1. Sumrio Pg2. Introduo ................................................................................................ 43. Objetivos ................................................................................................ 64. Materiais ................................................................................................. 75. Procedimentos ......................................................................................... 85.1 Procedimento 1 ................................................................................... 85.2 Procedimento 2 ................................................................................... 85.3 Procedimento 3 ................................................................................... 85.4 Procedimento 4 ................................................................................... 85.5 Procedimento 5 ................................................................................... 85.6 Procedimento 6 ................................................................................... 95.7 Procedimento 7 ................................................................................... 95.8 Procedimento 8 ................................................................................... 95.9 Procedimento 9 ................................................................................... 95.10 Procedimento 10 .............................................................................. 96. Resultados e Discusses .......................................................................... 106.1 Procedimento 1 ................................................................................... 106.2 Procedimento 2 ................................................................................... 106.3 Procedimento 3 ................................................................................... 116.4 Procedimento 4 ................................................................................... 126.5 Procedimento 5 ................................................................................... 136.6 Procedimento 6 ................................................................................... 146.7 Procedimento 7 ................................................................................... 146.8 Procedimento 8 ................................................................................... 146.9 Procedimento 9 ................................................................................... 156.10 Procedimento 10 .............................................................................. 157. Concluso ................................................................................................ 168. Referncias ............................................................................................... 18

2. IntroduoNeste experimento trabalham-se as reaes envolvendo o nitrognio. Embora o nitrognio constitua 78% da atmosfera terrestre, ele no um elemento abundante na crosta terrestre ( o 33 em ordem de abundancia relativa). Todos os nitratos so muito solveis em gua, de modo que no so comuns na crosta terrestre, embora sejam encontrados depsitos em algumas regies desrticas.[1]O nitrognio constituinte essencial de protenas e aminocidos. Nitratos e outros compostos de nitrognio so muito utilizados como fertilizantes e em explosivos.[1]O nitrognio est prontamente disponvel como dinitrognio, N2, uma vez que ele o constituinte principal da atmosfera e obtido a partir dela em grande escala pela destilao do ar lquido.[2]O nome desse elemento provm do grego e significa formador de nitron, onde nitron se refere ao nitrato de potssio, KNO3. Em francs o nitrognio azoto, que significa sem vida. Os sais de amnio e os nitratos eram conhecidos dos primeiros alquimistas, que tambm prepararam o que deveria ser o cido ntrico.[4]O principal uso no-qumico do gs nitrognio como atmosfera inerte no processamento de metais (indstria do ferro e do ao), no refino de petrleo, no processamento de alimentos e na limpeza das tubulaes e dos reatores de craqueamento cataltico e reforma.[1,2] O nitrognio gasoso usado para produzir atmosfera inerte no laboratrio e o nitrognio lquido (p.e. -196C, 77K) um refrigerante muito til na indstria e no laboratrio. O nitrognio entra na cadeia de insumos industriais e agrcolas por meio de sua converso em amnia pelo processo Haber. Uma vez fixado nessa forma, ele pode ser convertido em uma ampla gama de compostos.[2] O nitrognio , em geral, o elemento que as plantas necessitam em maior quantidade. Porem, devido multiplicidade de reaes qumica e biolgica, dependncia das condies ambientais e ao seu efeito no rendimento das culturas, o nitrognio o elemento que apresenta maiores dificuldades de manejo na produo agrcola mesmo em propriedades tecnicamente orientadas. As formas preferenciais de absoro de nitrognio pelas plantas so a amnia e o nitrato. Compostos nitrogenados simples, como uria e alguns aminocidos, tambm podem ser absorvidos, mas so poucos encontrados na forma livre no solo.[3]A fonte mais comum de N o cido ntrico, HNO3, que a principal substncia qumica industrial usada na produo de fertilizantes, explosivos e de uma enorme variedade de substncias qumicas contendo nitrognio. Ele produzido pelas verses modernas de processo de Ostwald, que faz uso de uma rota indireta a partir do N2 ao composto altamente oxidado HNO3 via composto totalmente reduzido NH3.[2]

3. ObjetivosObjetiva-se verificar as caractersticas do elemento nitrognio (N) e seu nmero de oxidao em diferentes tipos de compostos, distinguir atravs do olfato e viso diversos tipos de gases formados por este elemento.

