Quimica Inorganica Experimental

UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARABA CENTRO DE CINCIAS EXATAS E DA NATUREZA

DEPARTAMENTO DE QUMICA LABORATRIO DE QUMICA INORGNICA

Aulas Prticas de

Qumica Inorgnica I

Profa Suely Cavalcanti Dias Profa Maria das Graas Azevedo Brasilino

ndicendicendicendice

AULA PRTICA N 01 ........................................................................................................ 3 ASSUNTO: HIDROGNIO..................................................................................................... 3

AULA PRTICA N 02 ........................................................................................................ 5 ASSUNTO: REAES DOS METAIS ALCALINOS E REAES DOS HIDRXIDOS DE METAIS ALCALINOS ........................................................................................................................... 5

AULA PRTICA N 03 ........................................................................................................ 7 ASSUNTO: FABRICAO DE DETERGENTE......................................................................... 7

AULA PRTICA N 04 ........................................................................................................ 8 ASSUNTO: OBTENO DE HIDRXIDOS DE METAIS ALCALINO TERROSOS ...................... 8

AULA PRTICA N 05 ........................................ERRO! INDICADOR NO DEFINIDO. ASSUNTO: DUREZA TEMPORRIA E PERMANENTE DA GUA ........................................... 9

AULA PRTICA N 06 ...................................................................................................... 11 ASSUNTO: COMPORTAMENTO QUMICO DO CIDO BRICO ........................................... 11

AULA PRTICA N 07 ...................................................................................................... 12 ASSUNTO: REAES DO ALUMNIO METLICO E DO CLORETO DE ALUMNIO ............... 12

AULA PRTICA N 08 ...................................................................................................... 13 ASSUNTO: REAES DO ESTANHO E CHUMBO METLICO.............................................. 13

AULA PRTICA N 09 ...................................................................................................... 14 ASSUNTO: PROPRIEDADES OXIDANTES E REDUTORAS DO NO3 E NO2........................... 14

AULA PRTICA N 10 ........................................ERRO! INDICADOR NO DEFINIDO. ASSUNTO: UTILIZAO DO FLUORETO DE HIDROGNIO. (GRAVAO EM VIDRO) OBTENO E PROPRIEDADES DO IODO.......................................................................................................16

AULA PRTICA N 01 ASSUNTO: Hidrognio

Introduo:

O hidrognio o mais leve dos elementos naturais. Na sua forma estvel, ele existe sob a forma de molculas diatmicas, H2 , que a mais leve das molculas conhecidas.

Como s existem em quantidades mnimas na natureza, o hidrognio deve ser preparao por reaes qumicas dos compostos que o contenham, como gua, alguns cidos, algumas bases, alm dos hidrocarbonetos.

Para a preparao de Hidrognio a partir de cidos em laboratrio, inicialmente requer a escolha correta dos cidos, onde os mais convenientes so os cidos no-oxidantes como o H2SO4 diludo e o HCI diludo ou concentrado, que reagem rpida e calmamente com muitos metais sem oxidar o hidrognio formado. A escolha do metal importante e deve-se levar em considerao a relao de eletropositividade do metal (Srie Eletromotriz dos metais), onde a eletropositividade dos metal deve ser inversamente proporcional a concentrao do cido. ,

Para a preparao de hidrognio a partir de bases, ou seja, solues aquosas de bases fortes (bases de metais alcalinos), apenas os metais como zinco, alumnio e estanho reagem produzindo hidrognio gasoso, H2 e hidroxo-complexo do metal.

A energia interna de dois tomos de hidrognio, H, maior do que o de uma molcula deste elemento, H2 por esta razo 0 hidrognio atmico muitas vezes utilizado nas reaes de reduo(hidrognio "nascente" ). Por regra geral, as reaes em que o hidrognio molecular toma parte realizam-se a temperaturas elevadas.

Material e Reagentes:

Material Reagentes 2 erlenmeyer de 500ml Mg (p) 1 funil de separao Al (granulado) 1 tubo secante H2SO4 2M 5 tubos de ensaio CaCl2 2 suportes universal NaOH 2M 2 garras para balo Soluo KMnO4 Tubos de vidros para sada de gs Bico de gs Rolhas Esptula

Procedimentos:

Parte I Obteno de Hidrognio a partir de cidos com metais. 1 Em um frasco erlenmeyer coloque 2,0g de magnsio granulado 2 Prepare um tubo secante, colocando: algodo agente desidratante algodo 3 Coloque 20ml de H2SO4 a 2M num funil de separao, montando no aparelho segundo a figura 4 Deixe gotejar o H2SO4 a 2M lentamente sobre o magnsio e recolha o gs desprendido com um tubo de ensaio (mantenha sempre o tubo de ensaio sempre com a abertura para baixo, devido o fato do hidrognio ser menos denso que o ar) 5 Aproxime da abertura do tubo um fsforo acesso. Se o hidrognio no estiver misturado com o ar, inflama-se com um pequeno estalido, o grito do hidrognio. Parte II Obteno de Hidrognio a partir de bases com metais. 1 Repita os procedimentos 1, 2, 3, 4 da Parte I, substituindo o magnsio por alumnio e o cido sulfrico diludo por hidrxido de sdio 2M. 2 O hidrognio produzido dever ser usado na Parte III. Parte III Diferenciao do hidrognio atmico nascente, H, e o H2. 1 Colocar num tubo de ensaio 15ml de soluo de cido sulfrico 2M e adicionar 5 gotas de soluo diludo de permanganato de potssio. 2 Agitar a soluo e dividi-la em trs tubos de ensaio: Tubo 1 adicionar o zinco. Tubo 2 borbulhar o H2 produzido na Parte II Tubo 3 padro

