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UECE-Universidade Estadual do Ceará Prática em reações químicas: tipos, evidências e precipitados. Universidade Estadual do Ceará Relatório de Trabalho para Química Geral II RESUMO As análises da mudança de cor nas reações químicas são importantes pois evidencia ou não uma reação química e não apenas isso; pois durante uma reação química muita coisa pode acontecer, explosões, liberação ou absorção de calor, liberação de gases. Outra caracterização da evidência de reações químicas são os tipos de precipitados. A precipitação é a formação de um sólido durante a reação química, este sólido formado é chamado de precipitado. O precipitado é uma substância que se separa de uma solução, formando uma fase sólida que ocorre pela com a supersaturação de uma substância em particular na solução. As reações químicas são processos que transformam uma ou mais substâncias, chamadas reagentes, em outras substâncias, chamadas produtos. Ou seja, dizemos que as reações promovem mudanças na estrutura da matéria (os átomos), são reações como, síntese, dupla-troca, deslocamento, análise, decomposição. PALAVRAS-CHAVE: Soluções; propriedades; evidência; ocorrência. OBJETIVOS 1. Classificar os tipos de reações químicas; 2. Identificar os tipos de precipitados; 3. Representar uma equação através de uma reação química; 4. Utilizar evidências experimentais para concluir sobre a ocorrência de uma reação química. INTRODUÇÃO As análises da mudança de cor nas reações químicas são importantes, pois evidencia ou não uma reação química, pois durante uma reação química muita coisa pode acontecer, explosões, liberação ou absorção de calor. Outra caracterização da evidência de reações químicas são os tipos de precipitados formados nas reações, o precipitado é a formação de um sólido durante uma reação química. As reações químicas são processos que rearranjam os átomos das substâncias, ou seja, são processos que transformam uma ou mais substâncias, chamadas reagentes, em outras substâncias, chamadas de produtos. METODOLOGIA 3. MUDANÇA DE COR Para efetuar este procedimento foram utilizados os seguintes materiais: TABELA 1 REAGENTES VIDRARIAS Solução de 0,2 mol/L de Fe2(SO4)3 4 - Tubos de ensaio Solução de 0,1 mol/L de CuSO4 1 – Pipeta de Pasteur Solução de 0,2 mol/L de CuSO4 Solução de 0,02 mol/L de K2Cr2O7 Solução de 0,2 mol/L de K4(Fe(CN)6) Solução de 3 mol/L de NH4OH Solução de 0,01 mol/L de HCl Solução de 1 mol/L de NaOH Fenolftaleína 3.1) Misturou-se em um tubo de ensaio, utilizando uma pipeta de Pasteur, duas gotas de uma solução de 0,1 mol/L de CuSO4 com duas gotas de uma solução de 0,2 mol/L de Fe2(SO4)3. Observou-se os reagentes antes de entrarem em contato e depois de haver o contato, verificando assim o resultado obtido. 3.2) O mesmo procedimento foi realizado conforme o anterior, em um segundo tubo de ensaio, utilizando uma solução de 0,02 mol/L de K2Cr2O7 e uma solução de 0,2 mol/L de K4(Fe(CN)6). Verificando sempre o antes e o depois do contato entre os reagentes. 3.3) O mesmo procedimento foi realizado conforme o anterior, em um terceiro tubo de ensaio, utilizando uma solução de 0,2 mol/L de CuSO4 e uma solução de 3 mol/L de NH4OH. Verificando sempre o antes e o depois do contato entre os reagentes. 3.4) O mesmo procedimento foi realizado conforme o anterior, em um quarto tubo de ensaio, utilizando uma solução de 0,01 mol/L de HCl adicionando três gotas de fenolftaleína, e uma solução de 1 mol/L de NaOH. Verificando sempre o antes e o depois do contato entre os reagentes. 