ACTIVIDADE LABORATORIAL – QUÍMICA 11.º ANO – ALQ 1.1 AMONÍACO E COMPOSTOS DE AMÓNIO EM MATERIAIS DE USO COMUM O que se pretende Pesquisar a presença de amoníaco e de compostos de amónio em produtos comerciais utilizados no quotidiano, através de testes laboratoriais de análise qualitativa. Nomeadamente, em dois produtos de limpeza, o Sonasol Amoniacal e o Ajax Vidros, num adubo para bonsais. Para além das amostras dos produtos comerciais referidos, ir‐se‐á testar também uma amostra padrão, que contém amoníaco, e realizar‐se um ensaio em branco, isto é, a uma amostra que não contém nem amoníaco nem iões amónio. Verificar significados Os testes laboratoriais realizados no presente trabalho são meramente qualitativos, pois permitem apenas identificar a presença de uma determinada substância mas não permitem saber qual a sua quantidade. Se os testes utilizados permitirem identificar apenas a presença de amoníaco, então, no caso da amostra a pesquisar possuir não amoníaco mas sim compostos de amónio, a presença destes só pode ser detectada de forma indirecta. Isto é, após a sua conversão do ião amónio em amoníaco por adição de uma base forte segundo a reacção química descrita pela equação (1): NH
aq
OH
aq
NH aq
H O l (1) Teste A‐ o amoníaco gasoso libertado da amostra reage com o cloreto de hidrogénio gasoso libertado do ácido clorídrico concentrado formando‐se cloreto de amónio sólido (fumos brancos), conforme descrito pela equação química (2): NH g
HCl g
NH Cl s (2) Teste B‐ devido às propriedades alcalinas do amoníaco, o papel indicador ácido‐base vermelho de tornesol (previamente humedecido com água) muda de cor para azul na presença do amoníaco gasoso libertado da amostra. 1 ACTIVIDADE LABORATORIAL – QUÍMICA 11.º ANO – ALQ 1.1 Teste C‐ o amoníaco em solução aquosa reage com o reagente de Nessler (solução alcalina de tetraiodomercurato (II) de potássio) originando um precipitado de cor amarelo acastanhado, em soluções diluídas, ou de cor vermelho acastanhado, em soluções concentradas. Neste caso, e porque o regente de Nessler é uma solução alcalina, para detectar a presença do ião amónio não é necessário adicionar uma base para o converter em amoníaco. Teste D‐ por adição de gota a gota uma solução aquosa de sulfato de cobre (II) diluída a uma solução aquosa de amoníaco forma‐se um precipitado gelatinoso de cor azul claro (Cu(OH)2), conforme descrito na equação química (3): Cu
aq
2OH aq
Cu OH
s (3) Prosseguindo a adição da solução aquosa de sulfato de cobre (II), o precipitado formado dissolve‐se e a solução adquire então uma cor azul intensa devido à formação do ião complexo tetraminocobre (II) ( Cu NH
2+
), segundo a reacção química descrita na equação (3): Cu OH
s 4NH aq
Cu NH
2+
aq 2OH
aq (4) Lista de material e reagentes Descrição Suporte para tubos de ensaio Vareta de vidro Pipeta 1 mL Conta‐gotas Tubos de ensaio Solução aquosa concentrada de Hidróxido de Sódio Ácido Clorídrico concentrado Papel vermelho de tornesol Reagente de Nessler Solução aquosa diluída de Sulfato de Cobre (II) Amostra Padrão ‐ Solução aquosa de amoníaco Branco ‐ Água destilada Amostra 1 ‐ Sonasol Amoniacal Amostra 2 – Ajax Vidros Amostra 3 – Adubo para bonsais Quantidade 1 5 5 7 20 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Procedimento 1. Teste A: 1.1. Transferir uma pequena porção da amostra a testar para um tubo ensaio e colocar no suporte; 2 ACTIVIDADE LABORATORIAL – QUÍMICA 11.º ANO – ALQ 1.1 1.2. Alcalinizar a amostra, adicionando à amostra umas gotas da solução aquosa de Hidróxido de Sódio, e tapar imediatamente o tubo de ensaio; 1.3. Numa hotte, destapar e aproximar da boca do tubo uma vareta de vidro humedecida com ácido clorídrico concentrado; 1.4. Observar e registar se ocorre a formação de fumos brancos; Fig. 1 Formação de fumos brancos.
