Escola da Apel
Técnicas Laboratoriais de
Química
Trabalho realizado por:
Cátia Lucélia Sousa e Silva
11ºA5
Dezembro de 2003
nº5
Turno: B
Objectivos
No âmbito da disciplina de Técnicas Laboratoriais de Química,
com a orientação da Srª Professora Filipa Escórcio, foi-nos proposto a
realização de um estudo sobre sais simples.
Neste trabalho pretendemos compeender o mecanismo das
reacções químicas, sintetizando um sal sinples, nomeadamente o iodeto de
chumbo (II), identificando a reacção química, consoante a natureza da
reacção e a variação de energia, se for o caso. Por fim, calcular o rendimento
da reacção.
Espero que o trabalho esteja suficientemente claro e elucidativo,
para que assim alcance os objectivos pretendidos.
Introdução
Em laboratório, podemos sintetizar produtos químicos, ou seja,
reproduzir laboratorialmente aquilo que a Natureza produz, ou não.
Com as sínteses laboratoriais podemos obter:
- novos produtos com propiedades mais acentuadas do que as
existentes naturalmente,como é o exemplo dos perfumes de
laboratório;
- compostos com propriedades que não se encontram nos
produtos naturais, é o caso da borracha sintética
- quantidades muito superiores àquelas que são possíveis extrair
de fontes naturais.
Estas são algumas das vantagens que uma síntese laboratorial nos
oferece para o dia a dia.
As sínteses são reacções químicas que originam produtos a partir
de substâncias normalmente mais simples ou comuns, estas podem ser totais
ou parciais, completas ou incompletas.
São totais quando os reagentes são substâncias elementares, ou
parciais quando os reagentes são substâncias compostas.
As reacções são completas quando se processam até que pelo
menos um dos reagentes se esgote, ou imcompletas quando terminam após a
obtenção de uma dada quantidade de produto.
Inversamente ao conceito de síntese existe o termo de
decomposição, ou seja, uma reacção em que algo é decomposto em vez de
ser produzido, como nas reacções de síntese. Estas reacções também podem
ser exotérmicas, quando libertam energia, ou endotérmicas quando
consoimem energia.
Um sal em química é qualquer composto formado pela reacção de
um ácido com uma base, ou um ácido e um metal, ou ainda a reacção entre
um óxido metálico e um ácido.
Os sais simples são compostos iónicos, constituído por apenas um
único tipo de catião e um único tipo de anião. Um exemplo de sal simples
muito conhecido e utilizado é o sal de cozinha (NaCl – cloreto de sódio).
Na sua grande maioria os sais têm elevado ponto de fusão, no
estado sólido ou cristalizado são pouco condutiveis electricamente, mas
quando solúveis em água ou fundidos possuem boa condutividade. É divido
à facilidade que os sais possuem em se dissolverem na água, que adiciona-se
solventes orgânicos às soluções sintetizadas, pois estes diminuem a
solubilidade dos compostos inorgânicos.
Neste protocolo experimental irá ser sintetizado um composto
cristalizado, nomeadamente o iodeto de chumbo (II) e o nitrato de potássio,
resultantes da reacção do nitrato de chumbo (II) com o iodeto de potássio,
traduzindo-se pela seguinte equação:
Pb(NO3)2 + 2KI Æ PbI2 + 2KNO3
Para a obtenção deste sal é necessário procedermos à filtração da
solução, que consiste em separar o material sólido do líquido, utilizando um
filtro que retem o sólido, deixando passar o líquido, pelos seus interstícios.
Material
-
balança
conta-gotas
estufa
funil de Buchner
gobelés
papel de filtro
pinça
pipetas
pompetes
trompa de vazio
vareta de vidro
vidro de relógio
Produtos/Reagentes
- solução aquosa de iodeto de potássio 0,20 mol/dm3
- solução aquosa de nitrato de chumbo (II) 0,10 mol/dm3
- álcool etílico
Procedimento
Experimental
1. Mediu-se, com uma pipeta,5,0 ml da solução aquosa de
nitrato de chumbo (II) e transferiu-se a solução para um
gobelé.
2. Mediu-se com outra pipeta, 5,0 ml da solução aquosa de
iodeto de potássio e adicionou-se à solução já contida no
gobelé.
3. Adiconou-se 10 gotas de álcool etílico ao conteúdo do copo.
4. Pesou-se o papel de filtro, secou-se o papel de filtro na
estufa, deixou-se arrefecer, mediu-se a sua massa
5. Registou-se todas as massas obtidas do papel de filtro.
6. Dobrou-se o papel de filtro de forma a acertar no funil de
Buchner.
