RELATÓRIO COMPLETO reações químicas e suas equações

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I) INTRODUÇÃO
I.1) OBJETIVOS
Estudar diferentes reações químicas e suas equações, e os seus respectivos aspectos macroscópicos.
I.2) LEVANTAMENTO TEÓRICO
Reações de dissociação ou de ionização ocorrem com freqüência em soluções aquosas. Estes são processos de quebra das ligações de compostos iônicos, liberando seus íons (cátions e anions) em solução. Equações iônicas são utilizadas e evidenciam a conservação das cargas elétricas e das massas dos componentes durante a reação química. Em função da força das ligações iônicas, fala-se em eletrólitos fracos e fortes; os primeiros, representados pela maioria dos sais e ácidos e bases fortes, conduzem a corrente elétrica devido ao movimento orientado de íons na solução e existem somente como íons solvatados (as moléculas de água em seus dipolos rodeiam os cátions e anions impedindo o contato entre estes íons). Embora as camadas hidratadas tendam a manter os íons de cargas opostas separados entre si e de outras espécies em soluções aquosas, em alguns casos esses íons podem se combinar uns com os outros. 
Nenhum soluto é totalmente insolúvel, em vista disso, em soluções de eletrólitos fracos, uma pequena parte das moléculas que foram dissolvidas se dissocia, apresentando baixa condutividade elétrica. Geralmente a formação de eletrólitos fracos se faz evidente por propriedades organolépticas, propriedades como o cheiro, que impressionam o sentido. A formação de corpo de chão, ou corpo de fundo, ou seja, a precipitação do soluto quando ultrapassa o ponto de saturação, é uma das evidências macroscópicas de transformação química. Mudanças de coloração, mudanças de temperatura e a formação de gás são as outras evidencias. 
Equações sobre as reações que se processam quando as soluções aquosas são misturadas podem deduzir a formação final da mistura. Por exemplo, a reação entre nitrato de alumínio e hidróxido de potássio:
Al(NO3)(aq) + 3KOH(aq) → Al(OH)3(s) + 3KNO3(aq)
EQUAÇÃO GLOBAL OU “MOLECULAR”
A partir desta equação se deduz que um dos produtos estarão dissociados no meio da reação. Para isso, é adequado substituir a equação global pela equação iônica total:
Al3+(aq) + 3NO-3(aq) + 3K+(aq) + 3OH-(aq) → Al(OH)3(s) + 3K+(aq) + 3NO-3(aq)
EQUAÇÃO IÔNICA TOTAL
O cátion potássio e o ânion nitrato, que não sofrem alteração, são chamados de íons mudos ou íons espectadores e não são incluídos na equação iônica simplificada:
Al3+(aq) + 3OH-(aq) → Al(OH)3(s)
EQUAÇÃO IÔNICA SIMPLIFICADA 
II) PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
II.1) MATERIAIS 
II.1.a) VIDRARIAS
· 21 tubos de ensaio
· Pipeta de Pauster
II.1.b) REAGENTES
· Solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH)
· Solução aquosa de carbonato de sódio (Na2CO3)
· Solução aquosa de ácido sulfúrico (H2SO4)
· Solução aquosa de sulfato de cobre (II) (CuSO4)
· Solução aquosa de iodeto de potássio (KI)
· Solução aquosa de oxalato de sódio (Na2C2O4)
· Solução aquosa de acetato de zinco [(CH3COO)2Zn]
II.2) PROCEDIMENTO
Para esse procedimento foram realizadas 21 misturas de soluções aquosas a fim de observar se as reações ocorrem a partir de transformações químicas como a formação de precipitado, cor do precipitado, produção de gás, mudança de temperatura, mudança de coloração e formação de eletrólito fraco. 
Na realização do procedimento foi adicionada em cada tubo de ensaio alíquotas, aproximadamente 1 ml, das soluções aquosas, descritas nos materiais, de maneira que em seis deles tivessem hidróxido de sódio; em cinco, carbonato de sódio; em quatro, ácido sulfúrico; em três, sulfato de cobre (II); em dois tubos, iodeto de potássio e em apenas um, oxalato de sódio. Em seguida foi adicionado nos mesmos tubos, já com as soluções base, alíquotas de outras soluções, não sendo a mesma já contida no tubo, de duas em duas. Em sequência as misturas foram homogeneizadas e, só depois disso, observadas se houve diferença nos estados iniciais e finais de cada reação. Foi possível perceber pequenas e grandes diferenças e assim entender o mecanismo de cada reação.