3 Observar e anotar os resultados.

Questionrio:

1. Que metais podem ser usados para obteno de hidrognio pelo deslocamento de cidos ? 2. Que cidos no podem ser usados na obteno de hidrognio ? Por que? 3. Escreva e classifique as equaes qumicas correspondentes as reaes de obteno do hidrognio. 4. Interprete a afirmativa: O hidrognio menos denso que o ar. 5. Qual a funo do cloreto clcio ? 6. Qual o peso de magnsio deve ser empregado para reagir totalmente 20,0 ml de cido sulfrico 2M ? 7. Qual o volume de HCl, d = 1,18g/ml, 37% em massa, que dever ser empregado para reagir totalmente 500,0g do

minrio de zinco que apresenta 85% do metal puro ? 8. Qual a massa de alumnio necessria reagir totalmente com 20,0 ml de hidrxido de sdio 2M ? Qual o volume de

hidrognio obtido nas CNTO, nesta reao ? 9. Escreva equaes que ilustrem o modo de reao de trs metais com gua fria, gerando hidrognio, em cada caso

calcule o nmero de gramas de gua necessrio para produzir__________g de hidrognio. 10. Descreva, em detalhes, dois mtodos de preparao de hidrognio em escala de laboratrio. 11. Calcule a energia calorfica requerida para separar 1lb de gs hidrognio em tomos de hidrognio. (1 lb = 453.6g)

AULA PRTICA N 02

ASSUNTO: Reaes dos Metais Alcalinos e Reaes dos Hidrxidos de Metais Alcalinos

Introduo:

O sdio um metal fortemente eletropositivo, desloca o hidrognio da gua a temperaturas ordinrias. Quando um pequeno pedao de sdio colocado em gua temperaturas ambiente, ocorre reao violenta e o pedao de sdio rapidamente com a gua formando hidrxido de sdio e desprendendo hidrognio conforme a reao:

2Na(s) + 2H2O 2Na+ + 2OH- + H2. Vemos que a reao lquida do sdio metlico consiste essencialmente na oxidao do Na0 Na+, que

permanece em soluo na forma de ons Na+, hidratados. Ao mesmo tempo um tomo de hidrognio da molcula da gua, reduzido do seu nmero de oxidao +1 na gua a zero na molcula de H2 (H+ H20). Para cada molcula de H2O que tenha reagindo forma-se um on OH- que permanece em soluo.

Metais Alcalinos para utilizao em laboratrio, devem ser guardados sob lquidos inertes, como querosene ou tolueno , pois todos os metais alcalinos reagem espontaneamente e a baixa temperatura como o oxignio e a umidade da pele, causando fortes queimaduras.

A obteno do hidrxido (NaOH) pode ser preparado em laboratrio (com o mximo de cuidado) pela adio de pedaos muitos pequenos de sdio metlico em gua, como tambm pela reao do carbonato de sdio (Na2CO3) com o hidrxido de clcio.

Na2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + 2NaOH. Quando se adiciona gua de cal a uma soluo quente de carbonato de sdio, o carbonato de clcio precipita e o

hidrxido de sdio permanece em soluo, este processo conhecido como caustificao. Hidrxidos insolveis podem ser obtidos em laboratrio, a partir de reaes de precipitao, entre uma base de

metal alcalino com sais solveis de metais.


Material Reagentes 1 bquer de 250ml Sdio metlico (Na(S)) 2 bquer de 50ml lcool etlico 10 pipetas de 5ml NaOH 2M 1 vidro de relgio Soluo de fenolftalena 10 tubos de ensaio MgCl2 1M; CaCl2 1M Basto de vidro FeCl3 1M; 1M

Co Cl2 1M Esptula NiSO4 1M; CuSO4 1M AlCl3 1M;

Procedimentos:

Parte I 1. Retire um pedacinho de sdio e corte-o em pequenos fragmentos 2. Coloque gua destilada em um bquer de 50ml e adicione 3 gotas de fenolftalena. Em seguida v adicionando os

pedacinhos de sdio com cuidado para no ficar muito perto. Observe a formao de H2 e do NaOH. 3. Em um bquer de 250ml, coloque gua at metade de sua capacidade. Encha tambm um tubo de ensaio. Corte um

pedacinho de sdio, coloque no tubo de ensaio e inverta rapidamente o tubo de ensaio cheio no bquer. Observe a formao do gs hidrognio, aumentando a presso sobre a superfcie da gua, fazendo com que a coluna lquida baixe de nvel.

