Laboratório de Química 1_ Prática 07 - Reagente Limitante

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UNIVERSIDADE DA INTEGRAÇÃO INTERNACIONAL
DA LUSOFONIA AFRO-BRASILEIRA
INSTITUTO DE ENGENHARIAS E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL
BACHARELADO EM ENGENHARIA DE ENERGIAS
PROFESSOR DR. JOSÉ CLEITON SOUSA DOS SANTOS
RUTHCELI COSTA PRACIANO
PRÁTICA 7: REAGENTE LIMITE
REDENÇÃO – CEARÁ
20 de Dezembro de 2017
SUMÁRIO
REAGENTE LIMITANTE ............................................................................. 03
 OBJETIVO ...................................................................................................... 03
 INTRODUÇÃO ............................................................................................... 03
 MATERIAIS .................................................................................................... 04
 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL I ..................................................... 05
 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL II .................................................... 06
 PÓS-LABORATÓRIO .................................................................................... 06
 CONCLUSÃO .................................................................................................. 07
 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................... 07
REAGENTE LIMITANTE
1.1. OBJETIVO
Verificar o reagente limitante e o reagente excesso
Determinar a composição percentual de cada substância em uma mistura.
 INTRODUÇÃO
Em uma reação química, o reagente limitante é o reagente que determina quanto dos produtos são feitos. Os outros reagentes são algumas vezes referidos como sendo em excesso, uma vez que haverá alguma sobra após o reagente limitante ser completamente esgotado. A quantidade máxima de produto que pode ser produzido é chamado rendimento teórico.
O rendimento teórico equivale à quantidade máxima de produtos que você pode alcançar em uma reação com base na quantidade disponível do reagente limitante. Na prática, no entanto, os químicos nem sempre obtêm o rendimento máximo por várias razões. Durante a realização de uma reação em laboratório, a perda de produto ocorre frequentemente durante os passos de purificação ou de isolamento.
O rendimento percentual é uma porcentagem, espera-se que ele tenha um valor entre zero e 100. Se o seu rendimento percentual for mais do que 100, isso provavelmente significa que você calculou ou mediu algo de forma incorreta. 
rendimento percentual = (​ ​​rendimento real / rendimento teórico) ​​× 100%
Neste relatório irei abordar uma reação de fosfato de sódio hidratado (Na3PO4. 12H2O) e cloridrato de bário hidratado (BaCl2.2H2O) em um sistema aquoso que produz fosfato de bário sólido (Ba3 (PO4)2). A forma molecular da equação para a reação em solução aquosa é:
2 Na3PO4. 12H2O (aq) + 3 BaCl2.2H2O (aq) 3(PO4)2 + 6 NaCl (aq) + 30 H2O (I)
Os dois sais reagentes e o cloreto de sódio são solúveis em água, mas o fosfato de bário é insolúvel. A equação iónica para a reação é: 
6Na+ + 2PO43- + 24H2O(l) + 3Ba2+ + 6Cl- + 6H2O(l) Ba3 (PO4)2(s) + 6Na+ + 6Cl- + 30H2O(l)
Apresentando apenas os íons que demonstram a ocorrência de uma reação química, isto é, a formação de um precipitado (e a remoção de íons espectadores da equação), a equação iónica líquida para a reação observada é:
2 PO43- + 3 Ba2 + Ba3 (PO4)2(s)
A equação iónica líquida é uma equação que inclui apenas os íons que participam da reação química observada. A partir da equação iónica líquida balanceada, 2 moles de íon fosfato (a partir dos 2 moles de Na3PO4.12H2O, massa molar = 380,2 g/mol) reagem com 3 moles de bário ião (a partir de 3 moles de BaCl2.2H2O, massa molar = 244,2 g/mol), se a reação prosseguir até a conclusão. A equação também prevê a formação de 1 mole de Ba3(PO4)2 (massa molar = 601,96 g/mol), ou seja, 601,96g de precipitado.
Nesta experiência, os sais sólidos Na3PO4.12H2O e BaCl2.2H2O formam uma mistura heterogênea de composição desconhecida. A massa da mistura sólida é medida e adicionada à água, em seguida, insolúveis formas Ba3(PO4)2. O precipitado de Ba3(PO4)2 é coletado, por filtração por gravidade e seco, e sua massa é medida.
A percentagem de composição da mistura de sal é determinada pelo primeiro teste para o reagente limitante. O reagente limitante para a formação de fosfato de bário sólido é determinado a partir de dois testes de precipitação da solução: (1) a solução é testada quanto ao excesso de íon de bário com um reagente de fosfato. A formação de um precipitado indica a presença de um excesso de íon de bário (e uma quantidade limitada de íon fosfato) na mistura salina. (2) A solução também é testada quanto ao excesso de íon fosfato com um reagente de bário. A formação de um precipitado indica a presença de um excesso de íon fosfato (e uma quantidade limitada de íon bário) na mistura salina.