4. TIPOS DE PRECIPITADO TABELA 2 REAGENTES VIDRARIAS HCl 4 – Tubos de Ensaio AgNO3 1 – Pipeta BaCl2 H2SO4 MgCl2 NaOH Na2S2O3 Em quatro tubos de ensaio foram dispostas soluções, a fim de verificar a ocorrência de reação química. Com cuidado, evitando desperdício, utilizando uma pipeta graduada foram misturados 1 mL de cada substância em determinado tubo de ensaio. 4.1) No primeiro tubo de ensaio foram misturados 1 mL de HCl 1 mol/L mais AgNO3 0,1 mol/L. 4.2) No segundo, foram misturados 1 mL de BaCl2 0,1 mol/L mais H2SO4 1 mol/L. 4.3) No terceiro, foram misturados 1 mL de MgCl2 1 mol/L mais NaOH 3 mol/L. 4.4) No quarto, foram misturados 1 mL de Na2S2O3 0,1 mol/L mais H2SO4 1 mol/L. 5. TIPOS DE REAÇÃO Para efetuar este procedimento foram utilizados os seguintes materiais: TABELA 3 REAGENTES VIDRARIAS Solução de 1 mol/L de HCl 3 – Tubos de ensaio Solução de 1 mol/L de NaHCO3 1 – Placa de Petri Solução de 1 mol/L de CuSO4 1 – Espátula Solução de 2 mol/L de H2SO4 1 – Pipeta de Pasteur Solução de 3 mol/L de NaOH Sódio sólido Água destilada 1- Prego de ferro 5.1) Em um tubo de ensaio, utilizando uma pipeta de Pasteur, foi adicionado duas gotas de uma solução de 1 mol/L de NaHCO3 com duas gotas de uma solução de 1 mol/L de HCl. Em seguida verificou-se os resultados obtidos. 5.2) Em um segundo tubo de ensaio, utilizando uma pipeta de Pasteur, adicionou-se três gotas de uma solução de 1 mol/L de CuSO4 em seguida colocou-se um prego de ferro dentro do tubo. Após realizado o procedimento observou-se os resultados obtidos. 5.3) Este experimento não foi realizado, pois o hidróxido de sódio de concentração 3 mol/L já tinha acabado. 5.4) Em uma placa de Petri, utilizando uma espátula, adicionou-se uma pequena quantidade de sódio sólido. Em seguida, utilizando uma pisceta, adicionou-se aproximadamente sete gotas de água destilada. Após realizado o procedimento observou-se os resultados obtidos. RESULTADOS E DISCUSSÕES 3. MUDANÇA DE COR TABELA 4 EXPERIMENTO OBSERVAÇÃO CONCLUSÃO CuSO4 + Fe2(SO4)3 PRODUTO AZUL NÃO HOUVE REAÇÃO K2Cr2O7 + K4(Fe(CN)6) PRODUTO AMARELO ESCURO HOUVE REAÇÃO CuSO4 + NH4OH PRODUTO AZUL ESCURO HOUVE REAÇÃO HCl + NaOH PRODUTO ROSA HOUVE REAÇÃO REAÇÃO 3.1 A cor esperada neste procedimento era azul, que foi o produto obtido, a partir disso, dizemos que não ocorreu reação química. Visto que ocorreu uma combinação das cores dos reagentes e não um rearranjo de átomos. REAÇÃO 3.2 A partir do resultado do procedimento, podemos afirmar que houve uma reação química. Visto que a cor obtida foi inesperada (Amarelo Forte). Logo, houve um rearranjo de átomos dos reagentes gerando um produto de nova cor. REAÇÃO 3.3 Neste procedimento podemos dizer que ocorreu uma reação química, pois a mudança inesperada de cor foi evidente (azul escuro). Logo, podemos dizer que não houve uma combinação das cores dos reagentes, mas sim um rearranjo dos átomos gerando uma nova substância. REAÇÃO 3.4 Neste procedimento a combinação das cores dos reagentes seria incolor (pois ambos os reagentes são incolores), porem por conta da fenolftaleína (indicador) o resultado obtido foi uma coloração rosa. Isso aconteceu pelo fato da fenolftaleína adquirir uma coloração rosa em meios alcalinos. Então podemos afirmar que houve uma reação química. 