4. Em um bquer de 50ml adicione 10ml de lcool etlico. Corte um pedacinho de sdio e coloque no lcool. Observe a reao.

Parte II 1. Transferir 5ml de cada da solues de MgCl2, CaCl2, FeCl3, CoCl2, Ni(NO3)2, CuCl2, para seis tubos de ensaio

respectivamente. 2. Em seguida adicionar 2ml de soluo de NaOH 2M em cada tubo de ensaio. Observe e anote.

Questionrio:

1. Por que no devemos tocar o sdio com as mos ? 2. Qual a finalidade da adio das gotas de fenolftalena ? 3. Qual a reao entre o sdio e o lcool etlico ? 4. Por que no devemos usar pedaos grandes de sdio ? 5. Como podemos obter NaOH em laboratrio ? 6. Escreva as reaes qumicas entre NaOH e os diversos sais utilizados. 7. Quais ons apresentam seus hidrxidos coloridos ? Justifique a colorao destes ons. 8. Pela reao de 50g de sdio em gua, quanto de NaOH se obtm ? 9. Qual o volume de hidrognio obtido nas CNTP ? 10. Quanto de sdio deve ser usado para obter 10g de NaOH ? 11. Comente as reaes dos metais alcalinos com a gua. 12. Qual a funo da fenolftalena neste experimento ? 13. Comente a reao entre o sdio e o lcool etlico. 14. Escreva e comente as reaes qumicas entre o NaOH e os diversos sais utilizados. 15. Explique porque alguns hidrxidos so coloridos. 16. Pela reao de _______________ de Sdio em gua, quanto de NaOH formado, e qual o volume de hidrognio

obtidos nas CNTP. 17. Partindo-se de ___________ de Na2CO3 e de ___________g de Ca(OH)2, qual a massa de NaOH formada ? 18. Complete as equaes e equilibre, se no deve ocorrer a reao, escreva NR: A NaOH + Al2(SO4)3 B Na2CO3 + H3PO4 C NaOH + H2SO4 D NaOH + CuSO4 E Na2CO3 + Ca(NO3)2 19. Descreva o mtodo de preparao do NaOH suas propriedades fsicas e qumicas. 20. Escreva as configuraes eletrnicas dos ons metlicos: Mg+2, Ca+2, Fe+2, Co+2, Ni+2, Cu+2, Al+3.

AULA PRTICA N 03 ASSUNTO: Fabricao de Detergente

Introduo:

Os detergentes so compostos de molculas que contm grandes grupos carbnicos, os grupos hidrofbicos (que no tm afinidade pela gua), e um ou mais grupos polares, os grupos hidroflicos (que tm afinidade pela gua). As partes no polares de tais molculas dissolvem-se em gorduras e leos e as pores polares so solveis em gua. A capacidade de limpeza dos detergentes depende de sua capacidade de formar emulses com materiais solveis nas gorduras. Na emulso, as molculas de detergentes envolvem a "sujeira" de modo a coloc-la em um envelope solvel em gua, a micela. Partculas slidas de sujeira se dispersam na emulso.

Os lcoois de C12 a C18 utilizam-se em quantidades enormes na manufatura de detergentes. Embora os detergentes sintticos difiram consideravelmente uns dos outros quanto a estrutura qumica, as molculas de todos eles tm uma caracterstica em comum tambm apresentada pelo sabo, so anfipticas(possuem uma parte polar e outra apolar). Os sais de sdio dos cidos sulfnicos so talvez os detergentes mais utilizados. Para a obteno destes detergentes, liga-se primeiramente um grupo alquil de longa cadeia a um anel beznico por ao de um haleto de alquila, de um alceno ou de um lcool conjuntamente com catalisador de Frieldel-Crafts. Seguidamente efetua-se a sulfonao e finalmente a neutralizao.

At algum tempo atrs, utilizava-se o propileno para a sntese destes alquilbenzeno-sulfonatos. Estes impediam a rpida degradao biolgica do detergente nas instalaes de tratamento de gua. Na maioria dos pases industriais, estes detergentes denominados duros vm sendo substitudos por detergentes denominados moles ou biodegradveis.

Reao: R-C6H5SO3H + NaOH R-C6H5SO3Na + H2O


Material Reagentes Bquer de 500mLl cido Sulfnico (12mL) Bquer de 250mL Hidrxido de sdio (3g) Proveta de 25mL Amida (2,5mL) 3 Pipetas de 5mL Formol (0,22mL) Basto de vidro Corante (0,25mL) Essncia (2 gotas) Cloreto de sdio (2g) gua (200mL)

Procedimento:

1) Em um bquer de 250mL dissolver o Hidrxido de sdio em 25mL de gua e deixar em repouso durante 5 minutos. 2) Em outro bquer dissolver o cido Sulfnico em 175mL de gua bem lentamente para que no faa muita espuma e

deixe em repouso por 10 minutos. 3) Adicionar o Hidrxido de sdio dissolvido ao cido Sulfnico, com o objetivo de obter o pH = 7,0 (neutro). 4) Adicionar a Amida e continuar agitando lentamente. 5) Colocar o Formol, o corante e a essncia. 6) Para dar viscosidade adequada ao detergente, adiciona-se o cloreto de sdio. Questionrio:

