ensaio foram colocados dicromato de potássio, no tubo 1 foi adicionado junto ao dicromato de potássio, primeiramente o hidróxido de sódio, verificado se havia alguma mudança e posteriormente, foi adicionado o ácido clorídrico, já no segundo tubo foi adicionado apenas ácido clorídrico. Posteriormente, nos tubos de ensaio 3 e 4 foram adicionados cromato de potássio. No tubo de ensaio 3 foi adicionado juntamente com o cromato, ácido clorídrico e verificado se havia alguma mudança e logo após foi adicionado NaOH e verificado novamente. Já no tubo 4 foi adicionado apenas NaOH e verificado se havia alguma alteração na solução. No tubo de ensaio 5 foi adicionado 40 gotas de cromato de potássio e 4 gotas de cloreto de bário e verificado se havia alguma alteração na solução. Com a primeira atividade pratica finalizada, pode-se iniciar a segunda atividade pratica. Primeiramente, dentro da capela, foram colocados dentro de um balão volumétrico 5 pedaços pequenos de fio de cobre. Posteriormente, foram colocados no mesmo balão volumétrico, com o auxílio da capela, 1,5 mL de ácido nítrico concentrado. Logo após foi tampado o balão volumétrico e levado para a máquina de Banho Maria na qual seria notado a diferença da reação nas mudanças de temperatura. 3 – RESULTADOS E DISCUSSÕES Inicialmente foi realizada a enumeração das vidrarias que seriam utilizados na elaboração do estudo prático. Foram enumerados 5 tubos de ensaio e utilizados durante a primeira atividade prática. Primeiramente, em dois tubos de ensaio foram colocados dicromato de potássio, no tubo 1 foi adicionado juntamente ao dicromato de potássio, primeiramente o hidróxido de sódio, verificado se havia alguma mudança. Notou-se que a coloração da solução passou de um laranja mais nítido para um laranja um pouco menos intenso. Posteriormente, foi adicionado o ácido clorídrico e notou-se que a solução voltou a ter uma coloração laranja nítida. Já no segundo tubo foi adicionado apenas ácido clorídrico e notou-se que a solução ficou com uma coloração laranja mais escura. Os resultados desta primeira parte da atividade prática foram organizados em uma tabela, assim como demonstra a tabela a seguir: Tabela 1 – Resultado da Prática com o Dicromato de Potássio SUBSTANCIAS RESULTADO K2Cr2O7 LARANJA K2Cr2O7 + NaOH LARANJA CLARO K2Cr2O7 + NaOH + HCL LARANJA K2Cr2O7 + HCL LARANJA ESCURO Após a primeira parte da pratica já estar pronta, se realizou a segunda parte da atividade. Nos tubos de ensaio 3 e 4 foram adicionados cromato de potássio. No tubo de ensaio 3 foi adicionado juntamente com o cromato, ácido clorídrico e verificado se havia alguma mudança. Pode-se perceber que a solução mudou a coloração, foi de amarelo para laranja. Logo após foi adicionado NaOH e verificado novamente. Notou- se que a coloração da solução voltou a ser amarela novamente, devido ao fato da base ter neutralizado o ácido clorídrico tendo então a solução voltado para a sua coloração normal. Já no tubo de ensaio 4 foi adicionado juntamente com o cromato de potássio apenas NaOH e verificou que a solução não houve mudança de coloração. Os resultados deste experimento foram organizados em uma tabela, assim como demonstra a tabela abaixo: Tabela 2 – Resultados da Pratica Utilizando Cromato de Potássio SUBSTANCIAS RESULTADO K2CrO4 AMARELO K2CrO4 + HCL LARANJA K2CrO4 + HCL + NaOH AMARELO K2CrO4 + NaOH AMARELO Logo após estar completa a segunda parte da primeira atividade, pode-se iniciar a terceira parte da primeira atividade. No tubo de ensaio 5 deveria ser adicionado 40 gotas de cromato de potássio e 4 gotas de cloreto de bário e foi verificado que houve a formação de precipitado na solução e também pode-se perceber a mudança da coloração da solução em questão. Após a primeira atividade pratica já estar finalizada e com os resultados já obtidos, pode-se iniciar a segunda atividade pratica, na qual tinha o objetivo a obtenção do equilíbrio químico. Primeiramente, dentro da capela, foram colocados dentro de um balão volumétrico 5 pedaços pequenos de fio de cobre. Posteriormente, foram colocados no mesmo balão volumétrico, com o auxílio da capela, 1,5 mL de ácido nítrico concentrado. Logo após foi tampado o balão volumétrico e levado para a máquina de Banho Maria na qual seria notado a diferença da reação nas mudanças de temperatura. Como resultado desta atividade prática, pode-se perceber que o gás que estava sendo produzido pela reação do ácido nítrico com o cobre, quando estava em uma temperatura mais alta estava com um avermelhado mais intenso e a solução que estava dentro do balão estava azulada. Já quando o recipiente era exposto a uma temperatura mais baixa, a coloração do gás ficava de uma cor mais pálida, mais amarelada e a coloração da solução do fundo do balão volumétrico ficava de uma cor mais esverdeada. Outro resultado obtido a partir do experimento pratico foi a equação da reação do Cobre com o Acido Nítrico. 3 Cu (s) + 8 HNO3 (aq) ---› 3 Cu(NO3)2 (aq) + 2 NO (g) + 4 H2O (g) A coloração marrom do gás que contem dentro do balão volumétrico é o dióxido de azoto, ele provem da interação do gás que é produzido pela reação do ácido nítrico com o cobre mais o Oxigênio que contem na atmosfera. A equação que expressa tal fenômeno é descrita abaixo: 2 NO (g) + O2 (g) ---› 2 NO2 (g) 4 – CONCLUSÕES Com a conclusão da atividade pratica, tornou-se possível a observação e a constatação do equilíbrio químico e da Lei de Le Chatelier, principalmente na pratica em que se misturava ácido nítrico e fios de cobre. Tal prática conseguiu demonstrar a teoria na prática, com a mudança de temperatura foi possível perceber o deslocamento do equilíbrio e perceber a mudança que o sistema estava fazendo para diminuir os efeitos de mudança de temperatura que estavam sendo aplicados. Com tal constatação pode-se dizer que foi possível alcançar os objetivos que eram almejados na realização da atividade pratica. 5 – REFERÊNCIAS ARAUJO, HIRAM. 2018. Equilíbrio Químico. <http://web.ccead.puc- rio.br/condigital/mvsl/Sala%20de%20Leitura/conteudos/SL_equilibrio_quimico.pdf>. PUC-RIO. Acessado em: 14 de junho de 2018. LIMA, LUCIANA. 2017. O que é equilíbrio químico?, < https://descomplica.com.br/blog/quimica/resumo-equilibrio-quimico/>. Descomplica. Acessado em: 15 de junho de 2018.
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