UNIVERSIDADE FEDERAL DA FRONTEIRA SUL – UFFS

CAMPUS REALEZA – PR

CURSO DE QUÍMICA – LICENCIATURA

QUÍMICA INORGÂNICA EXPERIMENTAL

PROF. DR. RAFAEL STIELER

RENDIMENTO DE UMA REAÇÃO DE PRECIPITAÇÃO

ACADÊMICOS : UELINTON MENDES DA SILVA

DAVID VICTOR HUGO DE OLIVEIRA

CARLOS AUGUSTO MAFFEI

REALEZA – PR, SETEMBRO DE 2013

INTRODUÇÃO

Neste relatório, mostraremos o processo de rendimento de uma reação de precipitação, que nos proporcionamos a fazer em uma aula experimental de química inorgânica, ocorre uma reação de precipitação quando duas soluções de eletrólitos fortes são misturados e eles reagem para formar um sólido insolúvel. Um precipitado é uma substância que se separa de uma solução, formando uma fase sólida. Este fenômeno ocorre quando a solução contendo uma determinada substância se torna supersaturada, e o excesso não se dissolve e decanta. E o reagente limitante é o que determina o rendimento máximo do produto de uma reação.

O rendimento teórico de um produto é a quantidade máxima que pode ser esperada na base da estequiometria de uma equação química. E o rendimento percentual é a percentagem do rendimento teórico que foi realmente atingida.

OBJETIVOS

No laboratório um dos objetivos era a observação de uma reação de precipitação e realizar cálculos estequiométricos para calcular o rendimento de uma reação com os reagentes cloreto de bário e cromato de potássio.

Em uma reação de precipitação, forma-se um produto sólido insolúvel quando duas soluções eletrolíticas fortes são misturadas. Quando uma substância insolúvel forma-se em água, ela precipita imediatamente. Na equação química de uma reação de precipitação, usamos (aq) para indicar as substâncias que estão dissolvidas na água e (s) para indicar o sólido que precipitou:

K₂CrO_4(aq) + BaCl_{2 (aq) →} BaCrO_4(s) +2KCl_(aq)

As reações de precipitação tem muitas aplicações. Uma é a produção de compostos. A estratégia é escolher soluções de partida que forneçam, ao serem misturadas, um precipitado do composto insolúvel desejado. Pode-se, então, separar o composto insolúvel e mistura reacional por filtração. Outra aplicação é a análise química. Na análise qualitativa, a determinação das substâncias presentes em uma amostra, a formação de um precipitado é usada para confirmar a identidade de certos íons. Na análise quantitativa, o objetivo é determinar a quantidade de cada substância ou elemento presentes na amostra. Na análise gravimétrica, em particular, a quantidade de substância presente é determinada pela medida da massa. Nessa aplicação, um composto insolúvel precipita, o depósito é filtrado e pesado e a quantidade de uma das substâncias em uma das soluções originais é calculada. A análise gravimétrica é muito usada no monitoramento ambiental para encontrar a quantidade de chumbo ou mercúrio que existe em amostras de água.

O rendimento teórico de uma reação é a quantidade máxima (mols, massa ou volume) de produto que pode ser obtida a partir de uma determinada quantidade de reagente. As quantidades calculadas de produtos a partir de uma dada massa de reagente. O rendimento percentual é a fração do rendimento teórico que é realmente obtida, expresso em porcentagem:

Rendimento percentual= rendimento real x 100%

rendimento teórico

MATERIAIS E REAGENTES

• 02 Vidros de relógio
• 02 Provetas
• 02 Béqueres
• 03 Bastões de vidro
• 01 Papel filtro
• 01 Pisseta com etanol
• 01 pisseta com água destilada
• 01 Funil
• 01 Suporte com anel de ferro
• Estufa de secagem
• Cromato de potássio
• Cloreto de bário

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

No procedimento, foi pesado 0,802 g de cromato de potássio, em um vidro relógio e transferido para um béquer com 50 ml de água destilada medida em proveta , e mais 5 ml para lavar o vidro relógio e obter o que sobrou de produto, e com um bastão foi agitado até sua completa dissolução.

Novamente foi pesado em um vidro relógio, 0,6060 g de cloreto de bário, e foi transferido para um béquer com 25 ml de água destilada medida em proveta e mais 5 ml de água destilada para lavar o vidro relógio e obter o máximo do produto, e agitado com um bastão de vidro até sua completa dissolução.

Foram os mesmos misturados para formar uma solução, e colocados em resfriamento por volta de 10 minutos em um recipiente com cubos de gelo, até precipitar. Enquanto resfriava pesamos um papel filtro em uma balança analítica, o peso do papel filtro de 0,989.

