RELATÓRIO II QUIMICA (1) docx

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO
CENTRO ACADÊMICO DO AGRESTE
NÚCLEO DE TECNOLOGIA
CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
PRÁTICA Nº 02
REAÇÕES QUÍMICAS DE PRECIPITAÇÃO E FORMAÇÃO DE GASES
ALUNOS: ÁGATHA ISABELE DA SILVA LIMA,
MARIA FERNANDA DOS SANTOS NASCIMENTO,
MAYARA VERAS NOBREGA DOS NASCIMENTO,
REGINA BEZERRA BUSCH,
WENDY ALEX DE SOUZA ALEIXO.
TURMA: ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 2020.1
DISCIPLINA: QUÍMICA GERAL 1
PROFESSOR: HIUQUEM LOPES
GRUPO: 01
CARUARU
2021
ÁGATHA ISABELE DA SILVA LIMA
MARIA FERNANDA DOS SANTOS NASCIMENTO
MAYARA VERAS NOBREGA DO NASCIMENTO
REGINA BEZERRA BUSCH
WENDY ALEX DE SOUZA ALEIXO
PRÁTICA Nº 02
REAÇÕES QUÍMICAS DE PRECIPITAÇÃO E FORMAÇÃO DE GASES
Trabalho acadêmico apresentado como parte das
exigências da disciplina de Química Geral 1 da
graduação em Engenharia de Produção, turno
integral da Universidade Federal de Pernambuco,
Campus Agreste.
Professor: Hiuquem Lopes
CARUARU
2021
RESUMO
Este relatório tem como objetivo relatar os dados obtidos e observações feitas sobre as
reações químicas vistas em sala, e discuti-las ao mesmo tempo. Além disso, também descreve
os métodos e resultados obtidos na realização da segunda prática de laboratório do curso de
Engenharia de Produção da Universidade Federal de Pernambuco - Campus do Agreste, na
disciplina de Química Geral.
Sumário
INTRODUÇÃO 5
MATERIAIS UTILIZADOS 6
PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 6
CONCLUSÃO 10
QUESTÕES 11
INTRODUÇÃO
As reações químicas são processos que transformam uma ou mais substâncias,
chamadas reagentes, em outras substâncias, chamadas produtos. Em uma linguagem mais
acadêmica, dizemos que uma reação química promove mudança na estrutura da matéria.
Envolvem mudanças relacionadas nas conectividades entre os átomos ou íons, na
geometria das moléculas das espécies reagentes ou ainda na interconversão entre dois tipos
de isômeros. Uma reação muito comum é a que envolve substâncias inorgânicas tais como:
Ácidos, Bases ,Sais e Óxidos. Uma das muito utilizadas e observada é a reação de
neutralização podendo ser total ou parcial no qual envolve um ácido e uma base e os seus
respectivos produtos serão teoricamente um sal e uma água.
Os reagentes podem ser tanto substâncias simples, quanto substâncias
compostas, mas o produto sempre será "mais composto" do que as substâncias que o
originou. Tipos de reações químicas:
Reação de Síntese ou Combinação Direta: É uma reação química em que dois ou mais
reagentes dão origem a um só produto, obedecendo à Lei de Conservação das Massas, Lei de
Lavoisier. Estas reações são também conhecidas como reações de composição ou de adição.
Reação de Decomposição: É uma reação onde um composto químico se decompõe em
duas ou mais substâncias. Se a decomposição necessitar de uma fonte de calor, a mesma será
chamada de decomposição térmica.
Reação de Simples Troca: É uma reação onde existem dois reagentes e dois
produtos, sendo que um reagente é um elemento químico e o outro é um composto, e entre os
produtos há igualmente, um elemento e um composto.
Reação de Duplas Troca: É a reação onde dois reagentes trocam seus radicais para
formar dois novos produtos. Para que a reação efetivamente ocorra, os produtos devem ser
mais estáveis que os reagentes.
O processo experimental realizado para a abordagem deste relatório foi referente a
reações química e teve como objetivo principal distinguir os tipos de reações químicas, que,
nesse experimento, poderiam ser de simples troca, dupla-troca, oxi-redução ou endotérmicas
e exotérmicas, ocorridas entre os reagentes propostos para o procedimento.
Para isso, realizou-se no laboratório a junção de reagentes em tubos de ensaio a fim de
reconhecer quando a reação se processava e analisar os fenômenos químicos que o
surgimento de uma nova substância implicaria. O processo de realização do experimento será
melhor explicado no decorrer do relatório, abordando os caminhos seguidos pela equipe para
adição dos reagentes e os resultados que foram encontrados pela mesma.
