UNIVERSIDADE EDUARDO MONDLANEFACULDADE DE CINCIASDEPARTAMENTO DE QUMICA

Disciplina: PRTICAS LABORATORIAIS(RAMO DE QUMICA INORGNICA E QUMICA FSICA) TRABALHO LABORATORIAL N 2

Tema:

DETERMINAO DE FRMULA DO CRISTAL HIDRATADO PELO MTODO GRAVIMTRICO

Discente: Docente:

CONDOEIRA, SILVA BENEDITOProfa. Doutora TATIANA KOULESHOVA dr. FRANCISCO M. F. MALEIANE

MAPUTO, OUTUBRO DE12011

1. Introduo Terica 1.1.Mtodos Gravimtricos Os mtodos gravimtricos so quantitativos e se baseiam na determinao da massa de um composto puro ao qual o analito est quimicamente relacionado [1]. Tipos de Mtodos Gravimtricos: electrogravimetria, gravimetria particulada, gravimetria por precipitao e gravimetria por volatilizao ou termogravimetria [2]. A Gravimetria por Volatilizao: consiste no uso de energia trmica ou qumica para remover espcies volteis). O analito separado da amostra por volatilizao, o produto voltil absorvido por uma substncia adequada. A sua massa pode ser calculada de duas maneiras [2]: 1 - Pela variao da massa da substncia absorvente; 2 - Determinao indirecta, pela perda em massa da amostra.

1.2.Sulfato de Cobre O Sulfato de cobre pentahidratado (CuSO4.5H2O), tambm conhecido por vitrolo azul, o mais importante composto de cobre e a forma no qual mais encontrado. A forma pentahidratada, que azul, aquecida, transformando-se em anidro que cinzento, enquanto a gua que estava presente no pentahidratado evapora. Quando a gua adicionada ao composto anidro, este torna a forma pentahidratada, recuperando a colorao azul, conhecido como azul cprico. Ele se decompe antes de liquefazer, perdendo quatro guas de hidratao 110 C a 200 C, graas ao rompimento das interaces de Van der Walls. A forma anidra ocorre sob a forma de um mineral raro chamado de calcocianita, a forma hidratada ocorre na natureza como calcantita (pentahidratado) [3]. 1.3.gua de Hidratao Ocorre em vrios slidos, formando os hidratos cristalinos (compostos que contm gua de cristalizao). A gua est ligada a estes slidos mediante ligaes de coordenao covalentes, que so normalmente mais fracas que as electrostticas. Por essa razo a gua de2

cristalizao facilmente eliminada destes compostos pela aco do calor. A quantidade de gua de hidratao (ou de cristalizao) num hidrato cristalino uma caracterstica do slido e sempre se apresenta com estequiometria definida [4]. 2. Objectivos do Trabalho Determinar o nmero de molculas de gua em molcula de CuSO4 hidratado; Aplicar o mtodo gravimtrico na determinao de frmula qumica do cristal hidratado.

3. Materiais e Reagentes Esptula Triturador Balana elctrica Cadinho de porcelana Manta de aquecimento Cristais do sal para a anlise

4. Mtodos Usados 4.1. Mtodo Gravimtrico 4.2. De observao directa.

5. Procedimentos 1) Pesou-se em uma balana elctrica (certeza 0,01g) o cadinho de porcelana vazio, obtendo-se assim o peso m1; 2) Colocou-se e triturou-se uma pequena quantidade de cristais de sal a analisar em um triturador; 3) Colocou-se no cadinho de peso m1 1,5g da amostra do sal de CuSO4XH2O triturado e pesou-se de novo o cadinho, obtendo-se o peso m2. 4) Em uma manta de aquecimento, aqueceu-se a amostra at a mudana de colorao do sal, de azul para branco; 5) Retirou-se a amostra do aquecimento e deixou-se esfriar a temperatura ambiente; 6) Pesou-se depois de frio, o cadinho + amostra, obtendo-se assim o peso m3. 7) Aqueceu-se novamente o cadinho, contendo a amostra, por um tempo equivalente a 20 minutos, depois esfriou-se e pesou-se, obtendo-se assim o peso m4. 8) Comparou-se os resultados dos pontos 6) e 7). Por serem iguais cessou-se o aquecimento. Os resultados de todas as medies foram colocados nas tabelas 1 e 2.3

