Síntese do alúmen de potássio, KAl(SO4)2.12H2O

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO TRIÂNGULO MINEIRO 
Instituto de Ciências Tecnológicas e Exatas 
 
 
 
 
 
 
Ana Luiza Nascimento Silva 
Letícia Santos Batista de Melo 
Nathan Peroni Alves 
Thaysa Cristina Melo Silva 
 
 
 
 
 
 
 
Experimento nº: 04 
Síntese do alúmen de potássio, KAl(SO4)2.12H2O 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Edu Barbosa Arruda 
Disciplina: Laboratório de Química 
Turma: P02 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Uberaba - MG 
26/09/2016 
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Ana Luiza Nascimento Silva 
Letícia Santos Batista de Melo 
Nathan Peroni Alves 
Thaysa Cristina Melo Silva 
 
 
 
 
 
 
 
Experimento nº: 04 
Síntese do alúmen de potássio, KAl(SO4)2.12H2O 
 
 
 
 
 
 
 
 
Relatório didático apresentado com fins 
avaliativos à disciplina de Laboratório de 
Química, da Universidade Federal do 
Triângulo Mineiro. 
Professor: Edu Barbosa Arruda 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Uberaba - MG 
26/09/2016 
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SUMÁRIO 
 
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................. 4 
2. OBJETIVOS ...................................................................................................................... 4 
3. PARTE EXPERIMENTAL .............................................................................................. 4 
3.1 MATERIAIS ....................................................................................................................... 4 
3.2 MÉTODOS .......................................................................................................................... 5 
3.2.1 Síntese do alúmen de potássio......................................................................................... 5 
3.2.2 Caracterização do produto obtido ................................................................................. 5 
3.2.3 Propriedades adsorventes ............................................................................................... 5 
4. CONCLUSÕES ................................................................................................................. 6 
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................ 6 
ANEXO – QUESTIONÁRIO .................................................................................................. 7 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. INTRODUÇÃO 
 
Através de técnicas de cristalização conjunta e de certas reações de neutralização é 
possível obter os sais duplos. Estes são sintetizados através de reações entre sais em solução 
nas respectivas proporções estequiométricas. A solução é aquecida para que a água evapore, e 
o material restante no recipiente é uma substância composta por ambos os sais iniciais. 
Os alúmens, sulfatos duplos de alumínio e potássio, são sais com um cátion 
monovalente e um cátion tri-valente, de fórmula geral M+M3+(SO4)2.12H2O, que sofrem fusão 
a temperaturas inferiores a 100°C. O M+ pode ser qualquer cátion monovalente, geralmente 
Na+, K+, ou NH4
+, com exceção do Li+ e M3+ pode ser principalmente os seguintes cátions 
trivalentes: Al3+, Cr3+, Fe3+, Ti3+ ou Co3+. Com relação às doze moléculas de água de hidratação 
ou cristalização, seis estão associadas ao cátion monovalente e as demais ao cátion trivalente. 
Também são sólidos brancos e inodoros que se destacam por suas propriedades 
antissépticas sendo utilizados na produção de desodorantes e de loções pós-barba. Na indústria, 
as técnicas de cristalização para a obtenção de sais duplos são relacionadas à fabricação de 
químicos como ureia, açúcar, fármacos, tintura de tecidos, purificação de águas etc. 
Para obter o alúmen, o alumínio metálico é dissolvido numa solução aquosa de 
hidróxido de potássio. A solução resultante é acidificada com ácido sulfúrico. O hidróxido de 
alumínio é precipitado, e ao aquecê-lo na presença de excesso de ácido sulfúrico ocorre a 
liberação de íons potássio, alumínio e sulfato em solução. Logo após, é formado o sulfato de 
alumínio e potássio. A equação global da síntese do alúmen de potássio é: 
 
2𝐴𝑙 (𝑠) + 2𝐾𝑂𝐻 (𝑎𝑞) + 22𝐻2𝑂 (𝑙) + 4𝐻2𝑆𝑂4 (𝑎𝑞) 
→ 2𝐾𝐴𝑙(𝑆𝑂4)2. 12𝐻2𝑂(𝑠) + 3𝐻2 (𝑔) 
 
 
2. OBJETIVOS 
 
O objetivo do experimento quatro foi realizar a síntese de um sal duplo, através de 
filtrações por gravidade e à vácuo de uma mistura sólido-líquido. 
 
3. PARTE EXPERIMENTAL 
 
3.1 MATERIAIS 
 
 Argola para filtração; 
 Balança analítica; 
 Bastão de vidro; 
 Béqueres de 50 mL e 250 mL; 
 Bico de Bunsen, tela de 
amianto e tripé; 
 Espátula; 
 Funil de Büchner; 
 Papel alumínio; 
 Papel de filtro; 
 Suporte universal; 
 Tecido de algodão branco; 
 Tubos de ensaio; 
 Água destilada; 
 Ácido sulfúrico (H2SO4); 
 Gelo, 
 Hidróxido de amônio (NH4OH) 
e hidróxido de potássio (KOH).
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3.2 MÉTODOS 
 
3.2.1 Síntese do alúmen de potássio 
 
Tomou-se uma folha de alumínio de 0,5345g, a qual foi cortada em pedaços pequenos, 
com o intuito de facilitar a dissolução do material ao entrar em contato com cerca de 15 mL de 
hidróxido de potássio a uma concentração de 3,0 mol/L. O desprendimento de gás hidrogênio 
causou efervescência na mistura, aquecendo o béquer. Posteriormente, tal conteúdo sofreu 
filtração por gravidade, e o líquido foi coletado em um béquer de 250 mL. 
Após o resfriamento da solução coletada, adicionou-se, sob agitação contínua, 10 mL 
de solução a uma concentração de 6 mol/L de ácido sulfúrico. Assim, houve a formação de 
pequenos cristais de hidróxido de alumínio, Al(OH)3. Para que o precipitado reagisse, foi 
necessário aquecer a solução por cerca de cinco minutos. Após o resfriamento da mistura, 
observou-se a formação dos cristais de alúmen de potássio no fundo do recipiente. 
O béquer, então, foi colocado em banho de gelo, situação na qual permaneceu por 
pouco mais de 20 minutos, até que seu fundo fosse coberto por cristais. Após esse procedimento 
ocorreu a filtração a vácuo, que, através da sucção, acelerou o processo de obtenção dos cristais, 
os quais foram lavados com etanol gelado de modo a aumentar a quantidade obtida. 
 