Adaptamos um anel de ferro em um suporte, e colocamos o funil, após isso adaptamos o papel filtro ao funil, de forma que as bordas do papel filtro ficassem um pouco para fora do funil, para que não houvesse perda do produto, e embaixo do funil foi colocado outro béquer para recolher a solução já filtrada.

Com cuidado pegamos o béquer com a solução já precipitada, que estava no resfriamento, e com ajuda de um bastão de vidro filtramos o precipitado, no béquer ficou um pouco da solução, então foi lavado duas vezes com uma pisseta que continha etanol e também foi filtrado, após uns 10 minutos colocamos etanol na filtragem junto com o reagente em excesso (Cromato de potássio), para facilitar na evaporação, após completa a decantação retiramos do funil o papel filtro, e o transferimos para um vidro relógio para colocar em uma estufa de secagem à 150ºC.

Mas pelo fato de serem realizados vários experimentos, e a falta de sincronia entre os grupos para fazerem suas pesagens, a estufa variou de 100º C à 120ºC.

PESAGENS

• 1ª Pesagem = 22 minutos à 118º C = 1,961 g
• 2ª Pesagem = 30 minutos à 115º C = 1,718 g
• 3ª Pesagem = 35 minutos à 105º C = 1,583 g
• 4ª Pesagem = 45 minutos à 108º C = 1,522 g
• 5ª Pesagem = 50 minutos à 105º C = 1,527 g

Após à evaporação da água destilada e do etanol, e a estabilização dos pesos, levamos o papel filtro com o reagente em excesso (Cromato de potássio), para pesar na balança analítica.

• 1,527g - 0,989 do papel filtro = 0,538g de reagente em excesso

APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS

01)Escreva a equação química correspondente à reação observada. Indique o precipitado formado. Qual é seu nome ?

n = m = 0,802 = 0,00413 n = 4,13 m.mol^-1

M 194,19g.mol^-1

n = m = 0,606 = 0,00291 n = 2,91 m.mol^-1

M 208,23g.mol^-1

Rendimento percentual= rendimento real x 100%

rendimento teórico

x = 0,538g = 0,71733 x 100% = 71,733 % rendimento percentual

0,750g

K₂CrO_4(aq) + BaCl_{2 (aq) →} BaCrO_{4 (s)} + 2KCl _(aq)

2K⁺_(aq) + Cr^-2_(aq) + Ba²⁺_(aq) +2Cl^- _{(aq) →} BaCrO_4(s) + 2K⁺_(aq) + 2Cl^-_(aq)

• Precipitado formado foi Cromato de bário.

02)Qual a finalidade de se aquecer a solução de cromato de potássio?

Para aumentar a solubilidade.

03)Por que a filtração deve ser realizada com o máximo de cuidado?

Para que não haja perda do produto e contato com a pele.

04)Qual a finalidade de se lavar o precipitado obtido com água destilada?

Para conseguir o máximo do precipitado que restou no béquer

05)Calcule o rendimento teórico da reação. Calcule o rendimento prático. Compare o resultado prático com o calculado teoricamente. Calcule o rendimento percentual da reação.

Rendimento teórico

2,96mol n = m m = n.M

M m = 2,96 x 10^-3 mol . 253,33 g. mol^-1

m = 0,750g

Rendimento Prático

2,91 mol n = m m = n. M

M m = 2,91 x 10^-3 . 253,33g . mol^-1

m = 0,737 g

0,750 – 0,737 = 0,013 de perda de produto * falhas no procedimento

Rendimento percentual da reação

x = 0,538 = 0,7173 x 100% = 71,73 %

0,750

06)Discuta as causas dos desvios, que porventura forem encontrados, entre o resultado prático e o teórico.

Ocorreram falhas no experimento como perda do produto no manuseio da filtração e na transferência para os béqueres.

07)Numa queima de 30 gramas de grafite puro obteve-se dióxido de carbono com 90% de rendimento. Qual foi a massa de produto encontrada?

O = 16 1C_(S) + 1O_{2 →} 1CO_{2 (g)}

C =12 30g ______ 100% x = 2700 = 27 g

x g ______ 90% 100

massa do produto encontrada foi 27g

CONCLUSÕES

Em suma, observamos que os resultados práticos se diferem dos resultados teóricos. Por isso analisamos que o manejo desse experimento deve ser feito com muito cuidado e atenção para não haver perdas significativas do produto, principalmente no processo de filtração,O rendimento de uma reação química está relacionado com vários fatores, tais como:Aparelhagem utilizada; Deficiência do operador; Impureza das substâncias entre outras. O cálculo estequiométrico é o cálculo das quantidades das substâncias envolvidas numa reação química, ou seja, aplicar as leis das combinações químicas às reações.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente/ Peter Atkins, Loretta Jones; tradução Ricardo Bicca de Alencastro.- 3. ed.- Porto Alegre: Bookman, 2006. 968 p.:il. ;28 cm.