Relatório Prática Nº6

7/22/2019 Relatrio Prtica N6

1/10

Disciplina de Qumica Inorgnica Experimental

Professora: MSc.Maria Beatriz Pereira Mangas

RELATRIO DA AULA PRTICA N6:

FAMLIA DOS HALOGNIOS

Aluno: Matson Edwards Pereira Matrcula: UC09037383

Taguatinga-DF, setembro de 2013


2/10

INTRODUO

O grupo dos halognios (do grego: formador de sais) corresponde famlia

17 da Tabela Peridica. Tal grupo composto pelos elementos flor, cloro, bromo,

iodo e astato. Flor e cloro so gases venenosos, o bromo um lquido voltil e o

iodo um slido que sublima. Eles esto entre os elementos no metlicos mais

reativos. (1)

Todos os halognios possuem configurao eletrnica do tipo ns 2np5 e

possuem altos valores de eletronegatividade, energia de ionizao e afinidade

eletrnica. Esses valores se devem ao fato de o eltron que chega pode ocupar um

orbital de uma camada de valncia incompleta e experimenta uma forte atraonuclear devido baixa blindagem. (1)

Devido ao fato de necessitarem de somente um eltron para se tornarem

estveis isoladamente, os elementos desse grupamento so altamente

eletronegativos e tendem a formar ligaes fortes com metais do grupo 1A (Metais

Alcalinos) e 2A (metais alcalinos terrosos) geralmente inicas.

A eletronegatividade decresce no grupo de cima para baixo, logo o Flor o mais

eletronegativo (4,0 na escala de Pauling) e o Astato o menos eletronegativo (2,2 namesma escala). (2)

Exceto para o flor e o astato, os halognios se apresentam com nmeros de

oxidao que vo desde o -1 at o +7. O flor, pequeno e altamente eletronegativo,

eficaz na oxidao de muitos elementos para estados de oxidao elevados.

O estado de agregao desses elementos variado, sendo o Flor e o Cloro

gasosos, o Bromo lquido e, o Iodo e o Astato slidos. Todos, com exceo do

Astato, possuem atomicidade 2, ou seja, na natureza encontra-se (mesmo quedificilmente, devido a alta reatividade dos halognios) F2 (gs flor) e no F,

I2 (slido Iodo) e no l; apenas o Astato monoatmico. A explicao dessa

diversidade de estados fsicos para um mesmo tipo de elementos est na densidade

eletrnica de cada um: quanto maior o nmero atmico maiores as foras

intermoleculares, sendo assim, explica-se o porqu de o Flor ser gasoso e o Iodo

ser slido. (2)

Juntamente com o aumento de densidade eletrnica, esto a densidade

especfica e os pontos de fuso e ebulio: pode-se especular que o Astato seria o

mais denso e menos voltil dos halognios (PF = 302C e PE =337C), entretanto,


3/10

sendo o elemento mais raro do mundo (existem cerca de 28g ao redor do globo)

esses dados so desconhecidos ou imprecisos, logo ao Iodo (d=4,94 g/cm,

PF=114C, PE=184C) dado o ttulo de mais denso e menos voltil do grupo 17.

Os halognios, de maneira geral, so altamente reativos e txicos aos

organismos. Sendo empregados no tratamento de ferimentos (Iodo), na purificao

da gua (Cloro) ou na limpeza dentria (Flor) devido a essas caractersticas. O

nico composto no-txico o Iodo, pois fundamental ao bom funcionamento do

sistema hormonal humano, no entanto, se em contato com a pele pode ocasionar

leses, e seu vapor irritante aos olhos e mucosas. J o Astato, por possuir

radioistopos de meias-vidas muito curtas, freqentemente sintetizado pelo

bombardeamento de bismuto com partculas alfa.

OBJETIVOS

Observar a reatividade e as caractersticas dos compostos do grupo 17.

MATERIAIS E REAGENTES

Tubos de Ensaio

Estante para tubos de ensaio

Bico de Bunsen

Suporte universal c/ garra

Becker de 100 ml e 250 ml

Tubo de ensaio grande

Basto de vidro Pipetas de 5ml

Cadinhos de porcelana

Agitador magntico

Esptula

Funil de vidro

Cpsula de porcelana

Tubo de vidro em forma de L

Rolha furada

Fita de pH

cido clordrico HCl

xido de Mangans MnO2

Soluo 0,5 M de NaOH

CHCl3

Soluo de KI Soluo de KBr

Soluo de AgNO3

Iodo

Soluo de amido

Fluoreto de clcio

cido sulfrico

Iodo slido


4/10

PROCEDIMENTOS

1 Reao do fluoreto de clcio com o cido sulfrico concentrado:

a) Colocou-se em um cadinho de porcelana 0,5 g de CaF2 em seguida

adicionou-se 0,5 mL de H2SO4 concentrado. Cobriu-se o cadinho de

porcelana com um vidro de relgio de modo a bloquear parcialmente o

gs desprendido. Observou-se e anotou-se as reaes ocorridas.