4. Materiais

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Materiais: Tubo de ensaio; Esptula; Pipeta; Bico de Bunsen.Reagentes: [NH4]Cl; [NH4]NO2; CH3COOH; [NH4]2SO4; [NH4]Cl; [NH4]2CO3; ZnSO4; NiSO4; CuSO4; NH4OH; NaOH; N2H4H2SO4; [NH2OH]Cl; H2SO4; HCl; KI; FeSO4; HNO3; Cobre metlico; P de zinco; KOH; (NH2)2CO.

5. Procedimentos 5.1 Procedimento 1Em tubo de ensaio, misturaram-se partes iguais de solues de cloreto de amnia e nitrito de sdio. Dividiu-se o volume final em duas alquotas. A uma delas, acrescentou-se uma pequena quantia de cido actico diludo. A segunda amostra usou-se como referncia. 5.2 Procedimento 2Em tubos de ensaio diferentes, colocou-se uma ponta de esptula de carbonato, cloreto e sulfato de amnio e levou-se a chama.5.3 Procedimento 3Em tubo de ensaio contendo uma soluo de sulfato de zinco, acrescentou-se, gota a gota e agitando levemente, uma soluo de amonaco at o desaparecimento do precipitado que se formou. Repetiu-se esse processo com solues de sulfato de nquel (II) e sulfato de cobre (II).5.4 Procedimento 4 Em tubo de ensaio, preparou-se uma suspenso de hidrxido de cobre utilizando solues de sulfato de cobre e de hidrxido de sdio. Dividiu-se em duas partes a suspenso obtida. Acrescentou-se primeira uma pequena quantidade de sulfato de hidrazina e segunda, cloreto de hidroxilamnio.5.5 Procedimento 5 Em dois tubos de ensaio diferentes, adicionou-se uma ponta de esptula de nitrito de sdio. Ao primeiro, verteu-se cido sulfrico concentrado, ao segundo, cido clordrico concentrado.

5.6 Procedimento 6Em tubo de ensaio contendo uma soluo de nitrito de sdio diludo, verteu-se uma soluo de iodeto de potssio. Posteriormente acidulou-se com cido actico diludo.5.7 Procedimento 7Em tubo de ensaio, diluram-se trs gotas de uma soluo de nitrito de sdio 1,0 M em aproximadamente 2,5 mL de gua destilada. Adicionou-se a soluo resultante, aproximadamente 1 mL de uma soluo de sulfato de ferro (II) 70 mgL-1. Posteriormente, acidulou-se com cido actico diludo.5.8 Procedimento 8Em tubo de ensaio contento um pequeno pedao de cobre metlico, verteu-se cido ntrico concentrado.5.9 Procedimento 9Em tubo de ensaio contendo uma ponta de esptula de zinco metlico em p, verteu-se cerca de 20 gotas de cido ntrico concentrado e levou-se a chama. Aps algum tempo, transferiu-se o sobrenadante, com o auxlio de uma pipeta, para outro tubo de ensaio contendo 3 pastilhas de KOH, e levou-se a chama.5.10 Procedimento 10Em tubo de ensaio contendo uma soluo de nitrito de sdio, acrescentou-se uma ponta de esptula de uria slida e acidulou-se a mistura com cido clordrico concentrado.

6. Resultados e discusses

6.1. Procedimento 1Em um tubo de ensaio, colocou-se propores iguais de solues de cloreto de amnio (NH4Cl) e nitrito de sdio (NaNO3). Posteriormente, dividiu-se o volume em dois tubos. Ao primeiro tubo (1), adicionou-se algumas gotas de cido actico (CH3COOH). Usou-se o segundo tubo (2) como referncia.Ocorreu a seguinte reao descrita abaixo:

Observou-se a liberao de gs devido a formao de bolhas nas paredes do tubo de ensaio. Essa liberao de gs apresentada na reao a seguir:

Essa reao chamada de reao de desproporcionamento, pois uma substncia age, simultaneamente, como agente oxidante e agente redutor. Nesse caso o agente oxidante e redutor o nitrito de amnio.Verificou-se que no tubo (1) houve maior formao de bolhas, pois o cido actico acelera a reao como um catalisador.

