PURIFICAO DO NaCl IMPURO (SAL GROSSO)

INTRODUO

O cloreto de sdio NaCl, um composto inico resultante de interaes entre o

ction Na+ (sdio) e o nion Cl (cloro). Popularmente conhecido como sal de mesa ou sal

de cozinha. O sal constitudo em cerca de 99% (em massa) por cloreto de sdio e diversos

componentes, alguns dos quais em quantidades vestigirias. Entre estes se encontram

algumas impurezas associadas ao seu processo de extrao e substncias

propositadamente includas em sua constituio, designadas por aditivos e conservantes.[1,3]

Sais em geral so substncias que em soluo aquosa sofrem dissociao e

apresentam ponto de fuso (P.F) e ponto de ebulio (P.E) elevado. A estrutura cristalina

explica tudo: as molculas esto to fortemente ligadas que preciso um intenso

aquecimento para quebrar o arranjo do retculo cristalino, portanto, o ponto de ebulio se

eleva. O cloreto de sdio (NaCl) formado por uma ligao inica, possui estrutura cristalina

cbica, isto , os tomos do Cloro e do Sdio esto arranjados na forma de um cubo, como

mostra a figura abaixo.[5,8]

Este cubo chama-se clula unitria do NaCl. Qualquer poro de NaCl pode ser

pensada como uma pilha destes cubos unitrios colocados lado a lado e uns sob os

outros. A aresta do cubo designada como parmetro da rede cristalina do material.

Quando solubilizado em gua, forma-se uma soluo onde ele o soluto e a gua o

solvente, sendo um bom condutor de eletricidade. Possui alto ponto de fuso assim como

toda substncia formada por ligao inica. [8,9]

O sal de cozinha que comercializado no Brasil vem enriquecido com iodeto de

Potssio (KI), j que a alimentao da populao em geral deficiente em Iodo, mineral

essencial para o combate do Bcio Endmico, doena que caracteriza o mau

funcionamento da tireoide em seres humanos, abortos prematuros e atrasos mentais no

ser humano.[7,8.9]

Historicamente o NaCl, ou apenas sal, estaria diretamente ligado etimologia da

palavra salrio, a qual derivada do latim salarium argentum, que significa pagamento

em sal. Isso porque os soldados romanos eram remunerados com sal. O sal servia

como um importante e quase insubstituvel conservante alimentar para a poca.

Atualmente, o NaCl obtido da gua do mar, onde est presente em

concentrao mdia de 26g/L, processo esse conhecido por salinas, ou de minas

subterrneas, conhecidas por sal-gema.[2] Do total de sal atualmente extrado s cerca de

5% so utilizados no consumo humano. As utilizaes restantes so das mais diversas:

na sntese de produtos qumicos como fonte de sdio e cloro (produo de NaOH,

carbonato de sdio, cloro, cloratos, cido clordrico, etc.); nas indstrias do papel,

cermica, cosmticos, tecidos, na preparao de corantes, no fabrico de sabes, em

metalurgia, nas misturas frigorficas, para derreter a neve, na desinfeco de piscinas, no

fabrico de janelas pticas para espectrofotmetros UV-VIS e infravermelhos

(monocristais), etc.. [5,6,8]

OBJETIVO - Purificao o cloreto de sdio obtido atravs do sal grosso impuro.

MATERIAIS E REAGENTES

MATERIAIS REAGENTES

Balana analtica NaCl impuro

Bquer 250 mL Hidrxido de sdio (NaOH 6 mol.L-1)

Basto de vidro Carbonato de sdio (Na2CO3 1 mol.L-1)

Funil de Buchner cido clordrico (HCl 6 mol.L-1 )

Papel filtro gua destilada

Lamparina

Pipeta e pera

Vidro relgio

Fsforo

Papel indicador

Garra

Almofariz e pistilo

Tubo de ensaio

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Procedimento I

Em uma balana analtica foi pesado o papel filtro e posteriormente 5g de sal grosso

previamente modo em gral.