MATERIAIS UTILIZADOS
- Tubos de ensaio
- Pipetas graduadas
- Pera de sucção
- Reagentes: Soluções de ácidos, bases e sais
PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
Foram realizados 12 experimentos, colocando-se em um tubo de ensaio
aproximadamente 2 mL de cada solução ou elemento informados. Os acontecimentos de cada
experimento foram observados, anotados e aqui descritos:
● NaCl (aq) + AgNO3 (aq)
No primeiro experimento, foi colocado aproximadamente 2 mL de cloreto de sódio
(NaCl) e 2 mL de nitrato de prata (AgNO3), nesta reação foi observado que a prata (Ag) ficou
dispersa no fundo do tubo de ensaio sendo assim uma reação química de dupla troca. A
seguir a equação balanceada:
NaCl (aq) + AgNO3 (aq) → AgCl (s) + NaNO3 (aq)
● ZnSO4 (aq) + AgNO3 (aq)
No segundo experimento, foram adicionados aproximadamente 2 mL de nitrato de
prata (AgNO3) e 2 mL de sulfato de zinco (ZnSO4), nenhuma alteração pode ser vista a olho
nu. O tipo de reação é a dupla troca (por metátese). A seguir, a equação balanceada:
ZnSO4 (aq) + 2 AgNO3 (aq) → Ag2SO4(aq) + Zn(NO3)2 (aq)
● KI (aq) + AgNO3 (aq)
No terceiro experimento, foram adicionados aproximadamente 2 mL de iodeto de
potássio (KI) e novamente 2 mL de nitrato de prata (AgNO3), nesta reação foi possível
enxergar a mudança de cor para um amarelo turvo. O tipo de reação é a de dupla troca. A
seguir a equação balanceada:
KI (aq) + AgNO3 (aq) → AgI + KNO3
● CuSO4 (aq) + Fe (s)
No quarto experimento, foram adicionados aproximadamente 2 mL de Sulfato
Cúprico (CuSO4) e logo em seguida, foram adicionados 2 mL de Ferro (Fe). Nessa reação foi
possível enxergar a mudança da coloração do líquido, de azul para um verde amarronzado
turvo; também é possível enxergar a precipitação do Cobre (Cu) na solução. O tipo de reação
é a de simples troca e é uma oxirredução. A seguir, a equação balanceada:
CuSO4 (aq) + Fe (s) → FeSO4 (aq) + Cu (s)
● ZnSO4 (aq) + Fe (s)
No quinto experimento, foram adicionados aproximadamente 2 mL de Sulfato de
Zinco (ZnSO4), que é incolor, e logo em seguida, foram adicionados 2 mL de Ferro (Fe). Não
ocorre nenhuma reação, pois o Zinco (Zn) é mais reativo que o Ferro (Fe):
ZnSO4 (aq) + Fe (s) → Ø
Uma reação envolvendo estes compostos se dá apenas na direção oposta, onde a solução
esverdeada se torna incolor e o ferro é precipitado, sendo o seu tipo uma simples troca e
oxirredução, aqui exemplificada e balanceada:
ZnSO4 (aq) + Fe (s) ← FeSO4 (aq) + Zn (s)
● HCl (aq) + Fe (s)
No sexto experimento, foram adicionados aproximadamente 2 mL de Ácido
Clorídrico (HCl), e logo em seguida, foram adicionados 2 mL de Ferro (Fe). Pode-se
observar uma efervescência imediata, e ao longo do tempo, uma mudança na coloração do
líquido, que era incolor e passa a ter um tom verde uniforme. O tipo de reação é a de simples
troca e é uma oxirredução. A seguir, a equação balanceada:
2 HCl (aq) + Fe (s) → FeCl2 (aq) + H2 (g)
● FeSO4 + BaCl2(aq)
No sétimo teste foram adicionados aproximadamente 2ml de sulfato de ferro
(FeSO4) e novamente 2 ml de cloreto de bário (BaCl2), logo a reação foi formando um
precipitado de cor levemente branca, que corresponde ao sulfato de ferro, sendo assim uma
reação de dupla troca. A seguir, a equação balanceada:
FeSO4 + BaCl2(aq)
● CuSO4(aq) + BaCl2(aq)
No oitavo teste foram adicionando aproximadamente 2 ml de sulfato de cobre (CuS04)
e (CuSO4) e novamente 2 ml de cloreto de bário (BaCl2), logo a reação foi formando uma
cor levemente branca, a reação produziu o precipitado sulfato de bário e cloreto de cobre em
solução aquosa. A seguir, a equação balanceada:
CuSO4(aq) + BaCl2(aq) → BaSO4(aq) + CuSO4(aq)
● Kl(aq) + BaCl2(aq)
No nono teste foram adicionados aproximadamente 2 ml de iodeto de potássio (Kl) e
novamente 2 ml de cloreto de bário (BaCl2), a olho nu nada aconteceu, pois nessa reação de
dupla troca, os reagentes levam à formação de cloreto de potássio e iodeto de bário, e ambos
são solúveis, logo não houve reação. Aseguir, a equação balanceada:
Kl(aq) + BaCl2(aq) → Bal2(aq) +KCl(aq)
● NaOH + FeSO4 (aq)
No décimo experimento foi misturado 2ml de hidróxido de sódio (NaOH) com 2ml de
sulfato de ferro II (FeSO4). Ocorreu então a formação do precipitado na coloração verde lodo.
