REO 6

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Química Experimental GQI161 - REO 6 
Nomes: ​Letícia Melo, Luan Carvalho, Maria Fernanda Sachi, Rafael Marta. 
A1) Apresente as equações químicas que representam o processo de 
solubilização dos sais iodeto de potássio e nitrato de chumbo. Diante dessas 
informações, quais íons estão presentes numa mistura das soluções desses 
dois sais antes de a reação de precipitação acontecer? 
KI ßà K​+ ​+ I​- 
Pb(NO3)​2​ ßà Pb​+2​ + 2 NO​3-​ (aq) 
Neste caso os íons que estão presentes são o Chumbo (Pb​2+​) e o Iodeto(I​-​) 
Pb(NO3)2 (aq) + 2 KI (aq) → PbI2 (s) + 2 KNO3 (aq) 
Os íons que estão presentes são o Chumbo (Pb​2+​), o Nitrato (NO​3​-​), o Potássio (K​+​) 
e o Iodeto(I​-​) . 
 
A2) Como a ocorrência da reação química é identificada no processo sob 
investigação? Faça uma breve pesquisa sobre o iodeto de chumbo e levante 
hipótese: porque a reação química sob análise acontece. 
 
Como a ocorrência de uma reação química é indicada pelo aparecimento de novas 
substâncias diferentes das que existiam antes, quando as substâncias reagem, às 
vezes ocorrem fatos bastante visíveis que confirmam a ocorrência da reação e 
dentre eles, podemos destacar: desprendimento de gás e luz, mudança de 
coloração e cheiro, formação de precipitados... 
O iodeto de chumbo é um composto pouco solúvel em água fria, mas bastante 
solúvel em água quente, produzindo uma solução incolor; ao ser resfriada a 
solução, o PbI​2 cristaliza-se como plaquetas hexagonais de cor dourada. Desse 
modo podemos concluir que a reação química acontece pois quando misturamos o 
iodeto de potássio e nitrato de chumbo há formação de iodato de chumbo, uma 
nova substância, pouco solúvel. É possível perceber a ocorrência da reação pois há 
formação de precipitados. 
 
A3) Escreva a reação química balanceada de formação do precipitado formado 
e estabeleça a razão molar entre os diferentes componentes participantes da 
reação. 
Reação Balanceada: Pb(NO3)2 (aq) + 2 KI (aq) -> PbI2 (s) + 2 KNO3 (aq) 
1mol – 2mol -> 1mol – 2mol 
 
Razão molar: 
Entre Pb(NO​3​)​2 ​e KNO​3​ = ½ = 0,5 
Entre Pb(NO​3​)​2​ e PbI​2 ​= 1/1 = 1 
Entre KI e KNO​3​= 2/2 = 1 
Entre KI e PbI​2​=2/1 = 2 
A4) Pesquise o valor do produto de solubilidade (Kps) do sal iodeto de 
chumbo e calcule a solubilidade desse sal. Diante desse resultado, é possível 
afirmar que após a mistura de soluções de iodeto de potássio e nitrato de 
chumbo a reação de precipitação será quantitativa, ou seja, ocorrerá quase 
completamente? Explique. 
 
Produto de solubilidade (Kps) do sal iodeto de chumbo: 4.41 x 10^-9 em (20 °C) 
Pb (IO3) 2 (s) P b2+(aq) + 2IO− 3 (aq) 
·​ ​Kps = [Pb2+] [IO3-]^2 
4.41 x 10^-9 = (X^1) x (2X)^2 
4.41 x 10^-9= 4X^3 
X = 1,03 x 10^-3 mol/L -> Solubilidade do iodeto de chumbo 
De acordo com os cálculos a reação de precipitação será quantitativa, pois o valor 
da solubilidade é maior que o valor do produto de solubilidade (Kps), ou seja, haverá 
íons que não foram dissolvidos, se unindo novamente até formar o precipitado. 
B) Comprovação da estequiometria da reação: 
 
B1) Calcule o número de mols de nitrato de chumbo adicionado em cada um 
dos tubos de 1 a 5. Calcule também o número de mols de íons nitrato e íons 
chumbo correspondentes. 
Resp: Tubo 1 a 5 
1mL de Pb(NO​3​)​2​ 0,5 mol/L 
 
Número de mols de nitrato de chumbo adicionado em cada tubo: 
1000 mL - 0,5 mol → ​X = 0,0005 mol 
 1 mL - x mol 
 
Número de mols de íons nitrato e íons chumbo: 
 Pb(NO​3​)​2​ ← → Pb​2+​ + 2NO​3​- 
 1mol 1mol 2mol 
 0,0005 0,0005 0,001 
 
Pb​2+​= 0,0005 mol 
2NO​3​= 0,001 mol 
 
OBS: ​Valores encontrados referentes à todos os 5 tubos. 
 
