REAÇÕES QUÍMICAS E ESTEQUIOMETRIA

1 - OBJETIVOS

• Distinguir fenômeno físico de fenômeno químico;

• Compreender o que vem a ser uma reação química;

• Visualizar e caracterizar alguns tipos de reações químicas;

• Compreender a importância da estequiometria e verificar a estequiometria de uma reação química.

2 - INTRODUÇÃO

Para a manutenção da vida ocorrem a todo o momento vários fenômenos na natureza, entre eles estão os fenômenos físicos e os fenômenos químicos.

Os fenômenos físicos são aqueles em que as substâncias permanecem as mesmas após transformações, um copo de vidro quebrado, por exemplo, continua com as mesmas propriedades que possuía antes do fenômeno ocorrido, assim como uma folha rasgada.

Enquanto os fenômenos químicos, também denominados como reações químicas, são caracterizados pela formação de novas substâncias a partir de substâncias originais que passaram por transformações. Para exemplificar esse tipo de fenômeno pode-se citar a formação de ferrugem num pedaço de palha de aço, o apodrecimento dos alimentos ou até mesmo a queima de gás num fogão, isto é, existem várias reações químicas presentes no cotidiano.

Essas reações químicas podem ser divididas em dois grupos: as reações que ocorrem com transferência de elétrons e as que ocorrem sem transferência de elétrons. Além disso, podem ser classificadas a partir da relação entre o número de substâncias que reagem e o número de substâncias produzidas, entre essas classificações estão reação de: decomposição, combustão, análise, síntese, deslocamento, complexação e oxi-redução.

As substâncias presentes inicialmente em um sistema e que se transformam em outras devido à ocorrência de reação química são denominadas reagentes, aquelas que são produzidas são chamadas de produtos. A relação entre as quantidades, bem definidas, de reagentes e produtos numa reação é denominada estequiometria.

Em condições idênticas uma reação química obedece sempre às mesmas relações ponderais, isto é, obedece a uma determinada estequiometria. Em alguns casos, havendo excesso de um dos reagentes este excesso não reage, e pode ser recuperado.

3 - MATERIAIS E REAGENTES

• 1 Béquer de 100 mL;

• 1 Bureta de 25 mL;

• 1 Erlenmeyer;

• 1 Pipeta 20 mL;

• Fenolftaleína;

• 4 Tubos de ensaio;

• 1 Conta-gotas;

• Solução de H2SO4;

• Solução de NaOH ? mol/L;

• Solução de HCl 0,1 mol/L;

• Solução de AgNO3 0,1 mol/L;

• Solução 3% de H2O2;

• Solução de NaCl 0,1 mol/L;

• Solução de KMnO4.

4 - PROCEDIMENTO

1. REAÇÃO DE COMBUSTÃO: O experimento não foi realizado por falta de materiais no laboratório.

2. REAÇÃO DE NEUTRALIZAÇÃO: Adicionou-se 20 mL de uma solução de NaOH de concentração desconhecida e 3 gotas de fenolftaleína em um erlenmeyer. O liquido ficou rosa. Logo em seguida, colocou-se o HCl 0,1796 mol/L na bureta para que fosse titulado ao erlenmeyer. Acrescentou-se 11,5 mL de HCl para que a solução de NaOH perdesse a sua cor. Com o fim da neutralização calcula-se que a concentração em mol/L do NaOH é 0,10327 M. C1 x V1 = C2 x V2 C1 x 20 = 11,5 x 0,1796 C1 = 0,10327 mol/L.

3. REAÇÃO DE PRECIPITAÇÃO: Adicionou-se 2 mL de solução AgNO3 em um tubo de ensaio, em seguida adicionou-se mais 2 mL de NaCl no mesmo tubo. Formou-se um precipitado branco, o cloreto de prata (AgCl), que é insolúvel em água. AgNO3 (aq) + NaCl (aq) NaNO3 (aq) + AgCl (s) .

4. REAÇÃO DE OXI-REDUÇÃO: Em um tubo de ensaio, adicionou-se 2 mL de solução KMnO4. Em um segundo tubo de ensaio, adicionou-se 2 mL de H2O2 e 1 gota de H2SO4. Despejou-se o conteúdo do segundo tubo no primeiro e observou-se que no primeiro momento a solução efervesceu (liberou o gás O2), esquentou e ficou com uma tonalidade marrom. Após algum tempo, as substâncias foram se separando, formando uma divisão entre um liquido transparente e um marrom.

5 - DISCUSSÃO DOS RESULTADOS

2. Reação de neutralização: Com a finalidade de se determinar a concentração desconhecida de uma solução de NaOH foi utilizada uma técnica denominada titulação. Assim como na maioria dos casos, a titulação foi usada no estudo da reação ácido-base com a ajuda do indicador fenolftaleína.

No erlenmeyer a solução ficou rosada porque a fenolftaleína apresenta tal coloração na presença de bases como o NaOH. Com auxilio da bureta o HCl foi adicionado até que a cor da solução de NaOH desaparecesse, ou seja, toda a base foi consumida pelo ácido adicionado. Neste momento foi atingido o ponto de valência: nº de mol de H+ = nº de mol de OH-.

O HCl utilizado tinha uma concentração de 0,1796 mol/L e foram necessários 0,0115 L para a neutralização, por meio de relações matemáticas conclui-se que foram utilizados 2,0654x10-3 mol de HCl. Já que essa reação tem uma proporção de 1 mol de NaOH para 1 mol de HCl, pode-se concluir que também foram utilzados 2,0654x10-3 mol de NaOH. Visto que o volume dessa substância era conhecido (0,02 L) foi possível determinar que a concentração em mol/L dessa base é 0,10327 M.

3. Reação de precipitação: A adição da solução aquosa de AgNO3, que é incolor, a uma solução aquosa de NaCl, que também é incolor, gera uma precipitação, isto é, a formação de uma nova substância insolúvel de cor Branca. Essa substância precipitada é um sal, o cloreto de prata (AgCl), formado pela combinação entre os íons Ag+ e Cl-. Os íons Na+ e NO3- permanecem em suspensão aquosa no tubo, combinados no sal nitrato de sódio. Verifica-se que houve