Reaçoes Quimicas, aspectos qualitativos e quantitativos

Reaçoes Quimicas, aspectos qualitativos e quantitativos

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Engenharia Química

Reações químicas aspectos Qualitativos e Quantitativos.

Henrique Silva Pinto

Julio Cesar

Fabiano Rodrigues Vinicius Felipe Ferreira

São Bernardo do Campo 2010

Objetivo: Estudar sistemas químicos, pesquisando dados qualitativos (alteração de temperatura, cor, estado físico, emanação de gases) a fim de verificar a ocorrência de transformações químicas nas substâncias utilizadas.

Página 1 de Anotações Não Arquivadas nas substâncias utilizadas.

Introdução: A Química Analítica é a ciência que estuda os princípios e a teoria dos métodos de análise química que nos permitem determinar a composição química das substâncias ou de misturas das mesmas. A análise permite-nos determinar a composição qualitativa da substância em estudo, ou seja, identificar os elementos ou íons que a constituem e também a composição quantitativa, ou seja, estabelecer as proporções entre os elementos ou íons que tinham já sido identificados Normalmente, a Análise Qualitativa deve preceder a Análise Quantitativa. Deve-se recorrer à Análise Qualitativa mesmo quando se trate de determinar a percentagem de um constituinte cuja presença na substância em estudo é conhecida antecipadamente. De fato,só se pode escolher o método mais adequado para determinação quantitativa de um componente depois de saber quais os outros elementos ou íons presentes na substância em estudo. Na qualitativa a matéria encontra-se em transformação permanente na Natureza. Sob a ação de agentes, a matéria pode sofrer alterações em seu estado físico ou químico. Uma transformação física não altera a identidade da substância ou matéria, a exemplo das mudanças de estado. Água gelada ou congelada, mesmo que sólida, ainda é água. Um pedaço de ferro pode ser triturado e ainda fundido, mas continua sendo ferro. Uma transformação química é mais fundamental, pois nela a substância ou matéria é destruída e outra ou outras novas são formadas. O exemplo perfeito é a exposição de um pedaço de ferro ao ar livre e chuva. Há uma combinação química do ferro com o oxigênio e água, formando óxido de ferro, ou ferrugem. A transformação química é denominada reação química. Assim, reação química é o processo pelo qual átomos ou grupos de átomos são redistribuídos, resultando em mudança na composição molecular das substâncias. As substâncias que desaparecem durante essas reações recebem o nome de reagentes, e as que são formadas, produtos. Esses produtos obtidos dependem das condições sob as quais a reação química toma lugar.

Reações de síntese ou adição Reações de análise ou decomposição

Reações de deslocamento ou simples troca

Reações de dupla troca

Os experimentos a seguir serão analisados qualitativamente, ou seja, tentar-se-á identificar as substâncias que são formadas no final do experimento. Esta análise é comumente baseada em qualidades facilmente identificáveis, como cor, calor, insolubilidade. Com base nessa análise, poder-se-á separar as reações segundo a classificação científica de

A definição de cada tipo será feita durante a discussão dos experimentos que a exemplificarem Em químicageralmente uma propriedade qualitativa é uma propriedade organoléptica, isto, uma propriedade que fere diretamente os sentidos. Uma propriedade qualitativa carrega sempre uma dose de subjetividade, da avaliação do humano, já que envolve uma interpretação consciente ou inconsciente. Exemplos de propriedades qualitativas são a cor,o sabor,o odor, o timbrede um instrumento musical e a textura,respectivamente ligadas aos sentidos da visão,do paladar,do olfato,da audiçãoe do tato. Mesmo não sendo diretamente mensuráveis, as propriedades qualitativas podem ter uma certa correspondência com as propriedades quantitativas A finalidade da Análise Qualitativa é a identificação ou pesquisa dos elementos ou íons que constituem a substância em estudo.