Em um bquer adicionou-se 20 mL de gua destilada e 5g de sal grosso. A mistura foi

homogeneizada com o auxilio de um basto e em seguida filtrada, sendo adicionado

posteriormente 2 mL de NaOH 6 mol.L-1 gota a gota at a precipitao completa do Mg2+.

A soluo foi aquecida brandamente e em seguida filtrada.

Procedimento II

Aps o recolhimento do filtrado foi adicionado amostra 1 mL de Na2CO3 mol.L-1 gota a

gota at cessar a precipitao do Ca2+.

Aqueceu-se levemente a soluo, deixando-a sedimentar. Em seguida filtrou-se

novamente a soluo.

Utilizando o papel indicador foi medido o pH da soluo em torno de 13, fazendo-se

necessrio o uso de 14 mL de soluo de cido clordrico (HCl 6 mol.L-1 ) para que

obtivssemos o pH da soluo igual a 7.

A soluo foi aquecida at princpio de turvao. O bquer contendo a soluo foi

arrefecido em um recipiente contendo gelo e gua fria, podendo ento ser observado

formao de cristais NaCl puro no fundo do bquer. Em seguida filtrou-se e repetiram-se

as operaes de concentrao e cristalizao do filtrados resultantes trs vezes.

Foi feita a secagem do NaCl puro obtido em estufa e posteriormente efetuou-se a

pesagem.

Procedimento III

Em um bquer lavou-se o NaCl puro contido no papal filtro com gua destilada. Em

seguida a soluo da lavagem foi dividida em dois tubos de ensaio. Ao primeiro tubo

acrescentou a soluo Na2CO3 e ao segundo a soluo de NaOH. Sendo feitas as devidas

observaes.

RESULTADO E DISCUSSO

O produto de solubilidade, Kps, corresponde ao produto das concentraes

presentes, associadas a uma determinada espcie. Quanto menor o seu valor, menor a

solubilidade da espcie correspondente. O Kps mais relevante no caso de substncias

pouco solveis em gua. Outro parmetro importante a solubilidade de uma substncia,

em gramas da substncia em 100 mL de gua pura. A solubilidade de uma substncia varia,

em geral, com a temperatura.

Tabela 1 Dados referentes solubilidade de alguns sais:

Sal Kps Solubilidade (g/100 mL de H2O)

A frio A quente

NaCl --------- 35,7(0C) 39,12 (100C)

Mg(OH)2 8,9 x 10-12 (25C) 0,0009 (18C) 0,004 (100C)

Ca(OH)2 5,5 x 10-6 0,185 (0C) 0,077 (100C)

MgCO3.5 H2O 2,6 x 10-5 (12C) 0,176(7C) 0,375 (20C)

CaCO3 (calcita) 8,7 x 10-9 (25C) 0,0014(25C) 0,0018 (75C)

Com base nas tabelas acima, procedemos eliminao do Mg2+ e do Ca2+ atravs

da adio de solues de NaOH e de Na2CO3, respectivamente, conforme descrito na

metodologia utilizada, bem como a eliminao do excesso das solues de NaOH e de

Na2CO3 atravs da adio de HCl.

A purificao NaCl(s) impuro, consiste na eliminao do magnsio (Mg+) e do clcio

(Ca+), atravs da precipitao dos sais dos elementos. A eliminao do magnsio feita ao

adicionarmos a soluo de hidrxido de sdio (NaOH) 6mol.L-1 at a completa precipitao

do Mg2+, pode-se observar a formao de um precipitado gelatinoso, com colorao branca.

O NaCl frequentemente contaminado com pequenas quantidades de MgCl2. O sal de

magnsio higroscpico, ou seja, absorve a gua do ar e, ao faz-lo, causa a agregao do

NaCl. A adio do NaOH 6mol.L-1 converte o Mg2+ em:

2NaOH(aq) + Mg+

(aq) Mg(OH)2 (s)+ 2Na+

A equao molecular seria:

MgCl2(aq) + 2 NaOH(aq) Mg (OH)2(s) + 2 NaCl(aq)

Mg+2 + 2Cl- + 2Na+ + 2OH Mg (OH)2 + 2Na + + 2Cl.

