SUMÁRIO 1. RESUMO ...................... .............................. .................. .................... ................... ................... .................. .................. .................... .................... .................. ................. ......... . 2 2. INTRODUÇÃO ...................... .............................. .................. ................... ................... .................... .................. .................. .................... .................... ................ ...... .. 3 3. OBJETIVOS ........................................................................................................................ 4 4.PARTE EXPERIMENTAL ................................................................................................ 5 5. RESULTADOS E DISCUSSÃO ....................................................................................... 7 6. CONCLUSÃO ..................................................................................................................... 9 7. REFERÊNCIAS ................................................................................................................ 10
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ESTEQUIOMETRIA DO CHUMBO 1. RESUMO: Sintetizou-se o precipitado de iodeto de chumbo a partir da reação de iodeto de potássio com nitrato de chumbo, calculou-se, através da estequiometria, a massa de iodeto de chumbo que seria obtida. Pesou-se o papel de filtro seco e vazio, e após a filtragem do precipitado da reação pesou-se o papel de filtro com o precipitado. Calculou-se o rendimento da reação a partir da massa do precipitado teórica e a massa experimental.
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2. INTRODUÇÃO: Uma equação química corretamente ajustada fornece informações a respeito das quantidades dos reagentes consumidos e os produtos formados. A relação estequiométrica entre os produtos e reagentes, permite, a partir de massas conhecidas dos reagentes, calcular a massa de produtos que será obtida. Essa massa obtida, no entanto, é teórica, pois por mais cuidados que se tenha na manipulação dos reagentes sempre haverá uma perda de reagentes. A relação entre a massa obtida no calculo estequiométrico e a obtida no experimento, multiplicada por cem, é chamada de rendimento percentual da reação. O rendimento pode ser representado como:
%X = m2/m1 x 100
y
Onde %X é o rendimento percentual de um produto qualquer, m 1 é a massa do produto, obtida nos cálculos estequiométricos, e m 2 é a massa obtida no experimento. As reações de precipitação são aquelas que resultam na formação de um composto não
solúvel. Em uma reação de precipitação, forma-se um composto sólido quando duas soluções eletrolíticas fortes são misturadas. Eletrólitos fortes são substâncias que formam uma solução no qual o soluto esta quase totalmente em forma de íons. Na equação química de precipitação usamos (aq) para indicar as substancias que estão dissolvidas em água e (s) para indicar o solido que precipitou, como na reação abaixo entre nitrato de chumbo e iodeto de potássio formando um precipitado de iodeto de chumbo:
Pb(NO3)2(aq) + 2KI(aq) PbI2(s) + 2KNO3(aq) As reações de precipitação têm muitas aplicações. Uma delas e a síntese de um composto. A estratégia é escolher soluções de partida que forneça, ao serem misturadas, um precipitado do composto desejado. Pode-se dessa forma separar o composto insolúvel e a mistura reacional por filtração. Ela também é aplicada na analise química para descobrir as substâncias presentes em uma amostra e a sua quantidade. No experimento a precipitação foi aplicada para sintetizar o iodeto de chumbo e calcular o rendimento da reação.
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3. OBJETIVOS: y
Observar uma reação de precipitação de iodeto de potássio e medir sua massa;
y
R ealizar
y
Calcular o rendimento percentual da reação;
cálculos estequiométricos para obter a massa de iodeto de potássio teórica;
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4. PARTE EXPERIMENTAL: 4.1 MATERIAIS E REAGENTES:
y
Pipeta de Pasteur;
y
Duas
pipetas volumétricas de 25 ml;
y
Dois
béqueres, um de 250 ml e outro de 400ml;
y
Pisseta com água destilada;
y
Bastão
y
Funil
y
Argola;
y
Suporte universal;
y
Placa de Petri;
y
Papel de filtro quantitativo;
y
Etiqueta;
y
Balança
y
Estufa;
y
Pêra;
y
Solução de iodeto de potássio (KI) 0,2 Molar;
y
Solução de nitrato de potássio (Pb(NO 3 )2) 0,1 Molar;
de vidro;
de Vidro;
analítica;
4.2 PROCEDIMENTO: 1. Mediu-se com uma pipeta volumétrica, 25 ml da solução de Pb(NO 3 )2 0,1 M e transferiu-se para um béquer de 250 ml.
2. Mediu-se em outra pipeta volumétrica, 25 ml da solução de KI 0,2M, e adicionou-se à solução de 25 ml de Pb(NO 3)2 0,1M, lentamente e misturando com o bastão de vidro.