6.2 Procedimento 2 Em trs tubos de ensaio enumerados, adicionou-se uma ponta de esptula de sulfato de amnio ([NH4]2SO4) ao tubo (1), cloreto de amnio ([NH4]Cl) ao tubo (2) e carbonato de amnio ([NH4]2CO3) ao tubo (3). Posteriormente, levaram-se os tubos chama do bico de Bunsen.Observou-se que o tubo (3) j apresentava um odor caracterstico antes de entrar em contato com a chama, devido ao fato do carbonato de amnio se decompor em temperatura ambiente.No tubo (1) verificou-se a liberao de um gs incolor com odor caracterstico, devido liberao de amnia (NH3), como descrito na reao de decomposio abaixo:[NH4]2SO4(s) 2NH3(g) + SO3(g) + H2O(l)Verificou-se, tambm, atravs da reao a liberao do gs sulfito, um gs txico. Por esse motivo o experimento foi realizado na capela.No tubo (2) verificou-se a liberao de um gs incolor com odor caracterstico, similar ao do tubo (1), apresentado na reao de decomposio abaixo:[NH4]Cl(s) NH3(g) + HCl(g)Assim como na primeira reao, verifica-se a liberao de outro gs. Neste caso o cloreto de hidrognio (HCl).Verificou-se no tubo (3) uma reao de decomposio similar ao dos outros dois tubos, com a liberao de gs amnia e de dixido de carbono (CO2), como visto na reao abaixo:[NH4]2CO3(s) 2NH3(g) + CO2(g) + H2O(l)

6.3 Procedimento 3Em trs tubos de ensaio enumerados, contendo: no primeiro tubo (1), aproximadamente, 1 mL de soluo de sulfato de zinco (ZnSO4); no segundo tubo (2), aproximadamente, 1 mL de soluo de sulfato de cobre (II) (CuSO4); e no terceiro tubo (3), aproximadamente, 1 mL de soluo de sulfato de nquel (II) (NiSO4). Adicionou-se, gota a gota, aos tubos uma soluo de amonaco (NH4OH) at o aparecimento e posterior desaparecimento de um precipitado, como mostrado nas reaes a seguir:MSO4(aq) + 2NH4OH(aq) M(OH)2(s) + 2NH4+(aq) + SO42-(aq)M(OH)2(s) + 4NH4OH(aq) M(NH3)42+(aq) + 2OH-(aq) + 4H2O(l)-Com M representando o metal.Com a adio de amonaco ao tubo (1), observou-se a formao de um precipitado branco (Zn(OH)2) em meio a soluo transparente. No tubo (2), contendo a soluo de sulfato de cobre (II) de colorao azul, ao adicionar-se amonaco, observa-se um precipitado de colorao azul escura (Cu(OH)2). No tubo (3), contendo sulfato de zinco (II) de colorao verde, ao adicionar-se amonaco, observa-se a formao de um precipitado azul (Ni(OH)2) e a mudana da colorao da soluo, passando do verde ao azul.

Imagem 1. Amnia.O NH3 pode doar seu par de eltrons no-ligante formando complexos estveis. Assim, a amnia forma sais de amnio NH4+, e tambm compostos de coordenao com ons metlicos dos grupos do Co, Ni, Cu e Zn, por exemplo, o on [Co(NH3)6]3+ pode ser facilmente obtido.[1]

6.4 Procedimento 4As equaes que descrevem as reaes de hidrxido de cobre (II), Cu(OH)2 com sulfato de hidrazina e cloreto de hidroxilamnio so:

2Cu(OH)2(s) + N2H4H2SO4(s) 2Cu(s) + N2(g) + 4H2O(l) + H2SO4(aq)

2Cu(OH)2(s) + 4[NH3OH]Cl(aq) Cu2O(s) + N2O(g) + 2NH4OH(aq) + 4H2O(l) + 4HCl(aq)

