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Relatório: reações quimicas

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Ministério da Educação Universidade Tecnológica Federal do Paraná PR Engenharia De Computação UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ

RELATÓRIO EXPERIMENTAL DE QUÍMICA PRÁTICA 4 REAÇÕES QUÍMICAS

Acadêmicos: André Lucas Silva Kleisson Roque Tedesco Luis Felipe Benedito Vagner Martinello

As reações químicas são fenômenos onde duas ou mais substâncias, ou reagentes, reagem entre si originando outras substâncias diferentes das iniciais, essas por sua vez denominadas produtos. Várias dessas reações químicas estão presentes diariamente em nossas vidas, a ferrugem e o fogo são alguns desses exemplos. [1] Essas reações podem ser representadas através de equações, usando símbolos e números para descrever, respectivamente, os nomes e proporções das diferentes substâncias presentes numa reação química. Essas equações são de uso universal, podendo ser usadas em qualquer lugar do mundo da mesma forma, nelas os reagentes são mostrados no lado esquerdo da equação, enquanto que os produtos são colocados à direita. [2]

REAGENTES PRODUTOS Figura 1 A partir disso, o objetivo do experimento é a realização e classificação de algumas reações químicas conforme suas características.

2. DESENVOLVIMENTO TEÓRICO As reações químicas obedecem a duas leis: as ponderais e as As leis ponderais estudam as relações entre a massa dos reagentes e a massa dos produtos numa reação. As principais leis ponderadas são: as leis A lei de Lavoisier, ou da conservação da massa, como é conhecida, diz que a massa dos reagentes, num sistema fechado, é igual a massa dos produtos, obedecendo a frase que diz: ?na natureza, nada se cria, nada se perde, tudo se transforma?: [3] Reagente I Reagente II Produto CaO H2O Ca(OH)2 56g 18g 74g Tabela 1: Reação química entre óxido de cálcio com água originando hidróxido de cálcio, onde a soma das massas do reagentes é igual a massa do produto.

A lei de Proust, ou das proporções constantes, diz que a proporção com que os elementos se combinam para formar uma substância é sempre constante: [4] Reagente I Reagente II Produto Mg O MgO 2,4g 1,6g 4,0g 1,2g 0,8g 2,0g 3,0g 2,0g 5,0g Tabela 2: Reação química em proporções constante entre magnésio e oxigênio formando óxido de magnésio o hidróxido de cálcio.

Já a lei de Dalton, conhecida como lei das proporções múltiplas, diz que uma mesma massa de uma determinada substância pode se combinar com massas diferentes de outras para formar produtos diferentes: [5] Nitrogênio Oxigênio Óxidos 28g 16g N2O 28g 32g N2O2 28g 48g N2O3 28g 64g N2O4 28g 80g N2O5 Tabela 3: Reação química em proporções distintas dos mesmos reagentes formando produtos distintos.

As leis volumétricas têm como objetivo o estudo dos volumes das Basicamente as leis volumétricas atendem a uma única lei formulada por Gay-Lussac, nela tem-se que em mesmas condições, de temperatura e pressão, os volumes dos reagentes e dos produtos numa reação estão em uma proporção de números pequenos e inteiros. [6] Reagente I Reagente II Produto 1 N2(g) 3 H2(g) 2 NH3(g) 12L 36L 24L 1L 3L 2L Tabela 4: Reação química entre N2 e H2 em mesmas condições de pressão e temperatura formando NH3 numa proporção de 1:3:2.

Ametais: F O N Cl Br I S C P +- Figura 3 Nestas reações, conforme ilustra a equação genérica A+B- + C+D- AD + BC, duas substâncias trocam entre si dois elementos: os extremos unem-se entre si, ocorrendo o mesmo com os elementos centrais por conseqüência da oposição das cargas de cada elemento. O resultado dessa reação sempre apresentará a formação de um produto insolúvel (sal ou base), ou um produto gasoso (ácido ou base) ou um produto menos ionizado (ácido ou água). [7] 3. MATERIAIS E MÉTODOS 3.1. Materiais Esponja de aço.

3.2. Métodos Realizou-se várias reações químicas observando e coletando os dados obtidos em cada uma com o objetivo de classificá-las conforme os tipos de Experimento 1A: colocou-se com o auxilio de uma espátula uma pequena lamina de magnésio próximo a chama do bico de bunsen até que Experimento 1B: colocou-se com o auxilio de uma pipeta 10 ml de água deionizada em um tubo de ensaio, posteriormente adicionou-se o óxido de magnésio obtido no experimento 1A juntamente com uma gota de fenolftaleína. Experimento 1C: colocou-se num tubo de ensaio 3 ml de solução de ácido clorídrico, adicionando-se em seguida uma pequena lâmina de magnésio. Experimento 1D: colocou-se num tubo de ensaio 3 ml de solução de ácido clorídrico, adicionando-se em seguida uma pequena lâmina de zinco. Experimento 2A: limpou-se com a ajuda de uma esponja de aço as lâminas dos metais de zinco, cobre, ferro e alumínio. Adiciona-se as lâminas limpas cada uma em um béquer colocando em seguida 10 ml de sulfato de Experimento 2B: colocou-se 10 ml de sulfato de zinco II num béquer adicionando posteriormente uma pequena barra de cobre metálico na solução.