1. O que um sabo ? Qual a sua frmula qumica ? 2. D exemplo de uma reao de saponificao. 3. O que um detergente ? Qual a sua frmula qumica ? 4. Diferencie detergentes duros e moles. 5. Comente a reao observada na experincia. Qual a funo da amida e do formol na reao ? 6. Qual a funo da: a) Amida b) Formol c) Determinao do pH. 7. Qual a principal vantagem dos detergentes sobre os sabes ? 8. O que so grupos hidrofbicos e hidrfilos ? 9. Como medir a capacidade de limpeza dos sabes e detergentes ?

AULA PRTICA N 04

ASSUNTO: Reaes de Hidrxidos de Metais Alcalino Terrosos

Introduo:

Todos os xidos de metais alcalinos terrosos, exceto o BeO reagem com gua formando hidrxido inicos, M(OH)2.

MO(S) + H2O(l) M(OH)2 A velocidade desta reao aumenta diretamente com a dimenso do on metlico, e depende tambm do pr-

tratamento que o xido tenha sofrido. Assim, o MgO que tenha sido aquecido a uma temperatura muito elevada no reage com gua. Os hidrxidos aumentam consideravelmente suas solubilidade com a dimenso do on metlico, ento o hidrxido mais solvel o hidrxido de brio, isto em funo da diminuio da energia de rede. Os xidos e os hidrxidos dos metais alcalinos terrosos apresentam carter bsico e a basicidade aumenta com o tamanho do on metliuco, isto , o Mg < Ca < Sr < Ba. Exceto o BeO e o Be(OH)2 que so anfteros.


Material Reagentes

2 bquer de 50mL MgO 3 pipetas de 5mL CaO 1 proveta de 25mL CuSO4 sol. 5% 1 funil Ba(OH)2 sol Sat. 2 erlenmeyer de 250mL Fenolfatleina 6 tubos de ensaio Basto de vidro Esptulas Estantes para tubos de ensaio Vidro de relgio Papel de filtro

Procedimento:

1. Pese 1.0g de xido de magnsio em um bquer de 50mL e depois adicione 2mL de gua destilada. Agite bem. Anote o aspecto.

2. Adicione ao bquer mais 25mL de gua destilada. Agite bem. Anote o aspecto. 3. Filtre a mistura tantas vezes quantas forem necessrias, at que tenha obtido um filtrado lmpido e transparente. 4. Repita o procedimento de 1 a 3 usando o xido de clcio. 5. Em 6 tubos de ensaio adicione:

Tubo 1 - 2mL da soluo de Mg(OH)2 e 2 gotas de Fenolftalina Tubo 2 - 2mL da soluo de Ca(OH)2 e 2 gotas de Fenolftalina Tubo 3 - 2mL da soluo de Ba(OH)2 e 2 gotas de Fenolftalina Tubo 4 - 2mL da soluo de Mg(OH)2 e 2 gotas de CuSO4 Tubo 5 - 2mL da soluo de Ca(OH)2 e 2 gotas de CuSO4 Tubo 6 - 2mL da soluo de Ba(OH)2 e 2 gotas de CuSO4

6. Observe e anote. 7. Em um vidro de relgio coloque 2 gotas de cada soluo e determine o pH.

Questionrio:

1. Qual o xido de metal alcalino terroso mais solvel em gua. 2. Qual a soluo mais fortemente bsica ? Quais os valores de pH obtidos ? 3. Uma elevao de temperatura aumenta ou diminui a solubilidade de uma substncia ? 4. Qual a funo medicinal do xido de magnsio ? Como conhecida vulgarmente a soluo deste xido? 5. Qual a solubilidade dos hidrxidos dos metais alcalinos terrosos

AULA PRTICA N 05

ASSUNTO: Dureza Temporria e Permanente da gua

Introduo:

guas duros de dureza temporria so aquelas que contm ons de clcio e/ou magnsio na forma de bicarbonato. O abrandamento pode ser efetuado por fervura ou pela adio de substncia amolecedoras, tais como: hidrxido de sdio, hidrxido de clcio, carbonato de sdio, bicarbonato de sdio, fosfato de trissdico.

guas duras de dureza permanente so aquelas que apresentam ons de clcio e/ou magnsio na forma de outros nions, como: cloretos, nitratos, sulfatos, etc. O abrandamento no pode ser efetuado por fervura e sim somente por adio de substncia que provocam o amolecimento, tais como as j citadas anteriormente.

O mtodo mais comum para se remover a dureza, tanto a temporria como a permanente, da gua a passagem da gua dura atravs de um trocador de ons.