7. Filtrou-se o conteúdo do gobelé a pressão reduzida, tendo o
cuidado de transferir todo o sólido para o funil, lavando-o
com água.
8. Retirou-se o papel de filtro com o precipitado e secou-se na
estufa.
9. Deixou-se arrefecer o papel de filtro com o precipitado e
mediu-se a massa do conjunto.
10. Calculou-se a massa do iodeto de chumbo (II) obtido.
11. Calculou-se o rendimento da reacção e todos os cálculos
derivados a este.
Observações/Medições
Neste trabalho experimental, observou-se que ao adicionarmos o
iodeto de potássio ao nitrato de chumbo (II), a solução formada tornou-se
amarela,com a formação de precipitados da mesma cor.
Massa inicial do papel de filtro
Massa do papel de filtro depois de seco (mi)
Massa do conjunto (papel de filtro + PbI2 );
(mf)
Massa do iodeto de chumbo (PbI2)
Volume = 5 ml = 0,005 dm3
massa prática = 0,21 g
Massas
1,09 g
1,05 g
1,26 g
0,21 g
Cálculos/Resultados
Pb(NO3)2 + 2KI --> PbI2 + 2KNO3
mPbI2 = mf – mi
= 1,26 – 1,05
= 0,21 g
M [Pb(NO3)2] = Ar(Pb) + 2*Ar(N) + 6*Ar(O)
= 207,20 + 2*14,01 + 6*16,00
= 331,22 g/mol
M (KI) = Ar(K) + Ar(I)
= 39,10 + 126,9
= 166 g/mol
M (PbI2) = 207,2 + 2 * 126,9
= 461 g/mol
Cálculo do reagente limitante:
nPb(NO2)3 = C * V
= 0,10 + 0,005
= 0,0005 mol
n(KI) = C * V
= 0,20 * 0,005
= 0,001 mol
n [Pb(NO3)2] = 0,0005 mol
n (KI) = 0,001 mol/2 = 0,0005 mol
*não há reagente limitante
Cálculo da massa teórica:
Pb(NO3)2 Æ m = n * M
= 0,0005 * 331,22
= 0,166 g
1 mol de Pb(NO3)2 ---- 1 mol de PbI2
331,22 g
------ 461 g
0,166
------ x
x = 0,23 g
Cálculo do rendimento da reacção:
= mprática/mteórica * 100
= 0,21/0,23 * 100
= 91%
Conclusões
Após a elaboração deste relatório, constatamos que os objectivos
propostos foram alcançados, isto é, a síntese de um sal simples e o cálculo
do seu rendimento.
A reacção foi de síntese parcial, pois, foi possível sintetizar o
iodeto de chumbo (II) apartir de duas substâncias compostas.
Neste trabalho experimental utilizou-se o álcool etílico como
solvente orgânico, adicionando-o à solução obtida para que este diminui-se a
solubilidade do sal na água. Outro aspecto a referir, foi o da pesagem e
secagem do papel de filtro na estufa, foi então observado que este diminuia
de massa depois de ir à estufa, logo concluimos que o papel de filtro
continha água; água esta que se evaporou depois de ter ido à estufa.
Foi também muito importante a utilização da filtração a pressão
reduzida visto que é muito eficiente e rápida.
Quanto aos cálculos para a obtenção do rendimento desta mesma
reacção, concluimos que não havia reagente limitante, sendo o rendimento
de 91%, o que significa que não houve muita perda de material, sendo 100%
o valor teóricamente esperado.
Não havendo mais aspectos importantes a referir, posso dizer que
este trabalho foi muito importante para o meu conhecimento a nível de
reacções de síntese e todos os cuidados a ter quando a realizamos.
Bibliografia
# Simões T.S, Queirós M.A, Simões M.O (1999), Técnicas
Laboratoriais de Química, Porto, Porto Ediora
# Pinto H.C, Carvalho M. de J., Fialho M.M. (2003), Técnicas
Laboratoriais de Química, Lisboa, Texto Editora
# Correia A.M. et al, Grande Enciclopédia Portuguesa e
Brasileira, Lisboa-Rio de Janeiro, Editoral Enciclopédia,
limitada
# Internet:
http://homepage.oninet.pt/520mar/sal_simples_tlq_ii.htm
Observações:_______________________________________
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