Uma propriedade quantitativa é um atributo que existe em uma escala de magnitudes, podendo ser medido.Medidas de quaisquer propriedades particulares quantitativas são expressas em uma grandeza específica, referida como uma unidade,multiplicado por um número. Exemplos de grandezas físicassão distância,massae tempo.Muitos atributos nas ciências sociais,incluindo as habilidades e traços de personalidade, também são estudadas como propriedades quantitativas e princípios. Uma Análise quantitativa é o estudo quantitativo de um componente de uma mistura ou

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Uma Análise quantitativa é o estudo quantitativo de um componente de uma mistura ou solução. Usado para determinar a concentração,volumeou massaexata da substância, através de técnicas de gravimetria ou volumetria, instrumentais ou outras.

Equipamentos e Reagentes:

EquipamentosReagentes

Conta gotasÁgua destilada Tubo de ensaioHidróxido de amônio-Vetec quimica fina Erlenmeyer 125mlAcido clorídrico-Vetec quimica fina Bico de BunsenNitrato de chumbo I Papel manteigaIodeto de potássio BalançaSulfato de alumínio Béquer 250mlSulfato de cobre I Balão volumétrico 250mlHidróxido de sódio-Vetec quimica fina Pipeta graduadaAcido nítrico Bureta- 10mL Fe metálico Suporte universalCu metálico Palito de FósforoVermelho de metila Balança analiticaBiftalato de potássio

Fenolftaleína Dicromato de amônio tetraborato de sodio decahidratado

Procedimentos:

Aspectos Qualitativos: Reaches por via úmida

Efetuou-se as seguintes reações: Em um tubo de ensaio adicionou-se 5 gotas de solução de hidróxido de amônio 1mol/L, 1 gota de fenolftaleína e solução de ácido clorídrico 0,5mol/L e observou-se alterações. Em outro de ensaio adicionou-se 5 gotas de iodeto de potássio 0,5mol/L e 5 a 10 gotas de solução de nitrato de chumbo I 0,25mol/L. Em outro tubo de ensaio adicionou-se 5 gotas de solução de sulfato de alumínio 0,1mol/L e 5 a 10 gotas de hidróxido de amônio 1mol/L. Em outro tubo de ensaio adicionou-se 5 gotas de sulfato de cobre I 0,5mol/L e solução de hidróxido de amônio 4mol/L. Em outro tubo de ensaio adicionou-se 5 gotas de sulfato de cobre I 0,5mol/L e 5 a 10 gotas de hidróxido de sódio 4mol/L. Em outro tubo de ensaio adicionou-se 5 gotas de sulfato de cobre I 0,5mol/L e um pedaço de ferro metálico. Em outro tubo de ensaio adicionou-se 5 gotas de ácido nítrico 10mol/L e um pedaço de fio de cobre metálico.

Página 3 de Anotações Não Arquivadas cobre metálico. Reações por via seca

Aquecimento do sulfato de cobre: Colocou-se uma pequena quantidade de sulfato de cobre penta hidratado num tubo de ensaio e aqueceu-se cuidadosamente. Verificou-se o ocorrido. Após o resfriamento do tubo à temperatura ambiente, adicionou-se cerca de 2ml de água e observou-se. Anotou-se o ocorrido.

Decomposição do dicromato de amônio: Num tubo de ensaio, colocou-se uma pequena quantidade de dicromato de amônio e aqueceuse com cuidado na chama de um bico de Bunsen, até iniciar alguma transformação. Observou-se e anotou-se o ocorrido.

Aspectos Quantitativos:

Preparação e padronização da solução de hidróxido de sódio; Para preparação, ferveu-se 350ml de água destilada durante 5 minutos para eliminar o gás carbônico dissolvido e em seguida, deixou-se esfriar. Com papel manteiga pesou-se na balança técnica aproximadamente 1,0g de hidróxido de sódio em pastilhas e transferiu-se para um béquer pequeno. Adicionou-se 5 a 6 ml da água destilada e agitou-se rapidamente. Desprezou-se essa água de lavagem. Adicionou-se água destilada e dissolveu-se todo o hidróxido de sódio remanescente, transferiu-se a solução para um balão volumétrico de 250ml de capacidade. Completou-se o volume do balão com água destilada. Agitou-se para homogeneizar. Para a padronização utilizou-se o biftalato de potássio. Pesou-se 0,10g de biftalato de potássio, transferiu-se para um erlenmeyer de 125ml e adicionou-se aproximadamente 20ml de água destilada, isenta de gás carbônico. Na solução de padrão primário adicionou-se 3 gotas de fenolftaleína e titulou-se com a solução de hidróxido de sódio até a viragem do indicador. Repetiu-se o procedimento com uma nova solução do padrão primário. Calculou-se a concentração molar real do hidróxido de sódio.