Material Reagentes

4 funis Bicarbonato de Sdio 9 tubos de ensaio de 18/2,5cm Carbonato de clcio 2 erlenmeyer de 250mL Carbonato de sdio 10% Bico de Bunsen Sulfato de sdio Esptula Sulfato de magnsio 0,01N 1 vidro de relgio Sabo Pipetas Detergente Estantes para tubos de ensaio 4 papis de filtro Basto de vidro Fsforo

Procedimento:

Parte I Dureza Temporria: 1. Pesar em um vidro de relgio 1g de carbonato de clcio em p e colocar num erlenmeyer contendo 100mL de gua

destilada, adicionando em seguida 5 gotas de fenolftalena. 2. Borbulhar gs carbnico durante 5 minutos com auxlio de uma pipeta. Filtrar e ter-se- gua de bicarbonato de clcio. 3. Retirar 30mL de filtrado e transferir 15mL para o tubo de ensaio I e 15mL para o tubo de ensaio II. 4. Ferver o tubo de ensaio I durante 5 minutos, deix-lo esfriar e depois filtrar. 5. Passar o novo filtrado para o tubo de ensaio III. 6. Colocar um pedacinho de sabo em cada um dos tubos de ensaio II e III e agitar vigorosamente. Observar e anotar.

Parte II Dureza Permanente: 1. Retirar 30mL de soluo de sulfato de magnsio 0,01N e transferir 15mL para o tubo de ensaio I e 15mL para o tubo de

ensaio II. 2. Adicionar ao tubo I 5mL de carbonato de sdio a 10% e em seguida filtrar para dentro do tubo III. 3. Colocar um pedacinho de sabo em cada um dos tubos de ensaio II e III e agitar vigorosamente. Observar e anotar. 4. Repetir esse procedimento, utilizando ao invs do sabo, 4 gotas de detergente. Observar e anotar.

Questionrio:

1. Qual a frmula qumica do sabo, considerando-o como um estearato de sdio solvel ? Cite algumas desvantagens que o mesmo pode apresentar.

2. O que um trocador de ons ? Caracterize os melhores trocadores de ons. 3. Em que consiste a gua desionizada ? Onde ela empregada ? 4. Cite os principais processos utilizados para o abrandamento da gua. 5. Diferencie detergentes duros de detergentes moles. 6. Explique o significado de gua dura. 7. Diferencie gua temporariamente dura de permanentemente dura. 8. Escreva as equaes esquemticas gerais para desionizao da gua dura por meio de um trocador de ons. 9. O que um trocador de ons ? Caracterize os melhores. 10. Em que consiste a gua desionizada ? Onde empregada ? 11. Explique o que vem ser uma substncia amolecedora. 12. Descreva os processos de tratamento utilizados neste experimento, mostrando todas a s equaes ? 13. Explique porque os detergentes so mais eficientes que os sabes em gua dura.

AULA PRTICA N 06

ASSUNTO: Comportamento Qumico do cido Brico

Introduo:

Os compostos do Boro contendo grupos OH tm carter cido. O cido brico H3BO3 ou B(OH)3, que uma das formas que o boro ocorre na natureza, um slido branco, escamoso, cuja a estrutura cristalina consiste em camadas planas de molculas de H3BO3 , o tomo do boro ligado covalentemente a trs tomos de oxignio e com uma estereoqumica trigonal regular, e considera-se que a ligao boro-oxignio tem 1/3 da dupla ligao. As camadas adjacentes so unidas no cristal por atraes de Van der Waals relativamente fracas. O cido brico (H3BO3), tem ponto de fuso baixo(189C) e voltil; provavelmente solvel em gua, na qual se comporta como um cido fraco.

A primeira ionizao do cido brico, que uma nica que ocorre numa extenso (Ka = 6,0x10-10 mol/l) e geralmente escrita da seguinte forma:

H3BO3(S) + H2O(l) B(OH)4-(aq) + H+(aq)

O cido .brico reage com o metanol em presena cataltica do cido sulfrico para formar um ster voltil, o borato de metila.

Quando este ster levado a uma chama, queima, dando uma colorao verde brilhante a chama. A medida da intensidade desta colorao usada numa tcnica chamada espectroscopia de emisso de chama para estimar a quantidade de boro presente numa amostra.


Material Reagentes 2 tubos de ensaio cido brico 3 pipetas de 5mL Metanol Capilar de vidro Soluo de H2SO4 (1M) Papel Indicador Estante para tubo de ensaio

Procedimento:

1.) Em uma estante de tubo de ensaio coloque 4 tubos de ensaio: adicione 2mL de gua destilada no tubo 1, no tubo 2 adicione 2mL de gua e 1mL de glicerina, no tubo 3 adicione 2mL de gua e uma pequena quantidade de cido brico, no tubo 4 adicione 2mL de gua, 1mL de glicerina e uma pequena quantidade de cido brico.

2.) Agite bem e usando papel indicador, determine o pH de todos os tubos, imediatamente e aps 1hora. 3.) Em um tubo de ensaio coloque uma pequena quantidade de cido brico, em seguida adicione 2mL de metanol, agite

at completa dissoluo do cido brico. 4.) Com o auxlio de uma pipeta adicione duas gotas de H2SO4 (1M), agite novamente. 5.) Usando um tubo de capilar, introduza-o no tubo de ensaio, retire uma amostra do ster formado e leve-o a chama do

bico de gs. Observe.