O Na+ e Cl- na equao acima so chamados ons do espectador, pois so cancelados,

restando apenas a seguinte equao:

Mg+2 + 2OH Mg (OH)2

Ao adicionarmos Na2CO3 observou-se um precipitado coloidal, com tonalidade

branca. Para neutralizar a soluo que estava com seu pH em torno de 13, adicionou-se 14

mL de soluo de cido clordrico (HCl 6 mol.L-1 ) para a obteno do pH igual a 7( neutro).

HCl + NaOH NaCl + H2O

H+ + OH- Na+ +Cl- + H2O

Reao obtida ao misturarmos o Na2CO3 com a soluo para eliminao de Ca+:

Ca+ + Na2CO3 CaCO3 + 2Na+

A equao molecular:

CaCl2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaCl

Ca+ + 2Cl + 2Na+ + CO3- CaCO3 + 2Na+ + 2Cl

Ca+ + CO3- CaCO3

Repetiram-se os processos de concentrao e recristalizao do filtrado resultante

por trs vezes para a obteno do NaCl puro. O NaCl puro contido no papel filtro foi seco na

estufa para a realizao do clculo de rendimento da purificao do sal:

Para calcular o rendimento (R) da purificao do sal temos:

Massa do sal impuro Massa do papel filtro + NaCl puro Massa NaCl puro obtido

5g 0,59g 0,10g

O rendimento dado por:

5g sal impuro--------------100%

0,10g sal puro-------------R

R =

= R =

= 2% de rendimento.

Pode-se observar que o rendimento foi muito baixo, o que indica a eliminao de

impurezas atravs da adio de reagentes e do processo de recristalizao. O filtrado

resultante que foi descartado provavelmente continha NaCl dissociado na forma dos ons

Na+ e Cl- , o que contribuiu para o baixo rendimento do NaCl puro, alm dos erros do

experimentador.

Na terceira etapa, dividiu-se a gua da lavagem do papel filtro contendo o NaCl

puro em dois tubos de ensaios. Ao primeiro tubo, adicionou-se a soluo Na2CO3, j no

segundo tubo, adicionou-se a soluo de NaOH, visualmente as amostras apresentavam-se

transparentes e suas composies aparentemente homogneas, o que indica um certo grau

de pureza.

CONCLUSO

O objetivo da prtica foi alcanado, pois foi feita a purificao de uma amostra de

NaCl impuro atravs da adio de reagentes e do processo de recristalizao, obtendo

assim uma amostra de NaCl puro.

O emprego destes tipos de mtodos permite a produo de uma composio mais

homognea e com maior grau de pureza, entretanto faz-se necessrio o conhecimento das

diferentes afinidades entre solutos e solventes e a solubilidade das provveis impurezas

envolvidas, bem como conhecimento das diversas etapas associadas ao preparo,

purificao e caracterizao das substncias envolvidas.

O NaCl puro que obtivemos teve uma concentrao significativa de impurezas

retiradas, lembrando que este um produto que necessita da presena de alguns aditivos e

conservantes necessrios para a sade.

.

REFERNCIAS

[1]LEE, J.D. Qumica inorgnica no to concisa, traduo da 5 edio inglesa/ Henrique E.

Toma, Koiti Araki, Reginaldo C. Rocha So Paulo: Blucher, 1999.

[2] MELLOR, J.W.,Qumica Inorgnica Moderna, 3 edio, Editora, Globo, Porto

Alegre,1955

[3] RUSSEL, John Blair. Qumica Geral, 2. ed. So Paulo: Pearson Education do Brasil,

1994.

[4] SHRIVER, D.F. ATKINS, P.W.Qumica Inorgnica. 3 edio. Porto Alegre:Bookman,

2003.

[5] . Acesso em 14/03/2014 s

15h 55min

[6] Acesso em 14/03/2014 s 17h

23min

[7]. Acesso em

13/03/2014 s 10h 17min

[8] . Acesso em 13/03/2014

s 09h 12min

[9] Acesso em 13/03/2014 s

08h24min

[10] Acesso em

13/03/2014 s 13h 49min