Experimento 5 Síntese de Sais Duplos Alúmen de Potássio alumínio Resolvido-2022 2

Apresente equações químicas completas correspondentes às reações observadas 1 Apresentar de forma detalhada os cálculos de rendimento indicando o reagente limitante e justificando o resultado obtido 2 Apresente uma justificativa sobre a utilização da solução etanólica e o restringimento do sistema na etapa de obtenção dos cristais do alumé 3 Explique a química do Alumínio O alumínio deveria reagir com a água e com o ar mas ele é estável em ambos casos Como se explica este fato Data Experimento XX título do experimento Em azul somente as instruções para preenchimento do caderno de laboratório 1 Metodologia realizar esquemas ou fluxogramas da metodologia da pratica 2 Esquema de reação Desenhar as estruturas químicas dos reagentes seguida da seta de reação com os solventes e catalisadores e então desenhar as estruturas químicas dos produtos Detalhar a estequiometria da reação 3 Dados dos reagentes e produtos Nome Quantidade teórica Quantidade real Reagente A 10 g 105 g Reagente B 10 mL 11 mL Solvente C Catalisador D 4 Observações do experimento Ex Vidraria quebrou Experimento não deu certo Tempo real de reação Mudanças de cor Geração de gases Aspecto da reação Erros no procedimento e como foram corrigidos Observações Preenchimento com letra legível Iniciar as anotações do experimento no topo da página Experimento XX título do experimento Tudo que está em azul deve ser deletado ou substituído na versão final do relatório 1 Introdução 10 pontos Nas suas palavras conceitos químicos que são relevantes para entender os resultados obtidos na pratica no máximo 2 parágrafos 2 Esquema de reação 20 pontos Desenhar as estruturas químicas dos reagentes seguida da seta de reação com os solventes e catalisadores e então desenhar as estruturas químicas dos produtos Detalhar a estequiometria da reação 3 Dados dos reagentes e produtos 20 pontos Todos os campos devem ser preenchidos Caso seja impossível colocar um hífen Nome MM gmol m g V mL n mol d gmL TF e TE C Cuidados especiais referência pictogramas 4 Resultados e discussão 40 pontos Adicionar aqui as observações experimentais Aparência dos solventes e reagentes mecanismo cálculo de rendimento sucesso do experimento Eficiente Precário Justifique análise dos espectros fontes de erro e sugestões para melhorar o experimento Adicionar aqui as perguntas a serem respondidas no relatório 5 Referências bibliográficas 10 ponto Referências usadas para preenchimento do relatório A citação deve ser feita no sistema numérico 1 ou 1 Nesta seção colocar em ordem crescente as referências e adicionar informações como autores título do trabalho e se for site adicionar o link e data de acesso Exemplos Site SEM AUTOR Extração líquidolíquido Disponível em httpsedisciplinasuspbrpluginfilephp4469845modresourcecontent1 ExtraC3A7C3A3o2007ApdftextExtraC3A7C3A3o2DlC3 ADquido2DlC3ADquido2020oupreferencialmente20um20ou20mai s20componentes Acesso em 17 de fev de 2022 Livro OBBIO Norberto O positivismo jurídico lições de filosofia do direito 2 ed São Paulo Ícone 2006 Parte de livro SCHWARTZMAN Simon Como a universidade está se pensando In PEREIRA Antonio Gomes Org Para onde vai a universidade brasileira Fortaleza UFC 1983 p 2945 Artigo de revista SAVIANI Demerval CARVALHO Délton de A universidade e a problemática da educação e cultura Educação brasileira Brasília v 1 n 3 p 3558 maioago 1979 Trabalho acadêmico OTT Margot Bertolucci Tendências ideológicas no ensino de primeiro grau 1983 Tese Doutorado em Educação Faculdade de Educação Universidade Federal do Rio Grande do Sul Porto Alegre 1983 Experimento 5 Síntese de Sais Duplos Alúmen de potássioalumínio 1 Introdução Um sal duplo é um