Ambas tratam-se de reaes de oxidao-reduo, onde o N oxida-se formando ocomposto N2 na primeira reao e o composto N2O na segunda reao, e o Cu reduz-se formando o metal cobre na primeira reao e composto Cu2O na segunda reao.Os estados de oxidao dos tomos de Cu e N nas espcies envolvendo estes elementos so mostrados a seguir:

6.5 Procedimento 5Colocou-se, em dois tubos de ensaio, uma ponta de esptula de nitrito de sdio (NaNO2). Ao primeiro tubo adicionou-se cido sulfrico e ao segundo, cido clordrico. Observou-se a liberao de um gs de colorao marrom (NO2), como expresso nas reaes abaixo:2NaNO2(s) + H2SO4(conc) HNO2(l) + 2NaHSO4(s)NaNO2(s) + HCl(conc) HNO2(l) + NaCl(s)

Observa-se, atravs das reaes, que cido nitroso (HNO2) se decompe em trixido de dinitrognio (N2O3) (imagem 2.) e gua. O N2O3 se decompe em xido de nitrognio (NO) e dixido de nitrognio (NO2)(imagem 3.). O NO, um gs incolor, reage com o oxignio da atmosfera para formar NO2(imagem 4.), um gs marrom.

Imagem 2. N2O3.Imagem 3. NO2.

Imagem 4. HNO3.

6.6 Procedimento 6Em um tubo de ensaio contendo aproximadamente 1 mL de soluo de nitrito de sdio, verteu-se uma soluo de iodeto de potssio (KI). Posteriormente, acidulou-se com cido actico diludo. Observou-se a seguinte reao de oxidorreduo:

Observou-se a liberao de um gs incolor (NO) que rapidamente tomava uma colorao marrom (NO2), atravs da reao com o oxignio da atmosfera, como descrito na reao abaixo:

6.7 Procedimento 7Em um tubo de ensaio, diluiu-se 3 gotas de uma soluo de nitrito de sdio com aproximadamente 2,5 mL de gua destilada. soluo resultante, adicionou-se algumas gotas de soluo de sulfato de ferro (II) (FeSO4), e posteriormente acidulou-se com cido actico. Observaram-se as seguintes reaes apresentadas abaixo:NaNO2(aq) + FeSO4(aq) + CH3COOH(aq) HNO2(aq) + NaCH3COO(aq) + Fe2+(aq) + SO42-(aq)3HNO2(aq) 2NO(g) + HNO3(aq) + H2O(l)No verifica-se a liberao de gs, pois o Fe captura o NO, formando {FeNO}, um complexo, mostrado na reao a seguir:Fe2+(aq) + NO(g) + SO42-(aq) {FeNO}2+(aq) + SO42-(aq)6.8 Procedimento 8Em um tubo de ensaio, colocou-se um pequeno pedao de cobre metlico. Pingou-se algumas gotas de cido ntrico (HNO3). Observou-se a liberao de um gs marrom (NO2), o desaparecimento do cobre metlico e a formao de uma soluo de colorao verde (Cu(NO3)2), apresentada na reao:3Cu(s) + 8HNO3(conc) 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO2(g)Observa-se que nesta reao o cido ntrico exerce um papel de agente oxidante, pois provoca a oxidao do cobre metlico.6.9 Procedimento 9Em um tubo de ensaio, colocou-se uma ponta de esptula de zinco metlico em p e pingou-se, aproximadamente, 20 gotas de cido ntrico. Levou-se o tubo chama do bico de Bunsen. Observou-se a liberao de um gs com colorao marrom (NO2), segundo a equao:Zn(s) + 4HNO3(conc) Zn(NO3)2(aq) + 2NO2(g) + 2H2O(l)Aps algum tempo, transferiu-se o sobrenadante, com auxilio de uma pipeta, a outro tubo de ensaio contendo 3 pastilhas de hidrxido de potssio (KOH). Aqueceu-se cuidadosamente na chama do bico de Bunsen. Verificou-se a seguinte reao:Zn(NO3)2(aq) + 2KOH(aq) [Zn(OH)4]2-(s) + 2NO3-(aq) + 4K+(aq)

6.10 Procedimento 10Em um tubo de ensaio, misturou-se uma soluo de nitrito de sdio e uma soluo de cido clordrico, observando-se a reao a seguir:NaNO2(aq) + HCl(aq) HNO2(aq) + NaCl(aq)Adicionou-se soluo resultante uma ponta de esptula de uria slida (CO(NH2)2) (imagem 5).:

Imagem 5. Uria.