A equação balanceada do experimento fica assim:
2NaOH(aq) + FeSO4(aq) → Fe(OH)2(s) + Na2SO4(aq)
● KMnO4 (aq) + FeSO4 (aq)
No décimo primeiro experimento foi misturado 2ml de permanganato de potássio
(KMnO4) com 2ml de sulfato de ferro II (FeSO4). A mistura então ficou com uma coloração
vinho. A equação balanceada do experimento fica assim:
2KMnO4(aq) + FeSO4(aq) → Fe(MnO4)2(aq) + K2SO4(aq)
● KMnO4 (aq) + KI (aq) +H2SO4
A reação décima segunda utilizamos o permanganato de potássio e iodeta de potássio.
A solução apresentava uma coloração esverdeada, o que indica que o manganês reduziu
consideravelmente (de +7 para +6) e sofreu uma oxidação de -1 para 0. Com esses resultados
podemos afirmar que se trata de uma reação de oxirredução que pode ser descrita como:
K2SO4 (aq) + 5 I2 (s) + 2 MnSO4 (aq) 2 MnSO4 (aq)
● KMnO4 (aq) + NaOH (aq)
●
No experimento décimo terceiro adicionou o permanganato de potássio e hidróxido de
sódio. Assim, a solução obteve uma coloração lilás, o que pode acusar a permanência do
manganês em seu estado de oxidação anterior fazendo parte do ion. Nesse caso ocorre apenas
uma dupla troca na reação. A equação balanceada pode ser descrita da seguinte forma:
KOH(aq) + NaMnO4(aq)
CONCLUSÃO
Uma reação química é uma transformação da matéria em que ocorrem mudanças
qualitativas na composição química de uma ou mais substâncias reagentes, resultando em um
ou mais produtos. Envolve mudanças relacionadas à mudança nas conectividades entre os
átomos ou íons, na geometria das moléculas das espécies reagentes ou ainda na
interconversão entre dois tipos de isômeros. Resumidamente pode-se afirmar que uma reação
química é uma transformação da matéria em que pelo menos uma ligação química é criada ou
desfeita.
Um aspecto importante sobre uma reação química é a conservação da massa e o
número de espécies químicas microscópicas presentes antes e depois da ocorrência da reação.
Essas leis de conservação se manifestam macroscópicamente sob a forma das leis de
Lavoisier, do mestre Proust e de Dalton. De fato, essas leis, no modelo atômico de Dalton, se
justificam pelas leis de conservação acima explicitadas e pelo fato de os átomos apresentarem
valências bem definidas. Deve-se salientar que uma ligação química ocorre devido a
interações entre as nuvens eletrônicas dos átomos, e que então a reação química apenas
envolve mudanças nas eletrosferas. No caso de ocorrer mudanças nos núcleos atômicos
teremos uma reação nuclear.
QUESTÕES
1. Quais das reações acima são de oxirredução?
As reações 4, 5, 6 e 12 são de oxirredução.
2. Os íons prata podem ser precipitados por todos os ânions estudados nesta
prática?
Não, como visto no segundo teste, o sulfato de prata é levemente solúvel, logo, não
formando precipitado.
3. Escreva todas as equações balanceadas dos experimentos realizados:
NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3
ZnSO4 + 2 AgNO3 → Ag2SO4 + Zn(NO3)2
KI + AgNO3 → AgI + KNO3
CuSO4 + Fe → FeSO4 + Cu
ZnSO4 + Fe → Ø (ZnSO4 + Fe ← FeSO4 + Zn)
2 HCl + Fe → FeCl2 + H2
FeSO4 + BaCl2 → FeCl2 + BaSO4
CuSO4 + BaCl2 → CuCl2 + BaSO4
2 KI + BaCl2 → BaI2 + 2 KCl
2 NaOH + FeSO4 → Fe(OH)2 + Na2SO4
2 KMnO4 + 10 FeSO4 + 8 H2SO4 → 5 Fe2(SO4)3 + 2 MnSO4 + K2SO4 + 8 H2O
2 KMnO4 + 10 KI + 8 H2SO4 → 2 MnSO4 + 8 H2O + 5 I2 + 6 K2SO4
KMnO4 + NaOH → KOH + NaMnO4
4. Identifique a que família pertence cada elemento dos compostos utilizados e sua
posição na tabela periódica?
Esta resposta pode ser encontrada na tabela da questão 5
5. Classifique em ordem crescente do raio atômico os elementos dentro da sua
família e do seu período da tabela periódica:
Ordem Elemento Raio Família Período
1º H 0,37 X 1
2º O 0,74 16/VI A 2
3º N 0,92 15/V A 2
4º Cl 0,99 17/VII A 3
5º Fe 1,26 18/VIII B 4
6º S 1,27 16/VI A 3
7º Cu 1,28 11/I B 4
8º I 1,33 18/VIII A 5
9º Mn 1,35 7/VII B 4
10º Zn 1,38 12/II B 4
11º Ag 1,44 11/I B 5
12º Na 1,90 1/I A 3
13º Ba 2,22 2/ II A 6
14º K 2,27 1/I A 4