Questionrio:

1. Qual a equao do cido brico em gua ? 2. Qual a melhor representao para o cido brico H3BO3 ou B(OH)3. Explique 3. Qual o pH de uma soluo para a lavagem de olhos preparada pela adio de 1,5g de cido brico em gua suficiente

para obter 100mL de soluo ? 4. Qual o pH de uma soluo 1% de cido brico ? 5. Qual a reao do cido brico com o metanol em presena de H2SO4 ? 6. Em que regio do espectro eletromagntico ocorre a espectroscopia de emisso do boro ? 7. Explique a finalidade de adio do cido sulfrico. Qual a geometria do ster formado.

AULA PRTICA N 07

ASSUNTO: Reaes do Alumnio Metlico e do Cloreto de Alumnio

Introduo:

O potencial de oxidao levado indica que o alumnio deve reduzir a gua, mas a reao muito lenta para ser percebida, provavelmente devido formao da pelcula de xido de alumnio, Al2O3. Este xido por ser anftero solvel em cidos e bases, em reaes que podem ser descritas como:

Al(s) + 6H+ Al+3(aq) + 3H2(g) Al(s) + 2OH- + 6H2O 2Al(OH)-4 + 3H2(g)

A primeira dessas reaes parece indicar que o alumnio se dissolve em todos os cidos, mas isto no verdade, pois embora se dissolva facilmente em cido clordrico, no cido ntrico no ocorre reao visvel.

As solues aquosas de quase todos os sais de alumnio so cidas, devido a hidrlise do on Al+3, cuja frmula provvel, deste on [Al(H2O)6]+3.

Quando se. adiciona progressivamente uma base as solues aquosas de alumnio, forma-se um precipitado branco, gelatinoso, de frmula Al(OH)3.nH2O, facilmente solvel em cidos ou excesso de base quando recentemente precipitado, formado o on [Al(OH)4]-, mas que com o passar do tempo cai se tornando cada vez mais difcil de solubilizar.


Material Reagentes 4 tubo de ensaio Alumnio metlico 6 pipetas de 5mL Soluo de NaOH (1M) 1 esptula Soluo de HCl (2M) 1 estante para tubos de ensaio cido Ntrico (concentrado) Papel de pH Hidrxido de amnia Cloreto de alumnio

Procedimento:

1. Coloque em um tubo de ensaio, 3mL de hidrxido de sdio, em seguida, usando uma esptula, adicione uma pequena quantidade de alumnio. Observe.

2. Em outro tubo de ensaio coloque 3mL de cido clordrico, em seguida adicione uma pequena quantidade de alumnio. Observe.

3. Em outro tubo de ensaio coloque 3mL de cido ntrico, adicione uma pequena quantidade de alumnio. Observe. 4. Em outro tubo de ensaio coloque 3mL de gua destilada, adicione uma pequena quantidade de cloreto de alumnio,

verifique o pH. Depois adicione hidrxido de sdio com agitao, gota a gota, at a formao de um precipitado. 5. No mesmo tubo de ensaio adicione 3mL de hidrxido de amnia, gota a gota, sob agitao. Observe.

Questionrio:

1. Qual a razo do alumnio no ser solvel no cido ntrico ? 2. Qual o gs formado na reao do hidrxido de sdio com o alumnio metlico ? Escreva a reao. 3. Qual a reao entre o alumnio metlico e o cido clordrico ? 4. Escreva as reaes do hidrxido de alumnio com o HCl e o NaOH. 5. Quais as suas observaes tiradas em relao a reao do hidrxido de amnia com o cloreto de alumnio. Explique e

escreva as reaes.

AULA PRTICA N 08

ASSUNTO: Reaes do Estanho e Chumbo Metlico

Introduo:

A qumica desses dois elementos mostra muitas semelhanas, exceto que o estado e oxidao +2 mais estvel para o chumbo do que o estanho. Solues que contenham Sn(II) so bons agentes redutores de fato, o oxignio do ar oxida solues Sn(II) a Sn(IV)a menos que algum Sn metlico esteja presente em contato com a soluo de Sn(II). Por outro lado, somente os oxidantes muito fortes podem oxidar Pb(II) a Pb(IV)em soluo aquosa. Tanto o Sn como o Pb metlicos podem dissolver-se soluo 1M de cidos no oxidantes. Entretanto isto s possvel na prtica se utilizar-mos uma soluo de HC1 ou IH2SO4 a quente.

A soluo formada contm ons Sn(II), no sob a forma de ons Sn+2(aq) e sim sob a forma dos cloro-complexos SnCl4-2 ou SnCl3-. O chumbo metlico no se dissolve, apreciavelmente em HCl diludo ou em H2SO4 com concentrao at 50%. Com os cidos oxidantes, como HNO~ concentrado o estanho e o chumbo reagem diferentemente. O estanho reage lentamente formando o dixido insolvel, SnO2; nesse caso , resulta no estado de oxidao (+4). Embora o dixido insolvel do Sn(IV) formado seja, para a maior simplicidade escrita como 5n02, de fato o hidrxido hidratado, SnO2.H2O.

