RELATÓRIO: Reações Químicas

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS
Instituto de Ciências Exatas – Departamento de Química
Química








RELATÓRIO: Reações Químicas







Ariadna Soares
Guilherme Figueiredo
Joao Paulo Barcelos




Belo Horizonte
16/09/2014


1. INTRODUÇÃO

O fenômeno pelo qual novas substâncias (produtos) são formadas a partir de outras iniciais (reagentes) é nomeado de reação química. As reações químicas são representadas através das chamadas equações químicas, nas quais apresentam de forma simplificada as transformações ocorridas com as substâncias em suas condições (estado físico, solventes, etc.) para realização do processo.

Exemplo:

BaCl2(aq) + Na2SO4(aq) BaSO4(s) + 2NaCl(aq)

A partir da análise da reação, é possível identificar seu produto em várias situações. Sendo identificados através dos efeitos macroscópicos visíveis (mudança de cor, formação de precipitado, etc) ou percebido pelo olfato.


2. OBJETIVO

Apresentar alguns dos tipos mais comuns de reações químicas, caracterizá-las e por fim fazer uma comprovação de sua ocorrência.






3. PARTE EXPERIMENTAL

Procedimento 1

Colocou-se cerca de 0,5g de KClO3 em um tubo de ensaio, adicionou-se pequena quantidade de MnO2 e misturou-se as substâncias, aquecendo-se em seguida o tubo de ensaio com o bico de Bünsen. Após o tubo esfriar, foi adicionado 5 mL de água destilada, e então deixou-se decantar. Após obter-se solução límpida, ela foi transferida para um outro tubo de ensaio e adicionou-se 2 gotas de solução de nitrato de prata.


Procedimento 2

Observou-se um pedaço de fita de magnésio (aproximadamente 2 cm de comprimento) e então a fita foi segurada em uma de suas extremidades com o auxílio de uma pinça metálica, e a outra extremidade foi levada ao bico de Bünsen. Ao iniciar a reação, afastou-se a fita da chama e colocou-se sob um vidro de relógio, para recolher o pó emitido, adicionando-se depois água e fenolftaleína ao pó.


Procedimento 3

Em um béquer de 1L, colocou-se água destilada até aproximadamente 2/3 de seu volume e depois adicionou-se 3 gotas de solução alcoólica de fenolftaleína à água do béquer. Em seguida, fixou-se um tubo de vidro resistente a um suporte e este foi imerso na água do béquer, até aproximadamente 4 cm de seu comprimento. Feito isso, cortou-se um pequeno fragmento de sódio (metálico, maleável) e depois de limpo, foi colocado no interior do tubo, onde acendeu-se um palito de fósforo e observou-se a reação. 




Procedimento 4

Adicionou-se cerca de 0,5 mL da solução de água oxigenada em um tubo e em seguida adicionou-se 10 gotas de ácido sulfúrico, 3,5 mol/L. Depois, adicionou-se gotas de solução de KMnO4 0,02 mol/L e observou-se a reação. 


Procedimento 5

Colocou-se 1 mL de solução 0,1 mol/L de Cu2+ em dois tubos de ensaio, que foram identificados como 1 e 2. No tubo 1, foi colocado, gota a gota, pequena quantidade de solução de hidróxido de amônio 0,5 mol/L e observou-se a reação. Em seguida, adicionou-se ao mesmo tudo uma maior quantidade de solução de hidróxido de amônio, onde observou-se nova transformação. No tubo 2, colocou-se pequena quantidade de solução de hidróxido de sódio 0,1 mol/L e observou-se a reação ocorrida.


Procedimento 7

Colocou-se 2 mL de água destilada em um tubo de ensaio. Depois, adicionou-se 3 gotas de solução de fenolftaleína e 5 gotas de ácido clorídrico (HCl) 0,1 mol/L, agitando o composto. A seguir, adicionou-se gota a gota a solução de hidróxido de sódio (NaOH) 0,1 mol/L e observou-se a reação.










4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Procedimento 1

Após o aquecimento do tubo, ocorreu a reação química entre o KClO3 e o MnO2:
2 KClO3(s) 2 KCl(aq) + 3 O2(g) , de forma que o MnO2 serve apenas como catalisador da reação de combustão. Após o resfriamento e a decantação do composto, a separação da fase líquida do mesmo e a adição da solução de nitrato de prata a esse líquido, observou-se uma nova reação química, evidenciada pela formação de precipitado, um sólido floculento de cor branca. A reação foi a solução de KCl, obtida nos processos anteriores, com o nitrato de prata (AgNO3), descrita a seguir:

KCl(aq) + AgNO3(aq) AgCl(s) + KNO3(aq).

Além do sólido (AgCl), forma-se um líquido turvo, devido à precipitação do sólido, que foi apenas parcial.

Procedimento 2

A fita de magnésio utilizada possuía cerca de 2 cm de comprimento, além de ser da cor prateada, sólida e bastante maleável. Ao se colocar a fita ao bico de Bünsen, ocorreu uma reação de combustão, formando um óxido: Mg(s) + ½O2(g) MgO(s)

Esse óxido (MgO) é o pó recolhido no vidro de relógio e evidencia a reação ocorrida. Feito isso, adicionou-se fenolftaleína e água ao pó, ocorrendo outra reação química: MgO(s) + H2O(l) Mn(OH)2(aq). Como ocorreu a formação de uma base, o hidróxido de magnésio, o composto assumiu a coloração rósea, devido a presença da fenolftaleína.