 MATERIAIS
Proveta;
Béquer de 100 ml 
Balança analítica
Estufa
Funil de vidro
Placa de petri
Espátula
Papel filtro
Bastão de plástico
Amostras de BaCl2 2H2O 0,5 mol/L e Na3PO4 12H2O mol/L
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL I
Obtenção do Precipitado Ba3(PO4)2
Foi utilizado a amostra B da bancada;
Pesou 2,11 g da amostra B na balança analítica e transferiu para o béquer de 250 ml;
Adicionou 200 ml de água destilada e misturou a solução com o bastão por 1 minuto;
Colocou o béquer com a solução em banho-maria por 10 minutos; (Fig. 1)
Pesou o papel de filtro 0,988 g e dobrou em 4 partes para encaixar no funil; (Fig. 2)
Filtrou o precipitado, sem agitar, ainda morno. Do filtrado, retirou duas medidas de 50 ml com uma proveta, colocou no erlenmeyers de 100 ml. Reservou as duas medidas para outro experimento;
Lavou o precipitado com água morna (± 10ml) e com um pouco de álcool etílico 54° GL (5ml);
Removeu o papel filtro do funil e colocou em uma placa de petri e pesou 8,228g. Em seguida, colocou na estufa para secar por 5 minutos e verificou que o peso após a secagem era de 4,266g.
OBS.: No procedimento experimental 1 ao filtrar de maneira mais rápida utilizou uma espátula que coletou a amostra A, portanto, o experimento ficou rosa, devido a contaminação de outra amostra presente.
 Fig. 1 Fig. 2
 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL II
Teste para excesso de PO43-
a) Adicionou 40 gotas de cloreto de bário hidratado (BaCl2 2H2O 0,5 mol/L) ao um dos erlenmeyers que continha o filtrado da experiência anterior. Após a adição, formou um precipitado, portanto, o íon PO42- está em excesso. (Fig. 3)
Teste para excesso de Ba2+
b) Adicionou 40 gotas de fosfato de sódio hidratado (Na3PO4 12H2O mol/L) ao segundo erlenmeyers que continha o filtrado da experiência anterior. Após adição, não formou nenhum precipitado. (Fig. 4)
 Fig. 3 Fig. 4
1.6. PÓS-LABORATÓRIO
Qual o rendimento real obtido?
Pesou o papel com o precipitado de 8,228g menos o papel vazio de 0,988g. Portanto teremos 4,266g de precipitado seco pela estufa.
Qual o reagente limitante?
BaCl2 · 2H2O é o reagente limitante.
Como você testaria a presença de Na3PO4 12H2O em excesso em uma mistura desconhecida?
Colocaria BaCl2 na solução, se ele dissolvesse haveria concentração de Na3PO4, dependendo da concentração, a diluição de muito BaCl2 pode ocorrer.
Qual a composição percentual da mistura?
 / 2,11g x 100 = de BaCl2 2H2O. A percentagem de Na3PO4 12H2O de 0,713 g / 2,11g x 100 = Na3PO4 12H2O
CONCLUSÃO 
A experiência em laboratório foi praticada as soluções com cálculo estequiométrico. Utilizamos os cálculos quando desejamos descobrir a quantidade de determinadas substâncias envolvidas numa reação química, reagentes e/ou produtos. Antes de começar a resolução dos cálculos, seguimos alguns passos, como: (a) Escrever a equação química; (b) Balancear esta equação, acertando os coeficientes estequiométricos; (c) Estabelecer as proporções das grandezas envolvidas no problema. 
O rendimento de uma reação química é a relação entre a quantidade realmente obtida de produto e a quantidade teoricamente calculada.
Quando o problema fornece a quantidade de dois reagentes, provavelmente um deles está em excesso, enquanto o outro foi totalmente consumido, sendo denominado reagente limitante. 
Na prática laboratorial foi determinada dois reagentes que fizemos os testes para saber qual deles foi o reagente limitante através dos cálculos. Portanto, a importância desse conceito dentro do laboratório auxilia no aprendizado do discente.
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA
BERAN, J.A em Laboratory Manual for Principles of General Chemistry, 5a edição. John Wiley & Sons, 1994.
Kotz, J. C., P. M. Treichel, J. R. Townsend, e D. A. Treichel. "Stoichiometry: Quantitative Information about Chemical Reactions." Em Chemistry and Chemical Reactivity, Instructor's Edition, 139-49. 9th ed. Stamford, CT: Cengage Learning, 2015.
Academy, Khan. Reagente Limitante e rendimento percentual. Disponível em: < https://pt.khanacademy.org/science/chemistry/chemical-reactions-stoichiome/limiting-reagent-stoichiometry/a/limiting-reagents-and-percent-yield>. Acesso em: 19 de dezembro de 2017.