Quando o HNO, usado como cido oxidante, s se consegue colocar o Sn em soluo adicionando-se uma alta concentrao de Cl-, para formar o cido complexo H2SnCl6, assim o Sn se dissolve completamente em gua-rgia . O Pb por outro lado, reage rapidamente com HNO3 gerando o nitrato de Pb(II) solvel.

Material e Reagente:

Material Reagentes 6 Tubos de ensaio HCl 5mL Estante para tubo de ensaio H2SO4 5mL 4 pipetas HNO3 5mL Bico de Bursen Sn slido Pb slido

Procedimento:

1.) Com o auxlio de uma esptula, coloque uma poro de Sn(metlico) em um tubo de ensaio. Em seguida adicione 5mL de HCl 1M. Observe.

2.) Em outro tubo de ensaio coloque uma poro de Sn (metlico) e adicione 5mL de H2SO4 1M. Observe. 3.) Aquea os tubos dos itens 1 e 2, observe que o aquecimento deve favorecer a reao. 4.) Repita as operaes 1, 2 e 3 usando o Pb (metlico) e faa as suas observaes ? 5.) Em um tubo de ensaio adicione Sn(metlico) a 1mL de HNO3(conc.). Observe a dissoluo rpida do Sn. 6.) Em um tubo de ensaio adicione Pb (metlico) a 2mL de HNO3 e observe a reao.

Questionrio:

1. Porque o estado de oxidao 2 mais estvel para o Pb do que para o Sn ? 2. Qual a razo de utilizar na soluo de HCl a quente para dissolver o Sn 3. Quais as estruturas de SnCl42- e do SnCl3- ? 4. Qual a razo do Pb metlico no dissolve apreciavelmente em HCl, diludo ? 5. Qual a reao do Sn(s) e HNO3(aq) ? 6. O que gua rgia ? 7. Qual a reao entre Sn(s) com gua rgia ? 8. Qual a equao da reao entre o Pb(s) e HNO3(aq) ?

AULA PRTICA N 09 ASSUNTO: Propriedades Oxidantes e Redutoras do NO3 e NO2

Introduo:

O nitrognio (N2) constitui cerca de 78% do volume da atmosfera. Alm disso, uma fonte conveniente de matria prima para a preparao de compostos de nitrognio. O solo, especialmente em regies frteis, contm nitrognio na forma de nitratos, nitritos e outros compostos.

O on nitrito(NO2) angular com ngulo de ligao de 125. relativamente estvel em solues bsicas e neutras, alm de possuir o estado de oxidao +3. J o on nitrato(NO3-) tem uma estrutura trigonal planar e em presena de ons H pode atuar como um oxidante, mas no como um redutor. O efeito da concentrao do on H sobre a capacidade de oxidao do on nitrato, torna se nitidamente evidente quando se compara o com o mesmo efeito sobre o on nitrito. O on nitrito pode ser oxidado a nitrato por muitos pares oxidantes relativamente fracos. Considerando-se conjuntamente as diagramas de oxidao, estando os compostos de nitrognio em solues cidas ou bsicas, percebe-se que qualquer composto formado por nitrognio e que tenha um nmero de oxidao +3 e +5 pode em condies adequadas de pH atuar como um oxidante ou como redutor.


Material Reagentes Balana cido ntrico Bico de bursen cido sulfrico concentrado Esptulas Carvo em p Papel de filtro Enxofre em p Pina de madeira Nitrato de potssio em p Pipetas Soluo de FeSO4 Tela de amianto Soluo de H2SO4 2,18M Trip de ferro Soluo de KOH 30% Tubos de ensaio Soluo de Na2Cr2O7 1M Vidro de relgio Soluo de NaI 1M Soluo de NaNO2 3M Zinco Metlico Soluo de KNO3 1M

Procedimento:

Parte I 1.) Colocar 1mL de soluo de sulfato ferroso e 3mL de cido sulfrico concentrado, em um tubo de ensaio. Misturar e

deixar arrefecer. 2.) Adicionar cuidadosamente a mistura, deixando escorrer pelas paredes do tubo de ensaio, 1mL de cido ntrico 1:1.