1.5. Repetir o procedimento com todas as amostras. 2. Teste B 2.1. Transferir uma pequena porção da amostra a ensaiar para um tubo ensaio e colocar no suporte; 2.2. Alcalinizar a amostra, adicionando à amostra umas gotas da solução aquosa de Hidróxido de Sódio, e tapar imediatamente o tubo de ensaio; 2.3. Destapar o tubo de ensaio e aproximar da boca do tubo uma fita de papel de vermelho de tornesol previamente humedecida com água, tendo o cuidado de não tocar com a fita nas paredes do tubo de ensaio; 2.4. Observar e registar se ocorre a mudança de cor do papel vermelho de tornesol; Fig. 2 Mudança de cor do papel vermelho de tornesol.
2.5. Repetir o procedimento com todas as amostras. 3. Teste C: 3.1. Transferir cerca de 1 mL da amostra a ensaiar para um tubo de ensaio e colocar no suporte; 3.2. Adicionar 3 gotas de reagente de Nessler; 3.3. Observar e registar se ocorre a formação de um precipitado e qual a sua cor; 3 ACTIVIDADE LABORATORIAL – QUÍMICA 11.º ANO – ALQ 1.1 Fig. 3 Precipitados de cor la‐
ranja acastanhado e vermelho acastanhado. 3.4. Repetir o procedimento com todas as amostras. 4. Teste D: 4.1. Transferir um pequena porção da solução aquosa de sulfato de cobre (II) para um tubo de ensaio; 4.2. Adicionar, gota a gota, a amostra a ensaiar à solução aquosa de sulfato de cobre no tubo de ensaio; 4.3. Observar e registar se ocorre a formação de um precipitado gelatinoso azul claro. Fig. 4 Precipitado gelatinoso azul claro.
4.4. Continuar a adicionar a amostra a ensaiar; 4.5. Observar e registar se ocorre a dissolução do precipitado gelatinoso azul claro seguida da coloração azul intensa da solução; Fig. 5 Coloração azul intensa da solução
4.6. Repetir o procedimento com todas as amostras. 4 ACTIVIDADE LABORATORIAL – QUÍMICA 11.º ANO – ALQ 1.1 Resultados Amostra Padrão Teste A Fumos Brancos Teste B Mudança para cor azul Teste C Formação de precipitado vermelho acastanhado Adubo Fumos Brancos Mudança para cor azul Formação de precipitado laranja acastanhado Sonasol Amoniacal Fumos Brancos Mudança para cor azul Ajax Vidros Fumos Brancos Mudança para cor azul Não ocorre formação fumos brancos Não ocorre mudança de cor Formação de precipitado laranja acastanhado Formação de precipitado laranja acastanhado Não ocorre formação de precipitado Branco Teste D Não ocorre formação de precipitado A solução não adquire cor azul intensa Não ocorre formação de precipitado A solução não adquire cor azul intensa Ocorre formação de precipitado A solução adquire cor azul intensa Ocorre formação de precipitado A solução adquire cor azul intensa Não ocorre formação de precipitado A solução não adquire cor azul intensa Tabela 1 Registos das observações nos diferentes testes realizados às amostras.
Conclusões Adubo Teste A Teste B Teste C Presença Presença Presença de de de amoníaco amoníaco amoníaco e/ou de ião e/ou de ião e/ou de ião amónio amónio amónio Sonasol Presença Presença Presença Amoniacal de de de amoníaco amoníaco amoníaco e/ou de ião e/ou de ião e/ou de ião amónio amónio amónio Ajax Vidros Teste D Ausência de amoníaco Não tem amoníaco Tem compostos de amónio Presença de amoníaco Tem amoníaco Pode ou não ter compostos de amónio Presença Presença Presença Presença de de de de amoníaco amoníaco amoníaco amoníaco e/ou de ião e/ou de ião e/ou de ião e/ou de ião amónio amónio amónio amónio Tem amoníaco Pode ou não ter compostos de amónio Tabela 2 Composição das amostras quanto à presença de amoníaco e de ião amónio com base dos resultados dos testes. 5