sal formado por dois cátions e um ânion Quando o ânion do sal duplo é um sulfato e os cátions são um metal trivalente e um monovalente tem se um alúmen No presente experimento foi realizada a síntese de um alúmen de potássio cátion monovalente e alumínio cátion trivalente A síntese do alúmen de potássio e alumínio é importante do ponto de vista ambiental visto que pode ser utilizada no processo de reciclagem do alumínio como por exemplo no caso das latas de alumínio 2 Esquema de reação 21 Reações da Etapa 1 Reação entre o alumínio e o hidróxido de potássio 2 Al s 2 KOH aq 6 H2O l 2 KAlOH4 aq 3 H2 g 1 Sequência de reações de formação do alúmen de potássio a partir do KAlOH4 i 2 KAlOH4 aq H2SO4 aq 2 AlOH3 s K2SO4 aq 2 H2O l 2 ii 2 AlOH3 s K2SO4 aq 3 H2SO4 aq 2 KAlSO42 aq 6 H2O l 3 iii 2 KAlSO42 aq 24 H2O l 2 KAlSO42 12 H2O s 4 22 Reações da Etapa 2 Reação entre o alúmen de potássio e o cloreto de bário KAlSO42 aq 2 BaCl2 aq 2 BaSO4 s KAlCl4 aq 5 Reação entre o alúmen de potássio e o hidróxido de sódio 2 KAlSO42 aq 6 NaOH aq 2 AlOH3s K2SO4 aq 3 Na2SO4 aq 6 Reação entre o alúmen de potássio e o Cobaltonitrito de sódio 2 KAlSO42 aq Na3CONO26 s K2Na3CONO26 s 2 AlSO42 aq 7 3 Dados dos reagentes e produtos Nome MM gmol M g V mL N mol D gmL TF e TE C Cuidados especiais referência pictogramas Alumínio 2698 05613 00208 6693 2470 1 Hidróxido de potássio 5610 25 00375 212 360 1327 1 Ácido sulfúrico 980 10 009 183 10 337 1 Alúmen de potássioalumíni o dodecahidratado 47446 02508 00005 3 925 750 Água destilada 1802 10 100 0 100 Cloreto de bário 20823 386 1 00185 386 962 1560 1 Hidróxido de sódio 39997 213 1 00533 213 318 1388 1 Cobaltonitrito de sódio 40993 048 1 00011 7 048 220 1 4 Resultados e discussão Inicialmente foi realizada a adição de hidróxido de potássio KOH ao alumínio neste caso foi utilizado papel alumínio promovendo uma reação de corrosão 2 onde ocorreu a efervescência associada à liberação o gás hidrogênio nessa reação conforme mostra a Equação 1 no esquema de reações do presente relatório Como essa reação é exotérmica o béquer contendo a solução de KOH e o papel alumínio esquentou pois ocorreu a liberação de energia na forma e calor O alumínio foi oxidado à Al3 resultando em uma solução de coloração escura com resíduos sólidos conforme mostra a Figura 1 Figura 1 Solução resultante da reação entre alumínio e hidróxido de potássio Após a filtração a solução voltou a ficar límpida Por estequiometria 1 mol de alumínio reage com 1 mol de KOH como a quantidade de matéria de alumínio nº de mol era menor do que o de KOH e temse uma estequiometria 11 o alumínio é o reagente limitante neste caso Quando o ácido sulfúrico foi adicionado à solução observouse a formação de algumas porções brancas sólidas caracterizadas como o hidróxido de alumínio conforme demonstra a Equação 2 do esquema de reações o qual foi dissolvido por meio a homogeneização realizada manualmente através da agitação onde o béquer também ficou quente visto que a reação de neutralização é exotérmica Ao diminuir a temperatura da solução saturada de alúmen de potássio e alumínio no banho de gelo ocorre a precipitação dos cristais mostrados na Figura 2 Basicamente a função do banho e gelo é promover a cristalização do alúmen 3 Figura 2 Alúmen de potássio e alumínio A solução etanoica 11 utilizada para lavar os cristais serve para remover as impurezas dos cristais obtidos como produtos e promover uma secagem mais rápida dos mesmos O cálculo do rendimento teórico da reação está descrito a seguir Identificação do reagente limitante 2 mol de Al 2 mol de KAlOH4 1 mol de H2SO4 Partindo de 00208 mol de Al necessitase de 00416 mol de ácido sulfúrico como adicionouse 009 mol de H2SO4 este reagente está em excesso Rendimento