Procedimento 3

Ao adicionar-se fenolftaleína à água do béquer, não observou-se modificações na sua coloração, visto que o meio era neutro (água destilada). Como a reação do sódio sólido com água é perigosa (devido à liberação de gás hidrogênio, que é muito reativo), utilizou-se um suporte e um tubo de vidro resistente. Ao colocar o sódio sólido na água, observou-se uma movimentação intensa do sólido no tubo, seguida de uma explosão com a liberação do gás hidrogênio e um som característico, bem como a mudança de cor da solução. A reação ocorrida foi Na(s) + H2O(l) ½H2(g) + NaOH(aq), de forma que o gás hidrogênio é uma evidência da reação e a mudança de cor é justificada pela presença de fenolftaleína em meio básico, visto que ocorreu a formação de NaOH, uma base.

Procedimento 4

Ao adicionar 10 gotas de ácido sulfúrico na solução de água oxigenada, não é observada nenhuma mudança, somente sabe-se que o meio se torna ácido e a solução continua incolor. Ao adicionar-se gotas da solução de permanganato de potássio, percebe-se que esta solução, inicialmente na cor violeta, também se torna incolor ao entrar em contato com a solução de ácido sulfúrico com a água oxigenada.

Isso evidencia uma reação de oxirredução, representada pela equação global:

5 H2O2(l) + 2 MnO4-(aq) + H+(aq) 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g) + 2 H2O(l) + 6 OH-(aq).

Após adicionar-se certa quantidade de KMnO4, a solução deixa de se tornar incolor e passa a permanecer roxa. Isso indica que um dos reagentes passou a estar em excesso, no caso o permanganato, e não ocorre mais reação.

Durante todo o processo, foi necessário agitar vigorosamente o tubo de ensaio, para evitar a formação do dióxido de manganês, que é um sólido preto, o que deixaria a solução na cor marrom. Dessa forma, ao parar de agitar o tubo, ocorreu essa formação, representada pela equação MnO4¯(aq) + H2O2(l) Mn2+(aq) + MnO2(s), na qual há a formação de MnO2 indesejado no intermediário do processo.
Procedimento 5

No primeiro tubo, ao gotejar a solução de hidróxido de amônio na de sulfato de cobre, ocorre a reação Cu2+(aq) + 2 NH4OH(aq) Cu(OH)2(s) + 2 NH4+, de forma que observa-se a formação de um precipitado e uma coloração azulada bem fraca.

Entretanto, ao adicionar maior quantidade de hidróxido de amônio, ocorre uma outra reação: Cu(OH)2(s) + 4 NH4OH(aq) [Cu(NH3)4]2+(aq) + 2 OH¯(aq) + 4 H2O(l), que ocorre devido à quebra do equilíbrio químico decorrente dessa adição, de forma a dissolver o precipitado, formando um complexo de coloração escura. Isso é explicado pelos princípios da Química de complexação (ou Química de coordenação), em que há um átomo metálico ou um íon central rodeado por um conjunto de átomos ligantes. Neste caso, o íon central é o Cu2+ e os átomos ligantes são os NH4OH's.

No segundo tubo, ao gotejar a solução de hidróxido de sódio na solução de sulfato de cobre, ocorre a reação Cu2+(aq) + NaOH(aq) Cu(OH)2(s) + Na2SO4(aq), sendo que o composto também adquire a cor azulada e forma o precipitado.


Procedimento 6

Ao adicionar a fenolftaleína à água destilada, não foi observada nenhuma mudança, uma vez que a fenolftaleína atua em meio básico; como a água destilada possui pH neutro, nada é observado. O mesmo ocorreu ao adicionar gotas de ácido clorídrico e agitar o tubo. Ao adicionar, porém, gota a gota da solução de hidróxido de sódio, inicialmente não nota-se mudanças na solução, mas após adicionar certa quantidade do hidróxido, notou-se que a solução passa a assumir uma coloração rósea, que vai se tornando mais intensa a medida que se adiciona mais hidróxido, tornando-se violeta após um certo tempo. Isso ocorre porque a solução, inicialmente ácida, vai se tornando cada vez mais básica, até que seu pH ultrapassa os 7,0 e a fenolftaleína passa a indicar que o meio está básico.



5. CONCLUSÃO

Conclui-se que através das reações químicas o homem pode desenvolver técnicas e conhecimento em diversas áreas, tendo, portanto muita utilidade para a ciência, pois assim podem-se fazer novas substâncias e trabalhar nas já conhecidas para atender às necessidades do ser humano.


6. REFERÊNCIAS
- Apostila de Práticas de Química Geral da UFMG – 2º semestre 2014. 
- Química Geral e Reações Químicas, vol. 1 / John C. Kotz, Paul M. Treichel, Gabriela C. Weaver; tradução técnica Flávio Maron Vichi; tradução Solange Aparecida Visconte – São Paulo: Cengage Learning, 2009.
- LENZI, Ervim et al. Química Geral Experimental. Rio de Janeiro: Freitas Bastos, 2004.



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