2 Sntese de gua de cloro:

a) Colocou-se uma ponta de esptula de MnO2 no tubo de ensaio grande.

Em seguida adicionou-se 2 ml de HCl concentrado. Fechou-se o tubocom uma rolha furada, e acoplada a esta, um tubo de vidro ligado a

uma mangueira. Essa mangueira foi colocada em um Bquer contendo

gua. Abaixo o esquema do procedimento:

b) Aqueceu-se o tubo contendo a mistura de xido de mangans e cido

clordrico. Recolheu-se o gs formado no Becker contendo 100 ml de

gua destilada. Borbulhou-se o gs durante aproximadamente 1

minuto. Substituiu-se o Bquer contendo gua de cloro por outro

Bquer contendo 100 ml da soluo 0,5 M de NaOH. Reservou-se a

gua de cloro para posteriores experincias.

Figura 1 - Aparelhagem para a obteno da "gua de cloro"


5/10

3 Testes para o cloro, bromo e iodo:

a) Colocou-se 2 ml de gua de cloro em um tubo de ensaio e mediu-se o

pH utilizando a fita de pH. Repetiu-se o procedimento para a soluo

de NaOH borbulhada com gs cloro.

b) Colocou-se 1,5 ml de gua de cloro em um tubo de ensaio. Adicionou-

se 1,5 ml de soluo de KI, 0,1M e agitou-se. Em seguida Adicionou-se

1 ml de clorofrmio, CHCl3, e agitou-se.

c) Colocou-se 1,5 ml de gua de cloro em um tubo de ensaio. Adicionou-

se 1,5 ml de soluo de KBr 0,1 M e agitou-se. Em seguida, adicionou-

se 1 ml de clorofrmio, CHCl3, e agitou-se.

d) Colocou-se 1 ml de soluo de KI em um tubo de ensaio. Adicionou-se1 ml de soluo de AgNO3 e agitou-se.

e) Colocou-se 1 ml de soluo de KI em um tubo de ensaio. Adicionou-se

2,5 ml de soluo de amido e agitou-se. Em seguida, adicionou-se uma

soluo de NaClO gota a gota at que houvesse uma variao de cor.

f) Colocou-se um pequeno cristal de iodo em um tubo de ensaio.

Adicionou-se 3 ml de gua destilada. Logo aps, adicionou-se ao

mesmo tubo um pequeno cristal de KI. O tubo foi agitado durante 30-60 segundos. Em seguida adicionou-se a esta soluo, 2 ml de

clorofrmio e agitou-se.

4 Sublimao do Iodo:

a) Em uma cpsula de porcelana, colocou-se uma pequena quantidade

de iodo, e colocou-se sobre a cpsula, um funil de vidro com um

pedao de algodo preso no gargalo. Colocou-se esse sistema paraaquecer com o auxlio de um bico de Bunsen e uma tela de amianto.

b) Ao final, a cpsula de porcelana foi lavada com gua e o funil de vidro

com lcool.

RESULTADOS E DISCUSSES

1 Reao do fluoreto de clcio com o cido sulfrico concentrado:

Aps os procedimentos realizados percebeu-se a formao de um gs. O gs

formado foi o cido fluordrico. O HF um cido de mdia fora, fato que pode ser


6/10

justificado pelo fato de o flor possuir o menor raio atmico, o que acaba afetando a

estabilizao do on F-, ocasionando uma grande repulso entre os eltrons e

causando uma reduo na fora do cido. O cido fluordrico tem como maior

propriedade sua facilidade em atacar materiais silicticos, principalmente o vidro.

Por isso o HF s deve ser armazenado em plsticos, sendo usado especialmente o

polietileno e o teflon, e em raros casos usando recipientes metlicos. Abaixo a

reao qumica de obteno do cido fluordrico:

CaF2(s) + H2SO4(aq) CaSO4(aq) + 2HF(g)

2 Sntese de gua de cloro:Depois de realizados o procedimento, a soluo de oxido de mangans que

tinha cor marrom escura, ficou com uma cor verde escuro. Houve a produo de um

gs, o que pde ser comprovado atravs das bolhas geradas no Becker contendo

gua.

