Portfólio Relatório Aula Prática - Química Inorgânica 2 Unopar

Roteiro de Aula Prática QUÍMICA INORGÂNICA II OBJETIVOS A proposta desta atividade prática está amparada nos seguintes objetivos promover o desenvolvimento de competências e habilidades relacionados à disciplina Química Inorgânica II avaliar a reatividade de metais por meio da síntese do gás hidrogênio e realizar a caracterização de complexos por meio da análise condutométrica RECURSOS Computador com acesso à internet ambiente virtual e plataforma ALGETEC PROCEDIMENTOS PRÁTICOS Atividade proposta Avaliar a reatividade de metais por meio da síntese do gás hidrogênio utilizando a plataforma da ALGETEC Caracterizar complexos por meio da análise condutométrica utilizando a plataforma da ALGETEC Procedimentos para a realização da atividade Caro alunoa a atividade será composta por duas etapas A primeira etapa é realização do procedimento Reatividade dos metais síntese do gás hidrogênio por meio da plataforma ALGETEC A segunda etapa consiste na realização do experimento Caracterização de complexos via análise condutométrica por meio da plataforma ALGETEC ETAPA 1 Reatividade dos metais síntese do gás hidrogênio plataforma da ALGETEC Caro alunoa na primeira etapa você irá realizar a atividade através da plataforma da ALGETEC Para isso siga os seguintes passos Acesse a plataforma da ALGETEC através de seu ambiente virtual Faça a leitura da Apresentação do experimento e do Sumário teórico da aula Em seguida você deverá acessar o Roteiro disponibilizado no laboratório virtual ao ciclar sobre o roteiro abrirá uma nova aba com as instruções para execução da aula na plataforma e os passos necessários para obtenção dos resultados Fazer a leitura dos passos necessários para realização do experimento faça uma leitura criteriosa para que não fiquem dúvidas em relação a sua execução Antes de acessar a etapa de realização do experimento realize a atividade de Préaula anotando as dúvidas caso elas apareçam Realize o experimento através da plataforma da ALGETEC clicando em Experimento que abrirá o simulador com o laboratório para realização da prática Utilizando o laboratório virtual Reatividade dos metais síntese do gás hidrogênio e de acordo com o roteiro disponibilizado realize a aula prática sempre anotando os pontos de dúvidas e os resultados encontrados no experimento Ao final do experimento realizar as atividades de pósaula para fixação do conteúdo Observação Tire prints de tela dos pontos que considerar importantes ao realizar o Experimento por meio da plataforma ALGETEC para que sejam utilizados na construção do Relatório de Aula Prática ETAPA 2 Caracterização de complexos via análise condutométrica plataforma ALGETEC Caro alunoa na segunda etapa você irá realizar uma nova atividade através da plataforma da ALGETEC Para isso siga os seguintes passos Acesse a plataforma da ALGETEC através do link disponibilizado em seu ambiente virtual Faça a leitura da Apresentação do experimento e do Sumário teórico da aula presentes no ambiente do laboratório virtual Em seguida você deverá acessar o Roteiro disponibilizado no laboratório virtual ao ciclar sobre o roteiro abrirá uma nova aba com as instruções para execução da aula na plataforma e os passos necessários para obtenção dos resultados Fazer a leitura dos passos necessários para realização do experimento faça uma leitura criteriosa para que não fiquem dúvidas em relação a sua execução Antes de acessar a etapa de realização do experimento realize a atividade de Préaula anotando as dúvidas caso elas apareçam Realize o experimento através da plataforma da ALGETEC clicando em Experimento que abrirá o simulador com o laboratório para realização da prática Realize o experimento com calma observando os pontos centrais e cuidados necessários que são os mesmos a serem observados em um laboratório físico Utilizando o laboratório virtual Caracterização de complexos via análise condutométrica e de acordo com o roteiro disponibilizado realize a aula prática sempre anotando os pontos de dúvidas e os resultados encontrados no experimento Ao final do experimento realizar as atividades de pósaula para fixação do conteúdo Observação Tire prints de tela dos pontos que considerar importantes ao realizar o Experimento por meio da plataforma ALGETEC para que sejam utilizados na construção do Relatório de Aula Prática Checklist Principais etapas para a completude da atividade prática Reflexão sobre o perfil dos procedimentos experimentais que devem ser realizados por meio da plataforma Pesquisa sobre a fundamentação teórica dos experimentos que serão realizados Análise e interpretação dos resultados obtidos Elaboração de um relatório de aula prática contendo Introdução Metodologia Resultados e Conclusão Realização e apresentação dos cálculos experimentais quando aplicável RESULTADO Entrega de um arquivo word que contemple todas as etapas da atividade prática conforme apresentado