Observaes: decorridos os primeiros 10 minutos de aquecimento, comeou-se a observar a mudana de colorao do cristal de CuSO4 hidratado que passava de azul para branco, entretanto, depois de 30 minutos de aquecimento todo cristal tinha tomado a colorao branca. 6. ResultadosTabela 1: Pesos do cadinho vazio e dos cadinhos com amostra

Peso em gramas (g) do Cadinho Vazio (m1) 16,73 m2

Peso em gramas (g) do Cadinho com Amostra m3 (depois de 30min) 17,70 m4 (depois de 50min) 17,70

18,23

Tabela 2: pesos das amostras antes e depois do aquecimento, nmero de molculas de gua e nova frmula qumica do cristal de sulfato de cobre hidratado

M1 (g) 1,50

M2 (g) 0,97

M3 (g) 0,97

M (gua de crist.) (g) 0,53

nH2O 0,15

FCH CuSO4.4,85H2O

Onde: M1 o peso da amostra antes do aquecimento; M2 o peso da amostra depois de 30 minutos de aquecimento; M3 o peso da amostra depois de 50 minutos de aquecimento; M (gua de crist.) o peso da gua de cristalizao que igual a M1 M2; nH2O o nmero de molculas da gua perdida; FCH a Frmula do Cristal Hidratado.

7. Clculos Efectuados a) O peso da amostra depois de 30 minutos de aquecimento foi calculada como sendo a diferena entre o peso do cadinho vazio e o peso do cadinho com a amostra depois de 30 minutos de aquecimento: M2 = m3 m1 M2 = (17,70 16,73)g = 0,97g

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b) O peso da amostra depois de 50 minutos de aquecimento foi calculada como sendo a diferena entre o peso do cadinho vazio e o peso do cadinho com a amostra depois de 50 minutos de aquecimento: M3 = m4 m1 M3 = (17,70 16,73)g = 0,97g c) A gua de cristalizao foi calculada como sendo a diferena entre o peso da amostra antes do aquecimento e o peso da amostra depois do aquecimento: M (gua de crist.) = M1 M2 M (gua de crist.) = (1,50 0,97)g = 0,53g

d) Para se obter o nmero de molculas de gua no cristal de sulfato de cobre hidratado ou o nmero de molculas de gua libertos durante o aquecimento da amostra considera-se a equao de decomposio seguinte: ( ) ( )

+

( )

Cuja estequiometria da equao, segundo a experincia, est dada abaixo: (159,6 + 18)g/mol( )

( )

18g/mol + 0,53( )

1,50

Resolvendo em ordem a x, a relao estequiomtrica anterior (onde o x equivale ao nmero de moles de gua na molcula do sulfato de cobre hidratado) tem-se: 1,50. ( 18)g/mol = 0,53 . (159,6 + 18)g/mol 27 17,46 = 84,588 + 9,54 = 84,588 = 4,85 Deste modo, o nmero de molculas de gua na molcula de sulfato de cobre hidratado, determinados experimentalmente, igual a 4,85 que aproximadamente igual a 5, isto mostra que a amostra analisada um subproduto de decomposio5

parcial de sulfato de cobre pentahidratado (CuSO4.5H2O), resultante de algum processo fsico-qumico que deve ter tido lugar durante a sua conservao, entretanto, por se ter perdido 0,15 molculas de gua a nova frmula qumica do cristal hidratado analisado CuSO4.4,85H2O.

8. Concluso Com base nos objectivos, foi-nos possvel determinar o nmero de molculas de gua numa amostra de sulfato de cobre hidratado e aplicar o mtodo gravimtrico na determinao da frmula qumica deste cristal. A amostra trata-se de um cristal de sulfato de cobre com 4,85 molculas de gua, tendo perdido 0,15 molculas de gua atravs de outros processos fsicoqumicos que possam ter ocorrido durante a sua conservao.

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Referncias Bibliogrficas [1] SKOOG, et al; Fundamentos de Qumica Analtica; 8 Edio; Editora Thomson; So Paulo; pp 298 [2] Annimo 1, Unidade 2: Mtodos de Anlise Gravimtrica; disponvel em: ; acesso no dia 14 de Outubro de 2011.

[3] Dayane;

Sulfato

de

Cobre

Pentahidratado;

disponvel

em:

http://www.ebah.com.br/content/ABAAAA6WgAH/sulfato-cobre-pentahidratado; acesso no dia 13 de Outubro de 2011.

[4] BECCAN, Nivaldo, et al; 1979; Qumica Analtica Quantitativa Elementar; 1 Edio; Editora Edgard Blcher Ltda.; So Paulo; pp. 156.

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