7. ConclusoNo primeiro procedimento, com base no experimento, chegou-se a concluso de que o cido actico (CH3COOH) atuou como catalisador da reao, aumentando a liberao de gs nitrognio. Em seguida, no procedimento 2, observou-se a liberao de amnia, no aquecimento de sulfato de amnio ([NH4]2SO4), cloreto de amnio ([NH4]Cl) e carbonato de amnio ([NH4]2CO3), pelo odor caracterstico proveniente deste gs.No terceiro procedimento, observou-se a formao de precipitados devido a formao de hidrxidos insolveis, e a mudana na colorao da reao devida a mudana no nmero de oxidao do metal, quando se adicionou amonaco (NH4OH) ao sulfato de zinco (II) (ZnSO4), sulfato de nquel (II) (NiSO4) e sulfato de cobre (II) (CuSO4).No procedimento 4, ao adicionar-se hidrazina (N2H4H2SO4) e hidroxilamnio ([NH3OH]Cl) em hidrxido de cobre (Cu(OH)2), observou-se q ambas as substncias contendo N atuam como agente redutor, atravs da formao de cobre metlico no primeiro caso e oxido de cobre no segundo caso.Visto no procedimento 5, que ao adicionar cido (no caso deste experimento, utilizou-se cido sulfrico e clordrico) ao nitrito de sdio (NaNO2) h a liberao de diversos gases contendo N (NO, N2O3) que se decompem ou reagem com a atmosfera para formar dixido de nitrognio (NO2), um gs, que observado atravs do experimento, possui colorao marrom.Semelhante ao procedimento 5, no sexto procedimento, ao adicionar-se iodeto de potssio (KI) ao nitrito de sdio, houve a precipitao de iodo e liberao de um gs incolor (NO) que em seguida, como no procedimento anterior, reagiu com o oxignio da atmosfera para formar um gs marrom (NO2).J no procedimento 7, quando adiciona-se sulfato de ferro (FeSO4) ao nitrito de sdio, no observa-se liberao de gs, pois o ferro em forma ionizada na soluo captura a molcula de NO, formando {FeNO}.No oitavo procedimento, ao pingar-se cido ntrico (HNO3) em cobre metlico, observa-se a oxidao do cobre que se transfere soluo forma de on (por isso uma colorao esverdeada), acompanhado da liberao de NO2.Observa-se no procedimento 9 uma reao similar a do procedimento 8 quando adicionou-se cido ntrico ao zinco metlico. Houve a formao de nitrato de zinco e liberao de NO2.Por fim, no procedimento 10, misturou-se cido clordrico com nitrito de sdio para a obteno de cido nitroso. Posteriormente, com a adio de uria slida, observou-se a liberao de gs (N2, CO2).

8. Referncias1. LEE, J. D.; Qumica Inorgnica no to concisa/ J. D. Lee; traduo da 5 ed. Inglesa: Henrique E. Toma, KoitiAraki, Reginaldo C. Rocha - So Paulo: Edgard Blucher, 1999.2. SHRIVER, D. F.; Qumica inorgnica/ D. F. Shriver e P. W. Atkins; trad. Maria Aparecida Gomes. 3. Ed. Porto Alegre: Bookman, 2003.3. MACHADO. L. O. Adubao nitrogenada. Disponvel em: http://www.dpv24.iciag.ufu.br/new/dpv24/Apostilas/Monitor%20Leonardo%20-%20Apostila%20Adub.%20Nitrogenada%2002.pdf. Acesso em: 22 de maio de 2014.4. RUSSELL, J. B. Qumica Geral, 2a Ed. Vol. 2. So Paulo: Editora Makron Books, 1994.