3. Pesou-se o papel de filtro na balança analítica e registrou-se a massa do papel.
4.
Dobrou-se
o papel de filtro para acomodar no funil de vidro, que estava colocado na
argola no suporte universal.
5
5.
Filtrou-se
sobre o papel de filtro o precipitado da reação de Pb(NO 3 )2(aq) com KI(aq),
recolheu-se o filtrado no béquer de 400 ml.
6.
Lavou-se o precipitado (resíduo do papel de filtro) com 3 lavagens de 50 ml de água destilada;
7.
R ecolheu-se
o filtrado do béquer de 400 ml e adicionou-se mais iodeto de potássio
(KI), aparecendo mais precipitado seguiu-se o procedimento 5 e 6.
8.
R etirou-se
o papel de filtro do funil e colocou-se sobre a placa de petri, levou-se à
estufa, e após a secagem pesou-se o papel com o precipitado na balança analítica e registrou-se a massa.
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5. RESULTADOS E DISCUSSAO: Sabendo o volume e a concentração das soluções aquosas de iodeto de potássio (KI) e nitrato de chumbo (Pb(NO 3)2 ) foi possível determinar a massa de iodeto de chumbo ( PbI 2(s) ) precipitado considerando a reação com o rendimento de 100%: y
Sendo M1 a concentração molar de Pb(NO3 )2(aq) , n1 o numero de mol de Pb(NO 3)2, e V1 o volume da solução em litros.
y
Na solução de 25 ml (0,025L) de Pb(NO3)2 0,1M o n1 é:
M1 = n1/V1 0,1 = n1/0,025 n1 = 0,1 . 0,025 n1 = 0,0025 mol Utilizando a equação química balanceada, é possível descobrir o numero de mol de todos os reagentes e produtos envolvidos nessa reação:
Pb(NO3)2(aq) + 2KI(aq) PbI2(s) + 2KNO3(aq) Pela proporção o numero de mol de KI é 0,0050 mol, o do PbI 2 é 0,0025 mol e o do KNO3 (nitrato de potássio) é 0,0050 mol. Como a massa do PbI 2(s) é o que interessa nesse experimento será calculado apenas a sua massa: y
Sendo 461g a massa molecular de PbI 2 para 1 mol (obtida com o uso de tabela periódica), a massa (mPbI2 ) em gramas de 0,0025 mol de PbI 2 é:
461g/mPbI2 = 1/0,0025 mPbI2 = 0,0025 . 461 mPbI2 = 1,1525g A massa do papel de filtro limpo e seco medida na balança analítica foi 1,438g (procedimento 3) e a massa obtida do papel de filtro com o precipitado (PbI 2(s) ) foi 2, 5487g (procedimento 8). Fazendo a diferença entre a massa do papel de filtro com precipitado com o papel de filtro limpo e seco obtém-se a massa de PbI 2(s) obtida na reação:
2,548 ± 1,438 = 1,1107g 7
Agora sabendo a massa de PbI2(s) obtida no cálculo estequiométrico (1,1525g) e no experimento (1,1107g) o rendimento da reação feita no experimento pode ser calculada: y
Sendo
m1
a massa de PbI 2 obtida a partir de cálculos estequiométricos e
m2
a massa
determinada a partir do experimento, o rendimento (%PbI2) é:
%PbI2 = m2/m1 x 100 %PbI2 = 1,1107/ 1,1525 x 100 %PbI2 = 0,9637 x 100 %PbI2 = 96,37 A partir do resultado acima, conclui-se que parte dos reagentes foi perdida no proces so do experimento. Ou por causa de uma medição incorreta no volume das soluções reagentes, ou por perda de reagentes no processo de transferência ou por presença de impurezas nos reagentes no momento da reação.
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6. CONCLUSÃO: Os objetivos do experimento foram alcançados.
Foi
possível calcular o rendimento da
reação, a partir da massa obtida no calculo estequiométrico e a massa medida no experimento. Um rendimento de 96,37 é bem elevado, isso pode ter sido devido à água do filtro com o precipitado, que possivelmente não foi removida totalmente, mesmo com a utilização da estufa. Foi
observada visivelmente a perda de precipitado nos béqueres, uma pequena
quantidade aderiu às paredes dos béqueres.
Devido
a isso, e às perdas de reagentes, comuns
na manipulação, era esperado um rendimento menor.
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7. REFERÊNCIAS: ARTKINS, Peter e JONES, Loretta.
Princípios de Quí mica: Questionando a Vida Moderna
e o Meio Ambiente. 3ª ed. Porto Alegre:
Bookman,
2006.
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