no checklist UNIVERSIDADE ANHANGUERA UNOPAR QUÍMICA BACHARELADO LEANDRO BONACINI Arapongas PR 2024 LEANDRO BONACINI RA 3466989804 Professora Juliana Nunes Quirino BACHARELADO EM QUÍMICA PORTFÓLIO DE AULAS PRÁTICAS Química Inorgânica II Arapongas PR 2024 SUMÁRIO INTRODUÇÃO4 METODOLOGIA5 RESULTADOS ETAPA 16 RESULTADOS ETAPA 29 CONCLUSÃO13 INTRODUÇÃO Este trabalho aborda experimentos práticos no campo da química inorgânica com foco na reatividade dos metais e na caracterização de complexos de cobalto O primeiro experimento explora a síntese de gás hidrogênio por meio da reação entre alumínio e ácido clorídrico destacando conceitos fundamentais como reações de simples troca e a série de reatividade dos metais Já o segundo experimento analisa a estrutura de complexos de cobalto CoNH₃₆Cl₃ e CoNH₃₅ClCl₂ por meio de titulação condutométrica método utilizado para diferenciar compostos com base em sua condutividade elétrica em solução aquosa Essas atividades realizadas em laboratório virtual possibilitam a compreensão dos processos de reação e propriedades dos compostos iônicos proporcionando uma visão prática da aplicação de conceitos teóricos na análise de reatividade e estrutura de compostos inorgânicos METODOLOGIA Para realizar os experimentos sobre reatividade dos metais e caracterização de complexos de cobalto foram seguidos procedimentos específicos com o apoio de um ambiente de laboratório virtual A metodologia foi dividida em duas etapas Na primeira etapa foi investigada a reatividade do alumínio Al em meio ácido Utilizandose jaleco óculos de proteção e luvas o alumínio foi colocado em contato com ácido clorídrico HCl em um tubo de ensaio A reação foi monitorada para observar a formação de bolhas de gás hidrogênio H₂ indicando a ocorrência de uma reação de simples troca Esse procedimento permitiu verificar a natureza exotérmica da reação evidenciada pelo aumento de temperatura do tubo A liberação de gás hidrogênio foi usada como indicador da reatividade do alumínio em comparação a outros metais da série de reatividade A segunda etapa envolveu a identificação dos complexos de cobalto CoNH₃₆Cl₃ e CoNH₃₅ClCl₂ por meio de titulação condutométrica A técnica empregada utilizou uma solução de nitrato de prata AgNO₃ como titulante para precipitar os íons cloreto dos complexos Com o auxílio de um condutivímetro o ponto final foi determinado pela variação na condutividade da solução que diminuiu gradativamente devido à remoção dos íons cloreto No ponto de equivalência foi verificada a quantidade molar de íons cloreto liberados permitindo a identificação dos complexos com base na dissociação iônica em meio aquoso Esses procedimentos foram registrados e analisados de acordo com a teoria da reatividade dos metais e dos complexos de coordenação utilizando como referência as propriedades físicas e químicas observadas durante os experimentos RESULTADOS ETAPA 1 Reatividade dos metais síntese do gás hidrogênio Neste experimento é essencial utilizar jaleco óculos de proteção e luvas O alumínio Al é um metal amplamente empregado na produção de diversos produtos sendo mais dúctil que o aço Suas ligas que incorporam pequenas quantidades de cobre Cu manganês Mn silício Si magnésio Mg e outros elementos adquirem uma ampla gama de propriedades adequadas para várias aplicações Essas ligas inclusive são materiais fundamentais na fabricação de muitos componentes de aviões e foguetes No contexto do experimento o alumínio foi escolhido para a síntese de gás hidrogênio A reação ocorreu em um laboratório virtual onde o alumínio foi colocado para reagir com ácido clorídrico HCl essa reação em meio ácido é classificada como exotérmica A reação entre o alumínio metálico Al e o ácido clorídrico HCl é uma reação de simples troca ou deslocamento onde o alumínio substitui o hidrogênio no ácido formando cloreto de alumínio AlCl₃ e gás hidrogênio H₂ A reação pode ser representada por 2Als 6HClaq 2AlCl3aq 3H2g A evidência de que dois produtos foram formados a partir dessa reação é a liberação de bolhas de gás dentro do tubo de ensaio Essas bolhas correspondem ao gás hidrogênio H₂ indicando que o alumínio está reagindo e que há uma formação de gás enquanto o cloreto de alumínio permanece dissolvido na solução aquosa Os metais que não reagiriam com o ácido clorídrico para formar gás hidrogênio são aqueles que possuem uma posição abaixo do hidrogênio na série de reatividade como cobre Cu prata Ag e ouro Au Essa série de reatividade é uma lista que ordena os metais de acordo com sua capacidade de perder elétrons e assim reagir com ácidos Metais acima do hidrogênio na série de reatividade como magnésio Mg zinco Zn e alumínio Al são capazes de deslocar o hidrogênio do HCl formando H₂ No entanto metais como cobre prata e ouro têm menor tendência de doar elétrons e por isso não são reativos o suficiente para substituir o hidrogênio do ácido clorídrico e consequentemente não produzem gás hidrogênio