Experimento 2C: tomando os devidos cuidados, colocou-se num béquer 10 ml de nitrato de prata concentrado numa proporção de 0,1 mols/L introduzindo juntamente um fio de cobre deixando reagir durante 5 minutos. Experimento 2D: colocou-se num tubo de ensaio 10 ml de solução de nitrato de chumbo II, adicionando em seguida 1 ml de hidróxido de sódio. Experimento 2E: colocou-se num tubo de ensaio 10 ml de solução de Experimento 2F: colocou-se num tubo de ensaio aproximadamente 5 ml Experimento 2G: adicionou-se em uma placa de petry uma pequena Experimento 2H: colocou-se 5 mL de nitrato de chumbo e 2 mL de Experimento 2I: adicionou-se 7 mL de cloreto férrico e 2 mL de hidróxido de sódio num tubo de ensaio.

4. RESULTADOS E DISCUÇÕES Observando as reações realizadas obtivemos vários produtos, em diferentes tipos de reações, portanto ás classificaremos a seguir: No experimento 1A, usamos o calor sobre metal magnésio, esse calor fez com que o magnésio reagisse com o oxigênio do ar fazendo com que fosse formado através dessa reação de síntese total o óxido de magnésio. (Eq.01) Mg(s) 2MgO(s) (Eq.01) Iniciamos o experimento 1B, acrescentamos o óxido formado no experimento 1A num béquer contendo água deionizada e adicionamos um indicador fenolftaleína para determinar o caráter da solução, sendo básico quando rosa ou ácido quando branco. (Eq.02) MgO (s) + H2O (l) Mg(OH)2 (aq) (Eq.02)

magnésio seja mais reativo que o hidrogênio, essa reatividade é observada Já no experimento 1D, colocamos na solução de ácido clorídrico uma lâmina de zinco. Esperamos durante alguns minutos e notamos que a reação ocorrida é do mesmo tipo que no experimento 1C, simples troca, ocorrendo também a liberação do hidrogênio. (Eq.04) Zn (s) + HCl (aq) ZnCl (aq) + H2 (g) (Eq.04) O experimento 2A consistia em limpar as laminas de zinco, cobre, ferro e alumínio e colocá-las num béquer contendo sulfato de cobre, numerando os béqueres conforme a sequência da limpeza das lâminas. (Equações 05, 06, 07 e 08) Zn (s) + CuSO4 (aq) ZnSO4 (aq) + Cu (s) (Eq.05) Cu (s) + CuSO4 (aq) Não ocorre reação. (Eq.06) Fe (s) + CuSO4 (aq) FeSO4 (aq) + Cu (s) (Eq.07) Al (s) + CuSO4 (aq) AlSO4 (aq) + Cu (s) (Eq.08) Notamos nas reações acima a característica das reações de simples trocas. Nelas, com exceção da reação da lâmina de cobre com o sulfato de cobre que não ocorre, notamos que quando os metais reagiam com o sulfato de cobre faziam com que o átomo de cobre presente no sulfato fosse desprendido e se ligasse as placas metálicas, fazendo com que apresentassem uma coloração avermelhada. Notamos ainda que na reação entre o zinco e o sulfato de cobre ocorre também a mudança na coloração da solução produzida Já no experimento 2B, entre o cobre e o sulfato de zinco notamos a não ocorrência da reação decorrente da menor reatividade do cobre em relação ao zinco. (Eq.09) Cu (s) + ZnSO4 (aq) Não ocorre reação. (Eq.09)

No experimento 2F, colocamos junto solução de nitrato de chumbo e solução de iodeto de potássio, observou-se a formação de precipitado e a mudança de cor da solução final caracterizando uma reação de dupla troca. (Eq. 13) Pb(NO3)2 (aq) + 2 KI (aq) 2K(NO)3 (aq) + PbI2 (s) (Eq.13) O experimento 2G consistia em colocar junto uma pequena quantidade de bicarbonato de sódio e algumas gotas de vinagre. (Eq.14) NaHCO3 + H3CCOOH H3CCOONa + H2CO3 (Eq.14) Na equação 14 observamos uma reação de dupla troca com liberação No experimento 2H, ao adicionarmos nitrato de chumbo juntamente com dicromato de potássio observamos uma reação do tipo simples troca acontecendo também a formação de precipitado e mudança de coloração para amarelo. (Eq. 15) Pb(NO3)2 (aq) + K2Cr2O7 (aq) PbCr2O7(s) + 2 KNO3 (aq) (Eq.15) No experimento 2I, colocamos junto cloreto férrico juntamente com hidróxido de sódio. (Eq.16) FeCl3 (aq) + 3 NaOH (aq) Fe(OH)3 (s) + 3 NaCl (aq) (Eq. 16)

No procedimento, teoricamente teria que acontecer a reação de dupla troca formando precipitado de hidróxido férrico porém, na prática não aconteceu o esperado para a reação. Constatamos que esse fato é devido a baixa concentração do hidróxido de sódio.

5. CONCLUSÃO No experimento observamos que a massa dos reagente é sempre igual a massa dos produtos formados, assim faz-se verdadeira a frase dita por Lavoisier onde diz que ?na natureza, nada se cria, nada se perde, tudo se transforma?, temos também que o número de átomos dos reagentes é sempre igual ao numero de átomos dos produtos, portanto sendo de fundamental A partir desses conceitos conseguimos classificar as reações conforme suas características.

[3]Usberco J.; Salvador E.;Química. Editora Saraiva, edição 5, volume único, São Paulo, 2002.

[4]http://www.setrem.com.br/ti/trabalhos/quimica/leiscomb.htm [5]http://www.infoescola.com/quimica/leis-das-reacoes-quimicas-leis- ponderais/ [6]http://www.alexquimica.com.br/index.php?option=com_content&view=arti cle&id=100:leis-volumetricas&catid=61:fisico-quimica&Itemid=91 [7]Reações químicas, Curso de química; Silva, Edson Braga da. Silva, Ronaldo Henriques da. -- Vol. 1, Gráfica Editora Hamburg LTDA.

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