III) RESULTADOS E DISCUSSÃO
As misturas de soluções aquosas e suas equações iônicas total e simplificada foram:
1) hidróxido de sódio + carbonato de sódio
NaOH(aq) + Na2CO3(aq) → não ocorre reação. Ocorre rápido aumento de temperatura devido à dissociação dos compostos. 
2) hidróxido de sódio + ácido sulfúrico
2NaOH(aq) + H2SO4(aq) → Na2SO4(aq) + 2H2O
2Na+(aq)+ 2OH-(aq)+ 2H+(aq) + SO42-(aq) → 2Na+(aq)+ SO42-(aq) + 2H2O
Ocorre aumento de temperatura devido à dissociação dos compostos. 
3) hidróxido de sódio + sulfato de cobre (II)
2NaOH(aq) + CuSO4(aq → Na2SO4(aq) + Cu(OH)2(s)
2Na+(aq)+ 2OH-(aq)+ Cu2+(aq) + SO42-(aq) → 2Na+(aq) + SO42-(aq) + Cu(OH)2(s)
Cu2+(aq) + 2OH-(aq) → Cu(OH)2(s)
4) hidróxido de sódio + iodeto de potássio
	NaOH(aq) + KI(aq) → NaI(aq) + KOH(aq)
Na+(aq) + OH-(aq) + K+(aq) + I-(aq) → Na+(aq) + I-(aq) + K+(aq) + OH-(aq)
Há desprendimento de calor, aumentando a temperatura.
5) hidróxido de sódio + oxalato de sódio
	NaOH(aq) + Na2C2O4(aq) → não ocorre reação (presença de mesmo cátion)	
	Os compostos apenas se dissociam.
6) hidróxido de sódio + acetato de zinco
2NaOH(aq) + (CH3COO)2Zn(aq) → 2(CH3COO)Na(aq) + Zn(OH)2(s)
2Na+(aq) + 2OH-(aq) + 2CH3COO-(aq) + Zn2+(aq) → 2CH3COO-(aq) + 2Na+(aq) +Zn(OH)2(s)
Zn2+(aq) + 2OH-(aq) → Zn(OH)2(s)
7) carbonato de sódio + ácido sulfúrico
	Na2CO3(aq) + H2SO4(aq) → Na2SO4(aq) + CO2(g) + H2O 
2Na+(aq) + CO32-(aq) + 2H+(aq) + SO42-(aq) → 2Na+(aq) + SO42- (aq) + CO2(g) + H2O
8) carbonato de sódio + sulfato de cobre (II)
	Na2CO3(aq) + CuSO4(aq) → CuCO3(s) + Na2SO4(aq) 
2Na+(aq) + CO32-(aq) + Cu+(aq) + SO42-(aq) → 2Na+(aq) + SO42-(aq) + CuCO3(s)
Cu2+(aq) + CO32-(aq) → CuCO3(s)
9) carbonato de sódio + iodeto de potássio
	Na2CO3(aq) + KI(aq) → 2NaI(aq) + K2CO3(aq)
2Na+(aq) + CO32-(aq) + 2K+(aq) + 2I-(aq) → 2Na+(aq) + 2I-(aq) + 2K+(aq) + CO32-(aq)
Ocorre apenas a dissociação dos compostos.
10) carbonato de sódio + oxalato de sódio
	Na2CO3(aq) + Na2C2O4(aq) → não ocorre reação (presença de mesmo cátion)
Os compostos apenas se dissociam.