Conceitos Químicos Envolvidos Reações de Simples Troca ou Deslocamento São reações em que um elemento substitui outro em um composto Neste caso o alumínio substitui o hidrogênio produzindo gás hidrogênio e cloreto de alumínio A reação ocorre devido à alta reatividade do alumínio em comparação com o hidrogênio Série de Reatividade dos Metais Define a capacidade de cada metal de reagir em relação aos outros Metais mais reativos como o alumínio são capazes de reagir com ácidos fortes liberando gás hidrogênio Metais menos reativos como o cobre não reagem com o HCl porque não conseguem substituir o hidrogênio Reação Exotérmica A reação entre o alumínio e o HCl é exotérmica pois libera energia na forma de calor Esse calor pode ser notado como um aquecimento do tubo de ensaio caso a reação ocorra rapidamente em quantidade suficiente RESULTADOS ETAPA 2 Caracterização de complexos via análise condutométrica Os complexos de cobalto CoNH₃₆Cl₃ e CoNH₃₅ClCl₂ serão identificados por meio de titulação por precipitação utilizando nitrato de prata para reagir com o íon cloreto presente nos compostos O ponto final da titulação será determinado com o uso de um condutivímetro diferenciandose pela quantidade molar de íons cloreto que cada complexo libera ao se dissociar em meio aquoso Embora ambos os complexos contenham o ligante amônia diferem na quantidade de amônia e de íons cloreto Assim o número de oxidação do cobalto em cada complexo é Co² em CoNH₃₅ClCl₂ e Co³ em CoNH₃₆Cl₃ A titulação condutométrica é eficaz para determinar pontos finais em reações de neutralização precipitação e oxirredução pois permite monitorar a variação da quantidade de íons em solução Durante o processo a condutividade da solução diminui gradualmente devido à ação do agente precipitante que reduz a concentração de íons responsáveis pela condutividade No ponto de equivalência o número de mols do titulante igualase ao do titulado encerrando a titulação Antes desse ponto a condutividade diminui progressivamente devido à presença do agente precipitante que remove íons condutores do meio Visualização AgNO3 10 moll Solução A Solução B Br2 1 moll NaCl 1 moll DESPEJAR CONTÉU MANTER PRESSIÇ AÇÕES VISUALIZAR GRADU Visualização DESTACAR ITENS DO EXPERIMENTO MOVER CÂMERA APROXIMARAFASTAR Visualização Alt1 Bancada Alt2 Tampo da bancada Alt3 Armário de indicadores Alt4 Gaveta de vidrarias Alt5 Prateleira de soluções DESTACAR ITENS DO EXPERIMENTO MOVER CÂMERA APROXIMARAFASTAR Tabela preenchida com os dados do experimento Complexos Volume mL de AgNO3 Consumido 1 x 103 M Condutância inicial Condutância no Ponto de equivalência Condutância final A 22 2613 2567 2747 B 332 4316 4247 4492 Para a solução A M 1 x 103 M n V 22 mL 0022 L n V M 1 x 103 M 0022 L n 0000022 22 x 105 mols Para a solução B M 1 x 103 M n V 332 mL 00332 L n V M 1 x 103 M 00332 L n 00000332 332 x 105 mols De acordo com as equações químicas descritas abaixo Dessa forma a razão entre o complexo e os íons cloreto é de 12 para a solução é possível definir que a solução A é referente ao complexo CoNH35ClCl2 Assim a razão entre o complexo e os íons cloreto é de 13 para a solução B é possível definir que a solução B é referente ao complexo CoNH36Cl3 Na titulação condutométrica existe um decréscimo na condutividade da solução em função da diferença de condutividade dos íons cloreto e nitrato Quando todo o íon cloreto é retirado da solução a condutividade volta a subir Com base nisso a reação responsável pela retirada dos íons cloreto está representada a seguir A maior condutividade molar da solução de cloreto de hexaaminocobalto III em relação a solução de cloreto de pentaaminoclorocobalto III é devido ao cloreto de hexaaminocobalto III conter três íons cloreto para cada complexo enquanto o cloreto de pentaaminoclorocobalto III tem apenas dois ou seja devido a maior quantidade de íons cloreto ionizáveis CONCLUSÃO Os experimentos realizados permitiram uma análise prática de reações químicas inorgânicas especialmente no contexto da reatividade dos metais e da caracterização de complexos metálicos No experimento com alumínio e ácido clorídrico foi possível observar a formação de gás hidrogênio evidenciando a reatividade do alumínio em meio ácido e a aplicação do conceito de série de reatividade No estudo dos complexos de cobalto a titulação condutométrica se mostrou uma técnica eficaz para diferenciar compostos com base na condutividade iônica confirmando a relação entre a estrutura do complexo e a quantidade de íons cloreto liberados na solução Esses experimentos demonstram a importância da caracterização química e reforçam o entendimento dos conceitos de reatividade e estrutura de compostos iônicos fundamentais para diversas aplicações industriais e laboratoriais REFERÊNCIAS CHANGE Raymond GOLDSBY Kenneth A Química 11 ed Porto Alegre AMGH 2013 SILVA Rodrigo Borges da COELHO Felipe Lange Fundamentos de química orgânica e inorgânica Porto Alegre SAGAH 2018