teórico 1 mol de Al 1 mol de KAlSO42 12 H2O 00208 mol x 2698 gmol 00208 mol x 47446 gmol 0561 g de Al 987 g de KAlSO42 12 H2O Partindo de 05613 g de Al devese obter aproximadamente 987 g de KAlSO4 2 12 H2O Ao final do reação obtevese X g de KAlSO42 12 H2O assim o rendimento percentual da reação foi de Rendimento massareal massateórica x100 Rendimento X 987 g x100 O rendimento percentual foi de É esperado que a reação tenha um rendimento relativamente baixo visto que pode haver perdas de material consumo de parte dos reagentes em reações competitivas bem como o fato de interromper a reação química antes de ser finalizada o que impede que parte dos reagentes seja consumida Quanto ao teste para os íons presentes no alúmen de potássio e alumínio utilizouse reagentes específicos para identificar o sulfato o alumínio e o potássio no caso o cloreto de bário hidróxido de sódio e o Cobaltonitrito de sódio respectivamente Os resultados foram Teste 1 BaCl2 formação de precipitado sólido branco e solução turva Teste 2 NaOH formação de precipitado sólido branco na solução transparente Teste 3 Na3CONO26 formou precipitado Nos três casos houve a formação de precipitados cujas equações estão descritas no tópico 22 do esquema de reações evidenciando assim que o sal duplo foi obtido 5 Referências bibliográficas 1 SEM AUTOR Dados dos reagentes e produtos Merck Disponível em httpswwwmerckmilliporecomBRpt Acesso em 19 de set de 2022 2 MUNIZ ROOSENILSON DIAS ALÚMEN DE POTÁSSIO 2021 Trabalho de conclusão de Curso Licenciatura em Química Instituto Federal a Paraíba Macapá 2021 3 CONSTANTINO Vera R Leopoldo et al Preparação de compostos de alumínio a partir da bauxita considerações sobre alguns aspectos envolvidos em um experimento didático Química Nova v 25 p 490498 2002 Data Experimento 5 Síntese de Sais Duplos Alúmen de potássioalumínio 1 Metodologia 2 Esquema de reação 21 Reações da Etapa 1 Reação entre o alumínio e o hidróxido de potássio 2 Al s 2 KOH aq 6 H2O l 2 KAlOH4 aq 3 H2 g Sequência de reações de formação do alúmen de potássioalumínio a partir do KAlOH4 i 2 KAlOH4 aq H2SO4 aq 2 AlOH3 s K2SO4 aq 2 H2O l ii 2 AlOH3 s K2SO4 aq 3 H2SO4 aq 2 KAlSO42 aq 6 H2O l iii 2 KAlSO42 aq 24 H2O l 2 KAlSO42 12 H2O s 22 Reações da Etapa 2 Reação entre o alúmen de potássioalumínio e o cloreto de bário KAlSO42 aq 2 BaCl2 aq 2 BaSO4 s KAlCl4 aq Reação entre o alúmen de potássioalumínio e o hidróxido de sódio 2 KAlSO42 aq 6 NaOH aq 2 AlOH3s K2SO4 aq 3 Na2SO4 aq Reação entre o alúmen de potássioalumínio e o Cobaltonitrito de sódio 2 KAlSO42 aq Na3CONO26 s K2Na3CONO26 s 2 AlSO42 aq K 2 Na 3 CoNO 2 6 s 2 AlSO 4 2aq 3 Dados dos reagentes e produtos Nome Quantidade teórica Quantidade real Alumínio 05 g 05613 g Hidróxido de potássio 15 M 25 mL 25 mL Ácido sulfúrico 9 M 10 mL 10 mL Solução etanoica 11 12 mL 12 mL Alúmen de potássio 025 g 02508 g Água destilada 10 mL 10 mL Solução de Alúmen de potássio 1 mL 3 tubos 1 mL Cloreto de bário 01 M 1 mL 1 mL Hidróxido de sódio 01 M 1 mL 1 mL Cobaltonitrito de sódio 02 M 1 mL 1 mL 4 Observações do experimento 41 Observações da Etapa 1 Após adicionar KOH ao alumínio a solução efervesceu esquentou e saiu fumaça O alumínio foi consumido até se tornar uma solução escura e com restos de sólido Após a filtração a solução ficou limpa e transparente Quando o ácido foi adicionado à solução algumas porções sólidas brancas começaram a se formar as quais foram dissolvidas quando homogeneizadas manualmente deixando o recipiente um pouco quente Por fim observouse a formação de cristais 42 Observações da Etapa 2 Teste 1 BaCl2 formação de precipitado sólido branco e solução turva Teste 2 NaOH formação de precipitado sólido branco na solução transparente Teste 3 Na3CONO26 formou precipitado