Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia – Campus Jequié

Departamento de Química e Exatas - DQE

Disciplina: Química Inorgânica Experimental I – Turma: P02

Professora: Marlúcia Barreto

Aluno: Geovane Santos Souza

Atividade: Aula prática Data: 30.08.2014

Elementos do bloco p. Grupo

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Jequié – Bahia,

Relatório de aula prática apresentado à

disciplina de Química Inorgânica

Experimental I, ministrada pela professora

Marlúcia Barreto, como avaliação parcial do

II semestre-2014.

Outubro de 2014.

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4. RESULTADO E DISCUSSÃO

4.1 Propriedades do carvão.

4.1.1) Ao passar uma solução de permanganato de potássio 0,01 mol/litro,

por uma coluna de adsorção previamente empacotada com carvão ativado,

observou-se a saída de uma solução transparente.

O carvão ativado apresenta muitos poros em sua superfície de contato, que

proporcionam uma grande área efetiva. Os poros retêm partículas em seu interior.

Ao passar a solução de permanganato de potássio pela coluna de adsorção,

os íons do permanganato ficam retidos nos poros do carvão ativado. O carvão

ativado funciona como adsorvente, ou seja, retira as impurezas de um meio sem

que estas interfiram em sua composição.

4.2 Comportamento do chumbo e do estanho em meio ácido.

4.2.1) Ao adicionarmos solução de ácido clorídrico a 10% (m/v) em um tubo

de ensaio contendo pedaços de zinco, observou-se a formação de pequenas

bolhas e a lenta dissolução do metal.

A reação está representada pela equação abaixo:

Pb(s) + 2HCl(aq) → PbCl2(aq) + H2(g)

Ox. Pb0 → Pb2+ + 2e- Eº= + 0,13 v

Red. 2H+ + 2e- → H02 Eº= 0,00 v

Pb0 + 2Cl- + 2H+ → PbCl2 + H02 ΔEº= + 0,13 v

Na reação acima, o chumbo é oxidado e passa de nox zero para nox mais

dois, enquanto que o hidrogênio sofre redução, passando de nox mais um para

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nox zero, transformando-se em hidrogênio atômico, que por ser altamente reativo,

reage com outros átomos de hidrogênio, formando o gás hidrogênio.

O chumbo que foi oxidado reage com ácido clorídrico, gerando o cloreto de

chumbo, que é um sal solúvel em meio aquoso.

O valor da fem da reação indica que a mesma ocorre espontaneamente.

Repetindo o experimento usando solução de ácido nítrico a 10% (m/v),

observou-se também a formação de pequenas bolhas e a lenta dissolução do

metal.

A reação está representada pela equação abaixo:

Pb(s) + 4HNO3(aq) → Pb(NO3)2(aq) + 2H2O(l) + 2NO2(g)

O chumbo reagiu com ácido nítrico, foi oxidado a Pb 2+ passando para a

solução na forma de nitrato de chumbo e liberando o gás dióxido de nitrogênio,

como está representado na equação acima.

4.2.2) Ao repetirmos o experimento do item anterior utilizando pedaços

de zinco, observou-se a formação de pequenas bolhas. A reação está

representada pela equação abaixo:

Sn(s) + 2HCl(aq) → SnCl2(aq) + H2(g)

Ox. Sn0 → Pb2+ + 2e- Eº= + 0,14 v

Red. 2H+ + 2e- → H02 Eº= 0,00 v

Sn0 + 2Cl- + 2H+ → SnCl2 + H02 ΔEº= + 0,14 v

Na reação acima, o estanho é oxidado e passa de nox zero para nox mais

dois, enquanto que o hidrogênio sofre redução, passando de nox mais um para

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nox zero, transformando-se em hidrogênio atômico, que por ser altamente reativo,

reage com outros átomos de hidrogênio, formando o gás hidrogênio.

O estanho que foi oxidado reage com os íons cloreto, gerando o cloreto de

estanho, que é um sal solúvel em meio aquoso.

O valor da fem da reação indica que a mesma ocorre espontaneamente.

Repetindo o experimento usando solução de ácido nítrico a 10% (m/v),

observou-se a formação de pequenas bolhas e a lenta dissolução do metal.

A reação está representada pela equação abaixo:

Sn(s) + 4HNO3(aq) → Sn(NO3)2(aq) + 2H2O(l) + 2NO2(g)

O estanho reagiu com ácido nítrico, foi oxidado a Sn 2+ passando para a

solução na forma de nitrato de estanho e liberando o gás dióxido de nitrogênio,

como está representado na equação acima.