Reação: KHC8H4O4+ NaOH ----> KNaC8H4O4+ H2O

Preparação e padronização da solução de acido clorídrico; Para a preparação, pipetou-se 2,2ml de acido clorídrico concentrado P.A. em um balão volumétrico de 250ml, contendo aproximadamente 50ml de água destilada, em seguida completou-se o volume do balão volumétrico com água destilada. Agitou-se para homogeneizar a solução. Para a padronização utilizou-se como padrão primário o tetraborato de sódio decahidratado. Pipetou-se 5ml do padrão primário, adicionou-se 20ml de água destilada, adicionou-se 3 gotas de vermelho de metila. Titulou-se com acido clorídrico até a viragem do indicador. Determinou-se a concentração do acido clorídrico.

Resultados:

- Reações via úmida: Aspectos qualitativos:

a)Reação entre hidróxido de amônio e acido clorídrico: Formou um liquido rosa na presença de 6 gotas de fenolftaleína.

b) Reação entre iodeto de potássio e nitrato de chumbo: Formou um precipitado amarelo floculoso.

c) Reação entre sulfato de alumínio e hidróxido de amônio: Formou um precipitado branco floculoso.

Página 4 de Anotações Não Arquivadas branco floculoso.

d) Reaçao entre sulfato de cobre e hidróxido de amônio: Formou um precipitado azul gelatinoso.

e) Reaçao entre sulfato de cobre e hidróxido de sódio: Formou um liquido de coloração azul escuro.

-Reaçoes por via seca:

f) Reaçao entre sulfato de cobre e pedaço de fio metálico: Não houve reação. g) Reaçao entre acido nítrico e um pedaço de cobre metálico:Não houve reação.

a)Aquecimento do sulfato de cobre: Após o aquecimento a substancia adquiriu uma coloração cinza, e quando foi adicionou-se água na amostra ela passou a ter uma coloração azul. b)Decomposição do dicromato de amônio: Ocorreu uma reação fortemente exotérmica, fazendo que a amostra inicialmente laranja,durante o aquecimento passa-se para a cor verde.

Peso do tetraborato de sódio:Volume gasto:
P1= 0,1017gV1= 3,5mL
P2= 0,1012 gV2= 3,4mL

Aspectos quantitativos: Preparação e padronização do HCl:

Media = 1ºexp + 2º exp / 2 Media = 0,15238295 + 0,15238295 /2 Media = 0,154238269 mol/L

Peso do hidrogenoftalato de potássio:Volume gasto:
P1= 0,1014gV1= 3,75mL
P2= 0,1355gV2= 8,5mL

Preparação e padronização do NaOh: Peso do NaOH: 1,00g

1º Experimento M(NaOH).V(NaOH).10-³=M(pesada)/m M(NaOH)x 0,00375 = 0,1014/204,23 M(NaOH) = 0,132399745 mol/L

2ºExperimento: M(NaOH).V(NaOH).10-³=M(pesada)/m M(NaOH) x 0,0085 = 0,1355g /204,23

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Media = 1ºexp + 2º exp / 2 Media = 0,132399745 + 0,078055018 /2 Media = 0,105227381mol/L

Questionário Aspecto qualitativo: 1-Escreva todas as observações praticas das reações efetuadas.

a)Reação entre hidróxido de amônio e acido clorídrico: Formou um liquido rosa na presença de 6 gotas de fenolftaleína.

b) Reação entre iodeto de potássio e nitrato de chumbo: Formou um precipitado amarelo floculoso.

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