3.2.2 Caracterização do produto obtido 
 
Foi preparada uma solução de 0,5g de alúmen de potássio dissolvidos em 20 mL de 
água. Foi adicionado, em dois tubos de ensaio, cerca de 1 mL dessa solução. 
O primeiro teste, para o íon potássio, não pôde ser realizado no laboratório devido à 
falta do fio de níquel-cromo. Já o segundo teste, para o íon alumínio, foi realizado a partir da 
adição gota a gota de hidróxido de sódio (NaOH) a uma concentração de 0,1 mol/L até que 
houvesse a formação de um precipitado, o qual foi identificado como uma névoa branca que 
repousou no fundo do tubo, mas que não se dissolveu apesar da contínua adição de NaOH. 
Com relação ao teste para o íon sulfato (SO4
2-), houve adição de igual volume de 
cloreto de bário (BaCl2) em solução 0,1 mol/L. A partir de então, notou-se uma coloração 
esbranquiçada no líquido do tubo de ensaio. 
 
3.2.3 Propriedades adsorventes 
 
Dois pedaços de tecido de algodão branco foram cortados, sendo que um deles foi 
umedecido com solução a 10% de concentração de alúmen de potássio. Posteriormente, esse 
tecido foi lavado com solução de NH4OH. Após cinco minutos, o tecido tratado e o não tratado 
foram mergulhados no corante disponibilizado. Ao final de mais cinco minutos, ambos foram 
lavados em água corrente e observou-se que o tecido tratado adquiriu coloração arroxeada, 
enquanto que o não tratado adquiriu coloração azulada. 
 
 
 
 
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4. CONCLUSÕES 
 
O experimento 04 teve como objetivo a realização da síntese do sal duplo alúmen de 
potássio através de filtrações por gravidade e a vácuo de uma mistura sólido-líquido. Sabe-se 
que a equação globalda síntese de alúmen de potássio é: 
 
2𝐴𝑙 (𝑠) + 2𝐾𝑂𝐻 (𝑎𝑞) + 22𝐻2𝑂 (𝑙) + 4𝐻2𝑆𝑂4 (𝑎𝑞) 
→ 2𝐾𝐴𝑙(𝑆𝑂4)2. 12𝐻2𝑂(𝑠) + 3𝐻2 (𝑔) 
 
De acordo com a equação apresentada acima, 2 mols de Al(s) formam 2 mols de 
𝐾𝐴𝑙(𝑆𝑂4)2. Assim, era esperado que se formassem cerca de 9,38g de alúmen. Contudo, após o 
experimento e posterior pesagem, verificou-se que a massa do precipitado era de 2,06g. Dessa 
forma, é possível concluir que o rendimento da reação foi de 22%. 
 
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
BROWN, T. L.; LEMAY, H. E.; BURSTEN, B.E. Química: A ciência central. 9. Ed. São 
Paulo: Prentice Hall, 2010. 
 
SHRIVER & ATKINS. Química inorgânica. 1. Ed. Porto Alegre: Bookman, 2008. 
 
TEIXEIRA, C.; SOUSA, A. T.; TRIGUEIROS, I. Cristalização: Síntese de Sais Duplos. 
Química, Boletim da Sociedade Portuguesa de Química, v. 66, p. 25-31, 1997. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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ANEXO – QUESTIONÁRIO 
 
1) O que são compostos anfóteros? 
 
De acordo com as teorias de Bronsted-Lowry e de Lewis, compostos anfóteros são 
substâncias que podem se comportar tanto como ácidos ou como bases, dependendo da reação 
em que se encontram e do reagente presente. 
 
2) De acordo com o potencial padrão de redução, o que seria esperado com relação à reatividade 
do alumínio metálico? 
 
Como o potencial de redução do alumínio metálico é de -1,66 V, ele tende a oxidar, 
doando elétrons de modo a exercer seu papel de cátion. 
 
3) Podemos estocar a solução concentrada e hidróxido de potássio em recipientes de alumínio? 
 
Não seria possível, pois o hidróxido de potássio reagiria com o alumínio, liberando 
hidrogênio (H2), um gás extremamente inflamável. 
 
4) Equacione as reações para a síntese do KAl(SO4)2.12H2O 
 
 Reação entre a folha de alumínio e o hidróxido de potássio 
 
2𝐴𝑙(𝑠) + 2𝐾𝑂𝐻(𝑎𝑞) + 6𝐻2𝑂(𝑙) → 2𝐾𝐴𝑙(𝑂𝐻)4(𝑠) + 3𝐻2 
 
 Reação entre a solução resfriada e o ácido sulfúrico 
 
2𝐾𝐴𝑙(𝑂𝐻)4(𝑠) + 2𝐻2𝑆𝑂4(𝑎𝑞) + 9𝐻2𝑂(𝑙) → 𝐾𝐴𝑙(𝑆𝑂4)2. 12𝐻2𝑂(𝑠) + 𝐻2(𝑔)