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3. Determinação de água de hidratação do
BaCl2.x H2O
Objetivo
Determinar o número de mols de uma substância anidra e de água de
cristalização em um composto e usar esta informação para determinar a fórmula
empírica do correspondente sal hidratado.
Conceitos fundamentais
Muitos compostos inorgânicos apresentam moléculas de água retidas em
sua estrutura cristalina e são denominados hidratos. As correspondentes
moléculas de água são denominadas águas de cristalização ou de hidratação e
estão presentes em proporção estequiométrica. Às vezes estas moléculas
simplesmente ocupam espaços vazios numa rede cristalina, mas freqüentemente
o cátion destes sais interage diretamente com as moléculas de água. As fórmulas
dos hidratos são representadas adicionando-se um número específico de
moléculas de água ao final da fórmula. É interessante constatar que mesmo
quando a porcentagem ponderal de água em um sal hidratado é elevada, o sal se
mostra como sólido. A água de hidratação de muitos hidratos pode ser removida
com aquecimento acima de 100 oC e o sólido remanescente (sem água) é
denominado de composto anidro (entretanto, em vários casos o aquecimento do
sal hidratado produz outras substâncias voláteis à parte a água).
Se a fórmula molecular do composto anidro é conhecida pode-se então
determinar a fórmula empírica do correspondente sal hidratado.
Procedimento
a.
Pesar um cadinho vazio e adicionar neste cerca de 2 a 3 gramas de
BaCl2.xH2O
b.
Montar a aparelhagem de forma que o cadinho fique apoiado sobre o triângulo
de porcelana, que por sua vez se apóia sobre a argola de ferro adaptada no
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suporte universal.
c.
Mantendo-se o cadinho parcialmente tampado, para permitir o escape dos
vapores de água, iniciar o aquecimento brando por cerca de 5 minutos. Trazer
a chama mais próxima da base do cadinho e aumentar o aquecimento por
mais 5 minutos. Finalmente aumentar a intensidade da chama do cadinho e
aquecer intensamente por 10 minutos sem a tampa.
d.
Desligar a chama do bico de Bunsen, tampar completamente o cadinho e
deixar resfriar por 10 minutos. Transferir o cadinho, sem a tampa, para um
dessecador e deixar resfriar por mais 5 minutos.
e.
Pesar o cadinho com o sal desidratado.
f.
Aquecer o cadinho novamente, repetir a pesagem até se obter massa
constante.(se houver tempo suficiente)
g.
Com os dados de massa da experiência, calcular a quantidade de moléculas
de água por fórmula grama de cloreto de bário, ou seja , o seu grau de
hidratação.
h.
Justifique os possíveis erros experimentais.
Esquema de cálculos:
Massa do cadinho com a amostra:
______________g
Massa do cadinho vazio:
______________g
Massa do sal hidratado:
______________g
Massa do cadinho com amostra após aquecimento:
______________g
Massa do sal desidratado:
______________g
Massa de água eliminada:
______________g
Número de mols de BaCl2 anidro obtido(n1)
:
______________
Número de mols de H2O eliminado: (n2):
______________
Relação molar (H2O/BaCl2) n2/n1:
______________
BaCl2.xH2O x = ___ moléculas de água para cada fórmula grama de BaCl2.
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Questionário
1) Apresente
os
cálculos
efetuados.
Interprete
apresentando
a
estequiometria do composto
2) Justifique os possíveis erros experimentais.
3) Por que é importante que o aquecimento da substância seja efetuado até
que se obtenha peso constante?
4) Qual é a função do dessecador?
5) Qual a substância secante que está no dessecador empregado? Que
outras substâncias poderiam ser usadas? (Cite três substâncias).
6) Faça um esquema de um dessecador indicando suas partes e descreva a
maneira correta de abri-lo e fecha-lo.
7) Qual a diferença entre fórmula empírica e fórmula molecular?
8) Determine as fórmulas empíricas dos minerais que apresentam as
seguintes composições:
a- ZnSO4 = 56,14%
, H2O = 43,86%
b- Na2SO4 = 7,95g
, H2O = 7,05g