4.3 Dissolução de gás carbônico em água.

4.3.1) Após misturar-se em um tubo de ensaio 10 mL de NaOH 0,01 mol/Litro

com 3 gotas de fenolftaleína a 0,1 %, observou-se a mudança da coloração da

solução para rosa intenso. Quando deixou-se passar a corrente de gás carbônico

pela solução, a mesma tornou-se incolor. Quando parte da solução contida em um

tubo de ensaio foi aquecida, a coloração da mesma voltou a ser rosa intensa.

A primeira mudança de coloração ocorre devido a adição de fenolftaleína na

solução de hidróxido de sódio. A fenolftaleína é um indicador ácido-base que

assume coloração rosa em meio básico e incolor em meio acido. Evidenciando

assim o caráter básico da solução de hidróxido de sódio.

Com a passagem da corrente de gás carbônico, a solução foi tornando-se

ácida devido a formação de ácido carbônico (H2CO3) a partir da diluição de dióxido

de carbono,CO2(óxido ácido) em meio aquoso.

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A reação química para esse processo está descrita abaixo:

CO2(g) + H2O(l) ⇌ H2CO3(aq) Ka= 4,3 x 10-7 mol L-1

O ácido carbônico se ionizou provocando um aumento da concentração de

H+ na solução, diminuindo o caráter básico da mesma, e tornando a solução

incolor, devido à característica do indicador fenolftaleína.

A reação de ionização do ácido carbônico segue abaixo:

H2CO3(aq) → HCO- (aq) + H+

(aq)

Quando a solução foi aquecida, houve a decomposição do acido carbônico

em água e gás carbônico, isso ocorre porque ácido carbônico é um ácido muito

instável e se decompõe com muita facilidade.

Reação de aquecimento da solução:

H2CO3(aq) + aquecimento ↔ CO2(g) + H2O(l)

Ao passo que esse ácido foi sendo decomposto, a concentração de íons H+

na solução diminuiu, consequentemente, houve aumento na basicidade da

solução do hidróxido de sódio. Esse fato provoca o reaparecimento da coloração

rosa da solução, mediante o indicador fenolftaleína.

4.5) Obtenção do gel do ácido silícico

4.5.1) Quando juntou-se 4,00 mL de solução de silicato de sódio a 25%

(m/v) com igual volume de ácido clorídrico concentrado e esperou-se 20 minutos,

percebe-se que houve formação de um sólido gelatinoso de coloração amarelada.

A reação está representada abaixo:

Na2SiO3(aq) + 2HCl(conc.) ⇌ 2NaCl(aq) + H2SiO3(s)

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O ácido clorídrico por ser um ácido forte encontra-se totalmente dissociado.

Os prótons provenientes de suas moléculas atacam os locais onde encontram-se

os cátions de sódio. Forma-se o ácido meta-silícico, H2SiO3 .nH2O, que possui

características de gel devido à presença de moléculas de água em sua estrutura.

O ácido meta-silícico após certo tempo perde prótons e da origem ao dióxido de

silício insolúvel e água. Este é um solido de consistência porosa que compõe a

areia, tal tem é empregado na fabricação do vidro e cerâmicas.

A reação está representada abaixo:

H2SiO3(s) → SiO2(s) + H2O(l)

4.7) Caráter anfótero dos hidróxidos de estanho e chumbo.

4.7.1) Inicialmente, observou-se que ao reagir cloreto de estanho (SnCl2) e

nitrato de chumbo (Pb(NO3)2) com hidróxido de sódio (NaOH), houve a formação

de precipitados de coloração branca.

A reação de formação do precipitado de estanho:

SnCl2(aq) + 2NaOH(aq) → Sn(OH)2(s) + 2NaCl(aq)

A reação de formação do precipitado de chumbo:

Pb(NO3)2(aq) + 2NaOH(aq) → Pb(OH)2(s) + 2NaNO3(aq)

Após a obtenção dos precipitados dos hidróxidos de soluções salinas

contendo íons Sn2+ e Pb2+, testou-se os com hidróxido de sódio a 30 % (m/v) e

com ácido clorídrico 6,0 mols/litro.

As reações do hidróxido de estanhoso com ácido e base estão

representadas abaixo:

Hidróxido estanhoso com hidróxido de sódio:

Sn(OH)2(s) + NaOH(aq) → Na[Sn(OH)3](aq)

Hidróxido estanhoso com ácido clorídrico:

Sn(OH)2(s) + 2HCl(aq) → SnCl2(aq) + 2H2O(l)

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Em ambas reações, houve dissolução do precipitado.

A reação do hidróxido estanhoso com hidróxido de sódio obteve-se como

produto o íon complexo tri hidróxido estanato de sódio, que é solúvel em água.

Na reação do hidróxido estanhoso com ácido clorídrico obteve-se como

produto o sal cloreto de estanho, que também é solúvel em água.