Observar. 3.) A um outro tubo de ensaio adicionar 2mL de soluo de KNO3 e 3mL de soluo de hidrxido de potssio 30% 4.) Adicionar soluo pequena quantidade de zinco metlico e aquecer. 5.) Identificar pelo cheiro o gs formado. 6.) Pesar um papel de filtro 1,54g de KNO3, 0,22g de enxofre e 0,24g de carvo. 7.) Misturar cuidadosamente com o auxlio de uma esptula, os reagentes sobre o vidro de relgio. 8.) Deitar a mistura sobre a tela de amianto e aquecer. Parte II 1.) Em um tubo de ensaio colocar 1mL de soluo de NaNO2 3M. 2.) Adicionar ao tubo de ensaio 0,5mL de H2SO4 2,18M. Observar a colorao da soluo. 3.) Reservar o tubo de ensaio para posterior observao. 4.) Em um outro tubo de ensaio juntar 3mL de NaNO2 e 3mL de H2SO4. 5.) Adicionar a mistura 1mL da soluo de Na2Cr2O7 1M e aquecer. Observar. 6.) Em um terceiro tubo de ensaio adicionar 2mL de NaNO2 3M e NaI 1M. 7.) Adicionar soluo 0,5mL de H2SO4 2,18M. Observar.

Questionrio:

1. Balancear todas as equaes das reaes utilizadas na prtica por oxi-reduo identificando os agentes oxidantes e redutores ?

2. Comente as propriedades oxidantes e redutores do on NO3-. 3. A combusto da plvora negra processa-se de acordo com a seguinte reao aproximada 2KNO3 + 3C + S (aquecer)

K2S + 3CO2 + N2. Quantos litros de gs, reduzido s condies de T = 29C e P = 1atm, se libertaro aps a combusto de:

a) 100g de plvora b) 2g de plvora 4. Fale sobre os usos dos nitritos. 5. Comente as propriedades oxidantes dos nitritos. 6. Comente as estruturas geomtricas dos ons nitrato e nitrito. 7. Quais os mtodos de preparao do HNO3 ? Comente resumidamente. 8. Comente a importncia do HNO3 na qumica orgnica.

AULA PRTICA N 10

ASSUNTO: Utilizao do Fluoreto de Hidrognio. (Gravao em vidro) Obteno e Propriedades do Iodo

Introduo:

O fluoreto de hidrognio, HF, obtido da reao do H2 e F2 que reage de forma espontnea, resultando no HF. H2(g) + F2(g) 2HF(g) ; G = -541 KJ P mtodo mais comum para se preparar o HF em laboratrio, baseado na reao do cido sulfrico concentrado

sobre um fluoreto metlico. O cido fluordrico ataca o vidro, reagindo com a slica, SiO2. Para manipulao, acondiconalmente e transporte de solues aquosas corrosivas do cido fluordrico, usam-se recipientes de polietileno, de metais como cobre, chumbo, platina, ao ou revestidos de parafina.

O HF tem propriedades que o torna extremamente perigosos: causa queimaduras qumicas que so extremamente dolorosas e que geralmente leva vrios meses para cicatrizar.

O iodo um slido cinza-escuro, com um brilho semimetlico. Apresenta uma alta presso de vapor pode ser facilmente percebido. Seu vapor violeta-escuro, cor que reforado nas solues em solventes apolares como CCl4 e CS2. Em solventes polares com, gua e etenol, a cor das solues castanha. O iodo forma um complexo azul-escuro com o amido.


Material Reagentes Estilete Sol. de HF, 30% Vidro Parafina Algodo C6H6 C2H5OH CCl4 7 tubos de ensaio Iodo Pipetas de 5mL H2SO4 concentrado Esptula KI MnO2 KMnO4 Estante para tubos de ensaio K2Cr2O7 Papel de filtro

Procedimento:

Parte I: Gravao em vidro 1.) Fundir a parafina e espalhar uma fina camada sobre uma superfcie vtrea. 2.) Aquecer lentamente o estilete para facilitar a remoo da parafina solidificada, executando o desenho desejado. 3.) Em seguida goteja-se cido fluordrico a 30%. 4.) Aguardar uma hora e meia ou duas horas e ento remover o cido com gua e a parafina com gua fervendo e um

algodo embebido em benzeno. Parte II: Obteno do iodo 1.) Colocar em trs tubos de ensaio 0,1g de iodeto e 0,1g de oxidante na ordem indicada: MnO2 KMnO4 K2Cr2O7. 2.) Em seguida adicionar 3 gotas de cido sulfrico concentrado em cada tubo. Observe a reao e depois completar para

1,0mL. Parte III: Solubilidade do iodo 1.) Colocar 0,05g de iodo em quatro tubos de ensaio e adicionar 2,0mL dos seguintes solventes: gua lcool Etlico Benzeno Tetracloreto de Carbono. Agitar e em seguida deixar em repouso. Observar.

Questionrio:

1. Qual a reao do cido fluordrico com o vidro ? 2. O vidro tambm atacado por hidrxidos ? Explique. 3. Explique o acondicionamento do flor em recipientes metlicos, apesar de ser um oxidante forte 4. D exemplos de obteno de HF em laboratrio. 5. Escreva as reaes de obteno do iodo com os reagentes usados na prtica. Calcule a massa de iodo produzida em

cada reao. 6. Descreva a solubilidade do iodo nos diferentes solventes. 7. A solubilidade do iodo em gua limitada. Explique como se pode aumentar esta solubilidade. 8. O que uma tintura ? 9. Comente a utilizao da tintura de iodo. 10. Comente as propriedades oxidantes do iodo.

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Quimica Inorganica Experimental