11) carbonato de sódio + acetato de zinco
Na2CO3(aq) + (CH3COO)2Zn(aq) → 2(CH3COO)Na(aq) + ZnCO3(s)
2Na+(aq) + CO32-(aq) + 2CH3COO-(aq) + Zn2+(aq) →2CH3COO-(aq) + 2Na+(aq) + ZnCO3(s)
Zn2+ (aq) + CO32-(aq) →ZnCO3(s)
12) ácido sulfúrico + sulfato de cobre (II)
	H2SO4(aq) + CuSO4(aq) → não ocorre reação (presença de mesmo ânion)
13) ácido sulfúrico + iodeto de potássio
	H2SO4(aq) + KI(aq) → 2HI(aq) + K2SO4(s)
2H+(aq) + SO42-(aq) + 2K+(aq) + 2I-(aq) → 2H+(aq) + 2I-(aq) + K2SO4(s)
K+(aq) + SO42-(aq) → K2SO4(s)
14) ácido sulfúrico + oxalato de sódio
	H2SO4(aq) + Na2C2O4(aq) → Na2SO4(aq) + H2C204(aq)
2H+(aq) + SO42-(aq) + 2Na+(aq) + C2O42-(aq) → 2Na+(aq) + SO42-(aq) + 2H+(aq) + C2O42-(aq)
15) ácido sulfúrico + acetato de zinco
	H2SO4(aq) + (CH3COO)2Zn(aq) → 2CH3COOH(aq) + ZnSO4(aq)
2H+(aq) + SO42-(aq) + 2CH3COO-(aq) + Zn2+(aq) → 2CH3COO-(aq) + 2H+(aq) + Zn2+(aq) + SO42-(aq)
16) sulfato de cobre (II) + iodeto de potássio
	CuSO4(aq) + KI(aq) → K2SO4(aq) + CuI(s)
Cu2+(aq) + SO42-(aq) + 2K+(aq) + 2I-(aq) → 2K+(aq) + SO42-(aq) +CuI2(s)
Cu2+(aq) + I-(aq) → CuI2(s)
17) sulfato de cobre (II) + oxalato de sódio
	CuSO4(aq) + Na2C2O4(aq) → Na2SO4(aq) + CuC2O4(s)
Cu2+(aq) + SO42-(aq) + 2Na+(aq) + C2O42-(aq) → 2Na+(aq) + SO42-(aq) + CuC2O4(s)
Cu2+(aq) + C2O42-(aq) → CuC2O4(s)
18) sulfato de cobre (II) + acetato de zinco
	CuSO4(aq) + (CH3COO)2Zn(aq) → ZnSO4(aq) + (CH3COO)2Cu(aq) 
Cu2+(aq) + SO42-(aq) + 2CH3COO-(aq) + Zn2+(aq) → Zn2+(aq) + SO42- (aq) +2CH3COO-(aq) + Cu2+ (aq) 
19) iodeto de potássio + oxalato de sódio
	KI(aq) + Na2C2O4(aq) → 2NaI(aq) + K2C204(aq)
2K+(aq) + 2I-(aq) + 2Na+(aq) + C2O42-(aq) → 2Na+(aq) + 2I-(aq) +2K+(aq) + C2O42-(aq)
20) iodeto de potássio + acetato de zinco
	KI(aq) + (CH3COO)2Zn(aq) → ZnI2(aq) + 2CH3COOK(aq)
2K+(aq) + 2I-(aq) + 2CH3COO-(aq) + Zn2+(aq) → Zn2+(aq)+ 2I-(aq) + 2CH3COO-(aq) + 2K+(aq)
Aparecimento de odor específico.
21) oxalato de sódio + acetato de zinco
	Na2C2O4(aq) + (CH3COO)2Zn(aq) → 2CH3COONa(aq) + ZnC2O4(aq)
2Na+(aq) + C2O42-(aq) + 2CH3COO-(aq) + Zn2+(aq) → 2CH3COO-(aq)
+ 2Na+(aq) + Zn2+(aq) + C2O42-(aq)
Através das misturas foi possível observar a ocorrência de algumas reações, pela mudança de cor, formação de precipitado, entre outras transformações químicas. Outras reações não observadas visualmente puderam ser comprovadas através da reação escrita, assim como é possível comprovar que certas reações não ocorreram, por exemplo, pela ocorrência de mesmo cátion ou mesmo ânion.
Tabela 01:
	CARACTERÍSTICAS DAS SOLUÇÕES
	-----
	REAGENTE 1
	REAGENTE 2
	TRANSF. QUÍMICAS
	1
	NaOH
INCOLOR
	Na2CO3
INCOLOR
	--------------------
	2
	NaOH
INCOLOR
	H2SO4
INCOLOR
	--------------------
	3
	NaOH
INCOLOR
	CuSO4
AZUL
	Formação de precipitado
azulado do Cu(OH)2.
	4
	NaOH
INCOLOR
	KI
AMARELO
	--------------------
	5
	NaOH
INCOLOR
	Na2C2O4
INCOLOR
	--------------------
	6
	NaOH
INCOLOR
	(CH3COO)2Zn
INCOLOR
	Precipitado de cor branca.
	7
	Na2CO3
INCOLOR
	H2SO4
INCOLOR
	Formação de bolhas, liberação de gás. Não formou precipitado.
	8
	Na2CO3
INCOLOR
	CuSO4
AZUL
	Formação de precipitado azul.