Quando se reage xido de mangans e cido clordrico ocorre uma reao de

oxirreduo e o mangans funciona como um agente oxidante. O mangans

presente no MnO2 tem nmero de oxidao +4 e nesse estado de oxidao omangans marrom escuro. A reao forma cloreto de mangans (II) e gs cloro. O

MnCl2 apresenta o mangans no estado de oxidao +2, que apresenta uma cor

verde escuro. Abaixo a equao qumica:

4HCl(aq) + MnO2(s) MnCl2(aq) + 2H2O(l) + Cl2(g)

Quando o gs cloro produzido na reao acima foi borbulhado em umasoluo de hidrxido de sdio, a soluo adquiriu uma cor levemente amarelada.

O gs cloro reage com NaOH, obtendo-se cloreto de sdio (NaCl) e NaOCl

(hipoclorito de sdio). O NaCl um slido de cor branca, porm no pde ser

verificado na reao devido sua alta solubilidade em gua. O hipoclorito de sdio

usado frequentemente como desinfetante e como agente alvejante. Abaixo a reao

qumica.

2NaOH + Cl2NaCl(aq) + NaClO(aq) +H2O(l)


7/10

3 Testes para o cloro, bromo e iodo:

a) Quando medido o pH da gua de cloro, o valor encontrado foi 2,

indicando um meio cido. Esse valor pode ser explicado devido a reao que ocorre

entre o gs cloro e a gua. O Cl2 em meio aquoso, reage formando dois cidos: o

clordrico (HCl) e o hipocloroso (HClO), justificando o pH cido. Abaixo a reao

qumica do processo:

Cl2(g)+ H2O(l)HCl(aq) + HOCl(aq)

A soluo de NaOH borbulhada com gs cloro apresentou um pH no valor de13, indicando um meio bsico. Esse pH justificado pela formao do hipoclorito de

sdio, um eletrlito forte que dissocia totalmente formando os ons de sdio (Na +) e

hipoclorito (OCl-). O on hipoclorito uma base conjugada de um cido fraco (cido

hicloroso), portanto, tende reagir com a gua, formando um equilbrio com a

formao deste cido, deixando em soluo ons OH-, que caracterizam um carter

bsico. Abaixo as equaes qumicas do processo:

NaClO(aq)Na+

(aq) + OCl-(aq) (1)

OCl-(aq) + H2O(l) HOCl(aq) + OH-(aq) (2)

b) Quando adicionado o iodeto de potssio (KI) gua de cloro, a soluo

adquiriu uma cor amarelada. Em seguida, ao adicionar-se o clorofrmio (CHCl3) o

sistema apresentou-se bifsico, com uma fase amarela e outra rosa.

A partir de uma reao de oxirreduo foi possvel obter o iodo: O iodeto foioxidado a iodo pelo cloro, uma vez que o cloro tem um potencial padro de reduo

maior do que o iodo. (1) Houve tambm a formao de cloreto de potssio. Usou-se

clorofrmio como solvente para o iodo, uma vez que este pouco solvel em gua.

A fase amarela da mistura a fase aquosa, e composta pelos ons de potssio

(K+) e cloreto (Cl-). A fase rosa da mistura a fase orgnica, composta pelo iodo (I2)

solubilizado em clorofrmio (CHCl3). Abaixo a reao qumica:

2KI(aq) + Cl2(g) 2KCl(aq) + I2(s)


8/10

c) Quando o brometo de potssio (KBr) foi adicionado gua de cloro, a

soluo adquiriu uma colorao amarelada bem fraca, com muita transparncia.

Com a adio de clorofrmio, houve a formao de duas fases, uma amarela e a

outra com um leve tom de lils.

Houve uma reao de oxirreduo para a obteno do bromo (Br2) e de

cloreto de potssio (KCl). A partir da reao entre a gua de cloro e soluo de

brometo de potssio o on brometo (Br-) foi oxidado a bromo pelo cloro, uma vez que

o cloro tem um potencial padro de reduo maior que o do bromo. (1) Quando

adicionado o clorofrmio, a fase amarela da mistura a fase aquosa, e composta

pelos ons de potssio (K+) e cloreto (Cl-). A fase rosa da mistura a fase orgnica,

composta pelo bromo (Br2) solubilizado no clorofrmio. Abaixo a equao qumica:

2KBr(aq) + Cl2(g) 2KCl(aq) + Br2(s)

d) Ao se reagir o iodeto de potssio (KI) com soluo de nitrato de prata,

a soluo adquiriu um aspecto turvo, com uma cor branca. Foi possvel verificar a

presena de um precipitado com um leve tom de amarelo.

