A Quimica Geral

1. INTRODUÇÃO

A quantidade de reagentes e o rendimento percentual de uma reação são fatores que afetam o rendimento dos produtos em uma reação química.

De um modo geral, em laboratório, os reagentes não são misturados nas proporções estequiométricas exatas exigidas por uma determinada reação. Nesse contexto, o reagente completamente consumido é chamado reagente limitante ou reagente limitador, porque ele determina, ou, como o próprio nome sugere, limita a quantidade de produto formada. Os reagentes que sobram quando as reações terminam são chamados, geralmente, de reagentes em excesso.

Dessa forma, a quantidade de produto formada se todo o reagente limitante for consumido corresponde ao rendimento teórico, ou seja, a maior quantidade de produto que se pode obter. Entretanto, pouco provavelmente isso ocorra, pois parte dos reagentes pode ser consumida em reações laterais ou eles podem simplesmente não reagir. Ademais, nem sempre é possível recuperar da mistura que reagiu todo o produto formado.

Por estas razões, pode-se calcular o rendimento real, que é o rendimento relativo a quantidade de produto que foi de fato obtida. E a partir da razão entre este e o rendimento teórico pode-se calcular o rendimento percentual.

1. OBJETIVOS

1. Determinar a composição percentual de cada substância em uma mistura;
2. Determinar o reagente limitante de uma mistura.

1. PARTE EXPERIMENTAL

1. Materiais utilizados:

• Placa de Petri;
• Vidro de Relógio;
• Pisseta;
• Béquer 250 mL;
• Bastão de vidro;
• Papel de Filtro;
• Suporte Universal
• Funil;
• Proveta;
• Erlenmeyer 100 mL;
• Estufa;
• Balança de precisão;
• Borrifador;
• Bexigas/Balões;
• Frascos;

1. Reagentes utilizados:

• BaCl 2.2H2O (cloreto de bário dihidratado) 0,5 mol/L;
• Na3PO4.12H2O (fosfato de sódio dodecahidratado) 0,5 mol/L;
• Vinagre Comercial (ácido acético, CH3COOH);
• NaHCO3 (bicarbonato de sódio).

1. Metodologia:

Parte A – OBTENÇÃO DO PRECIPITADO Ba3(PO4)2

Dentre as duas amostras dispostas sobre a bancada, ambas contendo misturas de BaCl2.2H2O e Na3PO4.12H2O, porém em proporções distintas, escolheu-se a Amostra 1(que possuía o íon Ba²+ como limitante). Pesou-se 2,05g da mistura colocada dentro de um béquer 250mL (invés de um vidro de relógio), excetuando-se o valor em massa do béquer. Em seguida, dentro desse mesmo recipiente, foram adicionadas 200mL de água destilada com o auxílio de uma pisseta, agitando-se bem a solução com um bastão de vidro por cerca de um minuto. Deixou-se o bastão de vidro dentro do béquer coberto com um vidro de relógio enquanto se esperava a sedimentação do precipitado.

Em seguida, colocou-se o béquer em banho-maria por 20 minutos para que todo o precipitado estivesse sedimentado no recipiente como corpo de fundo. Enquanto isso, pesou-se um papel de filtro que seria utilizado posteriormente para a retenção do precipitado durante a filtração da solução. Após a pesagem, preparou-se o papel de filtro, dobrando-o de acordo com o molde do funil em que aquele seria inserido.

Passados os 20 minutos, o conteúdo do béquer, ainda morno, foi filtrado para um outro béquer 250mL, com o devido cuidado para que o precipitado estivesse retido pelo papel filtro. Para a retirada de duas alíquotas de 50mL do filtrado foi utilizada uma proveta, pois possui medição mais precisa das amostras de solução. Em seguida, as duas foram transferidas para dois erlenmeyers de 100mL distintos para realização da segunda parte do experimento.

O primeiro béquer utilizado, que continha ainda parte do precipitado, foi lavado com água morna (25 mL) e borrifado com uma pequena quantidade de etanol.

Posteriormente, o papel filtro contendo o precipitado foi posto em uma placa de Petri e encaminhado à estufa para secagem. Sua massa foi verificada três vezes, em intervalos de 10 minutos entre cada uma, atingindo peso constante.

PARTE B – DETERMINAÇÃO DE REAGENTE LIMITANTE

1. Teste para excesso de PO4³-

A um erlenmeyer que continha 50 ml do filtrado, foram adicionadas 2 gotas de BaCl2.2H2O 0,5 mol L-¹ visando observar o aparecimento de precipitado caso o íon PO4³- estivesse em excesso.

1. Teste para excesso de Ba²+

A outro erlenmeyer que continha a mesma quantidade do filtrado (50 ml) foram adicionadas 2 gotas de Na3PO4.12 H2O 0,5 mol L-¹ no intuito de observar o aparecimento de precitado caso o íon Ba²+ estivesse em excesso.

PARTE C – REAGENTE LIMITANTE

Em cinco frascos diferentes, foram dispostos volumes crescentes de vinagre comercial (7,0mL, 30mL, 50mL, 70mL e 95mL). À boca de cada frasco, encontrava-se um balão, contendo a mesma quantidade de NaHCO3 (bicarbonato de sódio): 8g. Misturaram-se cada uma das amostras e observaram-se os resultados instantaneamente.

4.  RESULTADOS E DISCUSSÕES

• Obtenção de precipitado BaCl2

Durante o preparo dessa primeira parte do experimento, observou-se a formação do precipitado Ba3(PO4)2, a partir da reação balanceada:

2Na3PO4.12h2O + 3 BaCl2.2H2O → Ba3(PO4)2 + 6 NaCl + 30 H2O

Anteriormente à filtração da solução contida no béquer, pesou-se o papel filtro, obtendo-se o valor de 1,37g.

Após a filtração foi possível reter o precipitado no papel filtro. Contudo, como esse precipitado ainda apresentava caráter aquoso devido à água destilada, necessitou-se colocá-lo em uma estufa (onde o NaCl por ser solúvel em água também evaporaria).