B2) Calcule o número de mols de iodeto de potássio adicionado em cada tubo 
(1 a 5). Determine também o número de mols de cada íon (iodeto e potássio) 
correspondente às quantidades de iodeto de potássio adicionada em cada 
tubo. 
Resp: KI 0,5 mol/L 
 
Número de mols de iodeto de potássio adicionado em cada tubo: 
Tubo 1: 1000 mL - 0,5 mol → ​T1 = 0,00025 mol 
 0,5 mL - T1 mol 
Tubo 2: 1000 mL - 0,5 mol → ​T2 = 0,0005 mol 
 1,0 mL - T2 mol 
Tubo 3: 1000 mL - 0,5 mol → ​T3 = 0,001 mol 
 2,0 mL - T3 mol 
Tubo 4: 1000 mL - 0,5 mol → ​T4 = 0,00125 mol 
 2,5 mL - T4 mol 
Tubo 5: 1000 mL - 0,5 mol → ​T5 = 0,0015 mol 
 2,5 mL - T5 mol 
Número de mols de íons iodeto e íons potássio: 
KI ßà K​+​ + I​- 
1 mol 1 mol 1 mol 
 
 K​+ I​- 
Tubo 1 0,00025 0,00025 
Tubo 2 0,0005 0,0005 
Tubo 3 0,001 0,001 
Tubo 4 0,00125 0,00125 
Tubo 5 0,0015 0,0015 
 
B3) Preencha o quadro abaixo com as quantidades de substância dos 
reagentes e produtos, antes e após a ocorrência da reação (mostre os 
cálculos detalhados apenas para o tubo 1). 
Quadro 1: Variação da quantidade de substância (em mol) de reagentes e 
produtos nas reações investigadas (AR = após a reação). 
 
Os cálculos abaixo levaram em consideração que os íons I​- ​e K​+​ eram limitantes. 
 
Tubo 1:2 - 0,00025 → x=0,000125 →0,0005-0,000125→​0,000375 mol ​ Pb​2+ 
 1 - x 
 
 1 - 0,00025 →x=0,00025→0,001-0,00025→ ​0,00075 mol ​NO​3​- 
 1 - x 
 
 Para descobrir o valor de PbI​2 foi analisado a proporção estequiométrica 
entre Pb​2+ e PbI​2​, e chegou-se na relação de 1:1, sabendo disso, anteriormente 
descobrimos que é necessário 0,000125 mol de Pb​2+ ,para reagir com todo o I​-​, logo, 
chegamos a conclusão que a quantidade de Pb​2+ controla a quantidade de 
produzida de PbI​2​ . 
 
 
 
 
 
 
 
Identificação n(Pb​2+​) n(I​-​) n(PbI​2​) n(​K​+ ​) n(​NO​3​-​) 
Tubo 
1 
Adicionado 0,0005 0,00025 0 0,00025 0,001 
AR 0,000375 0 0,000125 0 0,00075 
Tubo 
2 
Adicionado 0,0005 0,0005 0 0,0005 0,001 
AR 0,00025 0 0,00025 0 0,0005 
Tubo 
3 
Adicionado 0,0005 0,001 0 0,001 0,001 
AR 0 0 0,0005 0 0 
Tubo 
4 
Adicionado 0,0005 0,00125 0 0,00125 0,001 
AR 0 0,00025 0,0005 0,00025 0 
Tubo 
5 
Adicionado 0,0005 0,0015 0 0,0015 0,001 
AR 0 0,0005 0,0005 0,0005 0 
 
B4) Indique, para cada tubo de 1 a 5, se há excesso de algum reagente e, em 
caso afirmativo, qual é esse reagente que se encontra em excesso. 
 
Nos tubos 1, 2 o iodeto vai ser o reagente limitante e consequentemente o chumbo 
vai ser o reagente em excesso, já no tubo 3 não vai ter reagente limitante e nem 
reagente em excesso, e nos tubos 4 e 5 o reagente em excesso vai ser o iodeto. 
 
B5) Após medir as alturas de precipitado formado em cada tubo, o gráfico a 
seguir da altura de precipitado (h) em função do volume de solução de iodeto 
de potássio foi obtido. Explique o resultado observado, isto é, por que a 
inclinação da curva mudou bruscamente a partir de 2,0 mL da solução de 
iodeto de potássio ser adicionada, tornando a altura de precipitado 
praticamente constante? Esse resultado era esperado? 
 
Pelo fato de que até 2,0 mL, o iodeto de potássio era limitante, assim quando 
acrescentava iodeto de potássio, a quantidade de iodeto de chumbo se forma, 
desse modo, fazendo com que a solução entre estes aumenta-se. A partir do 
momento em que o iodeto de chumbo passar a ser o limite, como este não é mais 
acrescentado, assim não dando mais para formar aquilo que o próprio iodeto de 
chumbo permite, então a altura dessa solução tende a se manter constante. 
A quantidade de nitrato de chumbo II é parcialmente a mesma em todos os tubos e 
o máximo de precipitado quese pode obter é de 0,0005 mol/L, que acontece devido 
a adição de iodeto de potássio. A mudança de inclinação ocorre devido a 
quantidade de precipitado. Nesse caso, se o volume do iodeto de potássio for maior 
do que 2 mL nos outros tubos, a massa do precipitado irá continuar a mesma, 
deixando o iodeto de potássio em excesso. 
B6) Analisando o gráfico do item anterior, por que você acha que os valores 
de altura não permaneceram constantes após 2,0 mL? O que poderia ser feito 
para melhorar a verificação experimental da estequiometria da reação sob 
estudo? 
Devido aos possíveis erros experimentais, os valores da altura não tendem a se , 
manter constantes, os erros podem ocorrer devido aos erros de medição da 
quantidade de reagente, temperatura, erro ao manusear as vidrarias, erro ao utilizar 
os vidros. É importante tomar cuidado com o equilíbrio térmico e com o menisco, o 
principal cuidado é com o manuseio do nitrato de chumbo II para que sua 
quantidade adicionada esteja parcialmente igual nos outros tubos.