4. TIPOS DE PRECIPITADOS TABELA 5 Reação Observação/ Tipo de precipitado HCl + AgNO3 GRANULAR BaCl2 + H2SO4 FINAMENTE DIVIDIDO MgCl2 + NaOH COLOIDAL GELATINOSO Na2S2O3 + H2SO4 COLOIDAL FINAMENTE DIVIDIDO 4.1) No primeiro sistema (tubo de ensaio) foi verificada a ocorrência de reação química por meio da formação do precipitado tipo granular, ao misturar o HCl com o AgNO3, formou- se precipitado de cloreto de prata, além de formar o ácido nítrico. Precipitado granular são pequenos e discretos grãos que se sedimentam com facilidade. A solução apresentou-se na coloração branca. HCl + AgNO3 AgCl + HNO3 4.2) Na mistura entre o BaCl2 com o H2SO4, segundo sistema, a ocorrência de reação química foi verificada através de precipitado do tipo finalmentedividido (sulfato de bário), e foi formado também o ácido clorídrico. Precipitado finamente dividido são partículas extremamente pequenas, individualmente invisíveis a olho nu. Coloração branca. BaCl2 + H2SO4 BaSO4 + 2 HCl 4.3) No terceiro sistema, contendo o MgCl2 misturado com o NaOH formou precipitado coloidal do tipo gelatinoso (massa compacta com aspecto de gelatina). Coloração branca. MgCl2 + NaOH NaCl2 + MgOH 4.4) E no quarto sistema, a mistura de Na2S2O3 com o H2SO4 apresentou precipitado coloidal do tipo finamente dividido (as partículas são tão pequenas que dificilmente se sedimentam). Precipitado foi o sulfato de sódio e a coloração foi branca. Na2S2O3 + H2SO4 Na2SO4 + S + SO2 + H2O 5. TIPOS DE REAÇÃO Reação 5.1 NaHCO3 + HCl NaCl + H₂O + CO₂ Neste experimento após haver o contato dos reagentes e passados alguns minutos a solução começou a borbulhar e a liberar gás. Como a liberação de gás é uma evidencia de uma reação química, podemos dizemos que houve uma reação de desprendimento de gás com a liberação do gás carbônico (CO2). Reação 5.2 Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu Nesse procedimento o prego está na solução de sulfato de cobre, com o passar do tempo o prego começa a ficar com a superfície vermelha e a solução fica com uma tonalidade azul escuro e um pouco esverdeada. Isso acontece devido ao ferro que está na superfície do prego começar a sair para a solução e o cobre da solução passa para o prego, ficando assim com a superfície vermelha, e a solução fica mais escura devido as partículas de ferro ali presentes. Esta reação é classificada de oxirredução pois há transferência de elétrons. O ferro acaba sofrendo oxidação (perde elétrons) aumentando seu nox, e o cobre reduz (recebe elétrons) diminuindo seu nox. Reação 5.4 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 Neste procedimento quando a água entre em contato com o sódio ocorre uma reação química que tem como produto o hidróxido de sódio e o gás hidrogênio. Nesta reação ocorre liberação de calor, com isso uma parte do gás hidrogênio (que é inflamável) é inflamado pelo calor gerando algumas faíscas, e a outra parte é liberada no ambiente. O hidróxido de sódio fica dissolvido na água. Com isso, podemos classificar esta reação de exotérmica, pois há liberação de calor. CONCLUSÃO Os procedimentos e os experimentos realizados conforme a prática constaram a fundamentação teórica vista ao longo do curso sobre as reações químicas, tais como formação de precipitados, liberação de calor e mudança de cor. Tendo em vista essa base teórica, aplicação dos experimentos foi realizada sem complicações ou empecilhos. Assim sendo, os tipos de reações são evidenciados de várias maneiras, como a mudança inesperada de cor é uma delas. A partir disso analisa-se o ponto inicial e final de cada componente envolvido no procedimento, fazendo assim o diagnostico cabível. Além disso, pode-se classificar também os tipos de precipitados, avaliando o seu tamanho, forma e como vai surgindo na reação. Portanto, ao analisar as propriedades químicas e alguns tipos de reações química, pode-se extrair vários conhecimentos práticos fundamentais. REFERÊNCIAS ATKINS, P.; JONES, L. Princípios de Química:3. ed. Porto Alegre: Bookman, 2006 FELTRE, R. Química Geral:6. ed. São Paulo: Moderna, 2004
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