Em seguida, reagindo-se hidróxido de chumbo com ácido e base, obteve-se

os seguintes resultados:

Hidróxido de chumbo com hidróxido de sódio:

Pb(OH)2(s) + NaOH(aq) → Na[Pb(OH)3](aq)

Hidróxido de chumbo com acido clorídrico:

Pb(OH)2(s) + 2HCl(aq) → PbCl2(s) + 2H2O(l)

Na reação do hidróxido de chumbo com hidróxido de sódio, houve a

formação de um íon complexo, que é solúvel em água.

Na reação do hidróxido de chumbo com ácido clorídrico, foi gerado um sal que é

solúvel em água, porém, houve um aumento da quantidade de precipitado. Tal

falha pode ter ocorrido devido a uma provável contaminação no tubo de ensaio

utilizado para tal teste, pois o caráter anfótero dos hidróxidos de chumbo e

estanho, diz respeito a estes reagirem tanto com ácido como com uma base, logo,

se o sal formado é solúvel e não houve dissolução, existe um agente

contaminante em solução.

4.8) Hidrólise de sais.

4.8.1) O pH encontrado no papel medidor de pH para a solução de carbonato

de sódio foi pH=12, e para a solução de silicato de sódio foi pH= 14 indicando que

as soluções tem caráter básico.

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O carbonato de sódio é obtido pela reação de neutralização entre acido

carbônico, ácido fraco e hidróxido de sódio, que é uma base forte.

Reação de formação do carbonato de sódio:

2NaOH + H2CO3 → Na2CO3 + 2H2O

O carbonato de sódio se dissocia em água, formando os íons Na+(aq) e CO3

2-

(aq).

A reação de dissociação está representada abaixo:

Na2CO3(aq) → 2Na+(aq) + CO3

2-(aq)

O CO32-

(aq) é derivado de um acido fraco e por isso tende a ser protonado em

meio aquoso, já íon Na+(aq) é derivado de uma base forte, logo tende a ficar em sua

forma iônica, e por isto as hidroxilas geradas pela desprotonação da água ficam

em solução, tornando assim o pH básico.

Reação de protonação do íon CO32-

(aq):

CO32-

(aq) + H2O(l) → HCO3-(aq) + OH-

(aq

O sal silicato de sódio é produto da reação de uma ácido fraco, ácido silícico

(H2SiO3) com uma base forte, hidróxido de sódio (NaOH).

Reação de formação do silicato de sódio:

2NaOH + H2SiO3 → Na2SiO3 + 2H2O

O silicato de sódio se dissocia em água, formando os íons Na+(aq) e SiO3

2-(aq)

A reação de dissociação está representada abaixo:

Na2SiO3(aq) → 2Na+(aq) + SiO3

2-(aq)

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O SiO32-

(aq) é derivado de um acido fraco e por isso tende a ser protonado em

meio aquoso, já íon Na+(aq) é derivado de uma base forte, logo tende a ficar em sua

forma iônica, e por isto as hidroxilas geradas pela desprotonação da água ficam

em solução, tornando assim o pH básico.

Reação de protonação do íon SiO32-

(aq):

SiO32-

(aq) + H2O(l) → HCO3-(aq) + OH-

(aq)

Todo sal formado na reação de um ácido fraco com uma base forte é um sal

básico, como é o caso dos sais carbonato e silicato de sódio.

4.8.2) O pH encontrado no papel medidor de pH para a solução de cloreto

estahoso foi pH=1.

Por ser um sal proveniente de um ácido forte, ácido clorídrico (HCl) com uma

base fraca, hidróxido de estanho (Sn(OH)2).

A reação de dissolução do sal em água:

SnCl 2 (aq) + H2O(l) Sn(OH)Cl(s) + HCl (aq)

Como o cloreto de estanho é um sal formando por um ácido forte (ácido

cloridrico) e uma base fraca (hidróxido estanhoso), ocorre hidrólise apenas do

cátion liberando maior concentração de H+

Com a adição de ácido clorídrico tem-se a seguinte reação:

SnCl2(s) + 2HCl(aq) → SnCl4(aq) + H2(g)

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O cloreto estanhoso reage com ácido clorídrico e sofre oxidação,

aumentando seu nox para +4, gerando cloreto estânico e gás hidrogênio. O solido

é dissolvido, pois quando a reação ocorre é formado um sal mais solúvel em água.

7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

LEE.J.D/ Química inorgânica não tão concisa, 5. ed. Rio de Janeiro:

Edgard Blücher, 2008.

RUSSEL, B, JOHN/ Química geral, vol. 2, 2ª Edição, - São Paulo: Makron Books, 1994.

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