A reao entre o iodeto de potssio e o nitrato de prata acabou formando oiodeto de prata, um slido que, devido ao baixo valor de sua constante de

solubilidade (Kps), insolvel em gua. Abaixo a equao qumica que explica o

fenmeno:

KI(aq) + AgNO3(aq) KNO3(aq) + AgI(s)

e) Ao adicionar a soluo de KI e adicionar a soluo de amido nenhuma

reao ocorreu aparentemente. Em seguida, ao adicionar-se o NaClO gota a gota,

observou-se que nas primeiras gotas de houve formao de um precipitado de

colorao azul escura. Com a adio de mais gotas, observou-se a formao de um

precipitado de colorao marrom escura

A suspenso de amido utilizada como indicador na iodometria que em

presena de iodo adquire uma colorao azul intensa. Na realidade esta cor

devida adsoro de ons triiodeto (I3-) pelas macromolculas do amido. Quando o


9/10

iodo est em excesso, ele vai para a forma de iodeto (F--), que possui colorao

marrom. Abaixo a reao qumica do processo:

NaClO(aq) + KI(aq) KClO3(aq) + NaI(aq)

f) Ao colocar Iodo em gua destilada percebeu-se que a soluo ficou

amarelada num tom claro e o iodo no foi dissolvido totalmente. Em seguida, foi

colocado no mesmo tubo de ensaio iodeto de potssio (KI) que foi totalmente

dissolvido deixando a soluo com uma cor avermelhada. Depois foi adicionado

clorofrmio a soluo, onde houve a formao de duas fases: uma vermelha e outra

lils.A solubilidade do iodo em gua baixa (0,0013mol/L) (2) o que pode ser

explicado pelo carter apolar predominante da molcula. Quando o iodeto de

potssio foi adicionado, pode-se perceber um aumento da solubilidade do iodo, isso

porque a soluo se tornou mais escura. O KI reage com o iodo formando um on I 3-

esse on solubilizado pela gua. (3) Logo em seguida foi adicionado clorofrmio

houve a formao de duas fases. A fase aquosa, de cor vermelha, com os ons de

potssio solubilizados e a fase orgnica, de cor lils, com os ons I-3

solubilizados.Abaixo as reaes qumicas envolvidas no processo:

2I2(s) + H2O(l) 4I-(aq) + 4H

+(aq) + O2(g) (1)

I2(s) +KI(aq) I3-

(aq) + K+(aq) (2)

g) Quando o iodo foi aquecido, houve liberao de um gs de cor roxo.

Sobre o funil de vidro que cobria a cpsula de porcelana houve a formao decristais com um aparente brilho metlico com a cor lils.

O iodo tem uma propriedade de sublimao devido a sua alta presso de

vapor, por ser apolar e pela simetria. O efeito de sublimar quando a presso de

vapor se iguala com a presso local. Quando aquecido o iodo passou do estado

solido para o estado gasoso, ou seja, a presso de vapor do iodo e a presso

atmosfrica do local se igualaram.

Quando lavou-se a cpsula de porcelana com gua, percebeu-se que o iodo

pouco solvel em gua. Quando o funil foi lavado com etanol, percebeu-se que o

iodo solvel em etanol, por causa do seu carter apolar.


10/10

CONCLUSES

Atravs dos procedimento realizados foi possvel determinar que os

elementos desse grupo apresentam grande afinidade eletrnica e so bastante

eletronegativos, tendo como consequncia potenciais de reduo com altos valores.

Pde-se concluir tambm que os elementos desse grupo atuam como importantes

agentes oxidantes quando. So formadores de sais reagem com os grupos dos

metais alcalinos e alcalinos terrosos atravs de ligaes de carter inicos

vigorosamente.

O iodo tem uma propriedade particular entre eles que a alta presso de

vapor, o que pde ser verificado atravs de sua sublimao. Devido a alta presso

de vapor, o sistema termodinmico entra em equilbrio rapidamente o que causaessa propriedade fsica.

REFERNCIAS BILBIOGRFICAS

1. ATKINS;SHRIVER.Qumica Inorgnica. 4 EDIO. Inglaterra: Bookman,

2006. 848 p.

2. SKOOG.Qumica analtica fundamental. 8 EDIO. Eua: Thonson, 2009.

1026 p.

3. LEE, J. D.. Qumica Inrganica No To Concisa. 5 EDIO. Inglaterra;

Edgar Blcher, 1999. 180-201 p.

4. KOTZ J.C; TREICHEL.P.M. Qumica geral e reaes qumicas. 6 EDIO.Eua: Cengage Learning, 2009. Vol. 1. 810 p.

Relatório Prática Nº6

Documents

Transcript of Relatório Prática Nº6