	9
	Na2CO3
INCOLOR
	KI
AMARELO
	--------------------
	10
	Na2CO3
INCOLOR
	Na2C2O4
INCOLOR
	--------------------
	11
	Na2CO3
INCOLOR
	(CH3COO)2Zn
INCOLOR
	Precipitado de cor branca.
	12
	H2SO4
INCOLOR
	CuSO4
AZUL
	Azul próximo ao menisco e
incolor no fundo do tudo.
	13
	H2SO4
INCOLOR
	KI
AMARELO
	Amarelo forte próximo ao menisco e mais fraco no fundo do tudo.
	14
	H2SO4
INCOLOR
	Na2C2O4
INCOLOR
	Incolor, queda de temperatura.
	15
	H2SO4
INCOLOR
	(CH3COO)2Zn
INCOLOR
	Solução pouco aquecida sem precipitado.
	16
	CuSO4
AZUL
	KI
AMARELO
	Precipitado (CuI) de cor marrom amarelado e líquido marrom escuro.
	17
	CuSO4
AZUL
	Na2C2O4
INCOLOR
	Formação de precipitado
de cor azul.
	18
	CuSO4
AZUL
	(CH3COO)2Zn
INCOLOR
	Cor azulada e odor característico.
	19
	KI
AMARELO
	Na2C2O4
INCOLOR
	--------------------
	20
	KI
AMARELO
	(CH3COO)2Zn
INCOLOR
	--------------------
	21
	Na2C2O4
INCOLOR
	(CH3COO)2Zn
INCOLOR
	Líquido branco. Apenas dissociação das espécies.
IV) CONSIDERAÇÕES FINAIS
Através desse experimento foi possível fazer observações e obter o conhecimento sobre as reações de íons em solução aquosa. Os procedimentos realizados possibilitaram ver as transformações químicas quando as soluções são misturadas e entender a formação de um ou mais novos compostos. Seguindo os padrões experimentais, foram realizados diferentes tipos de reações e suas equações e, a partir delas, observado suas possíveis transformações químicas macroscópicas como formação de precipitado, mudança de coloração, entre outras. Uma boa analise do que foi observado é importante para entender os processos de dissociação e/ou ionização a partir da solução final. Mas as equações trazem com exatidão os resultados e possíveis transformações químicas em cada mistura.
V) REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
SANTOS, V.J.S.V.; Apostila de Química Fundamental Experimental. Universidade Federal de São João Del Rei – CCO, versão A, p. 25, 26, 27 e 28.
RUSSEL, J.B. Química GERAL 2.ed.São Paulo: Pearson Makron Books, 1994. Volume I. p. 570 - 579
VI) ANEXOS
QUESTÕES
1) Definir reação química e citar algumas manifestações macroscópicas que acompanham as transformações químicas.
Uma reação química é a transformação de moléculas que, reagindo entre si, formam compostos diferentes dos iniciais. A precipitação é uma transformação macroscópica evidente de uma reação química, não ocorrendo mais dissolução do soluto (atingindo o ponto de saturação) formam-se depósitos insolúveis (corpo de fundo, corpo de chão). Produção de gás, mudança de coloração, mudança de temperatura também são outras transformações.
2) Indicar quais são os íons presentes na solução aquosa de cada um dos seguintes compostos: HCl, Hg(NO3), CaCl2, K2CO3, CH3COONa, NH4HCO3, K2CrO4.
· HCl + H2O → H3O+(aq) + Cl(aq)-
· Hg(NO3) + H2O → Hg+ (aq)+ NO3- (aq).
· CaCl2 + H2O → Ca+(aq) + 2Cl-(aq)
· K2CO3 + H2O → 2K+ (aq) + CO32 - (aq).
· CH3COONa + H2O → CH3COO-(aq) + Na+(aq)
· NH4HCO3 + H2O → NH4+ (aq)+ HCO3- (aq)
· K2CrO4 + H2O → 2K+ (aq)+ CrO42 - (aq) 
3) Nomeie os seguintes compostos de acordo com as normas oficiais: CuCl2, Ca(NO3)2, NH4HCO3, NaClO, KClO3, K3[Fe(CN)6], Ag2CrO4.
· CuCl2 → cloreto de cobre II
· Ca(NO3)2 → nitrato de cálcio
· NH4HCO3 →bicarbonato de amônio
· NaClO → hipoclorito de sódio
· KClO3 → clorato de potássio
· K3[Fe(CN)6] → ferricianeto de potássio ou hexacianoferrato(III) de potássio
· Ag2CrO4 → cromato de prata