O Relatório Alumínio

Objetivo:

Verificar a velocidade das reações e as influencias exercidas pela temperatura, concentração de reagentes e superfície de contato.

Introdução:

As expressões fornecidas pela descrição das velocidades das reações químicas permitem predizer a composição de uma mistura a qualquer instante e também sugerem as etapas pelas quais as reações ocorrem. Em nível atômico, a cinética química permite a compreensão da natureza e dos mecanismos das reações. Em nível macroscópico, as informações da cinética química permitem a modelagem de sistemas complexos, como o corpo humano e a atmosfera. Enquanto a termodinâmica estuda apenas o estado inicial e final das reações, a cinética química estuda as etapas intermediárias do processo. O experimento basicamente consiste na reação do alumínio com o ácido clorídrico (principal constituinte do ácido muriático, vendido em supermercado como produto de limpeza). O que muda e o que foi analisado de uma parte do experimento a outra foi a temperatura com a qual está submetida a solução de ácido muriático, a sua concentração e a superfície de contato do alumínio com a solução.

Materiais utilizados:

• 2garrafas de PET [poli(tereftalato de etileno)]

• Papel alumínio

• 4 “anéis” de alumínio retirados de latas de bebidas

• Solução “limpa piso” (ou ácido muriático)

• Soda cáustica

• Cubos de gelo

• 2 béqueres de 250 mL

• 8 tubos de ensaio

• 2 provetas de 10 mL

Prática:

Abordagem do caráter anfótero do alumínio.

Primeiramente provamos o caráter anfótero do alumínio, adicionou-se em dois tubos de ensaio quantidades iguais de solução de ácido muriático e solução de soda cáustica. Em seguida, simultaneamente, adiciona-se um anel de alumínio em cada tubo. O volume utilizado de cada solução deve ser de aproximadamente 1/3 do volume do tubo ou o equivalente para cobrir por completo os anéis de alumínio. Em ambos os tubos, deve ser observado o consumo do metal e intensa formação de gás. Através desses experimentos, é possível comprovar o caráter anfótero do alumínio, já que na solução de ácido muriático o reagente predominante é o ácido clorídrico, enquanto na soda cáustica é o hidróxido de sódio. As equações 1 e 2 representam os fenômenos químicos a serem observados para os meios ácido e básico, respectivamente.

2Al(s) + 6HCl(aq) → 2AlCl3(aq) + 3H2(g) (1)

2Al(s) + 2NaOH(aq) +4H2O(l) → 2NaAlO2.2H2O(aq) + 3H2(g) (2)



O aumento da temperatura é perceptível em ambos os casos, evidenciando que as reações executadas são exotérmicas. As velocidades da reação de oxidação do metal nos meios analisados podem ser comparadas mediante a intensidade do desprendimento gasoso e do tempo necessário para a dissolução total do material. Influência da concentração do ácido clorídrico sobre a velocidade da reação.

Usou-se dois tubos de ensaio, ao primeiro adicionou-se 10 mL de solução de ácido muriático e, no segundo, 10 mL desta mesma solução diluída em água na proporção de 50%. Introduziu-se, simultaneamente, um anel de alumínio em cada tubo e comparou-se a velocidade de reação nos dois sistemas em função da quantidade de gás produzido.

Influência da temperatura do sistema sobre a velocidade da reação.

Nesse experimento observamos que de acordo com a concentração tem um aumento da velocidade da reação, em um tubo com HCl foi adicionado o anel de Alumínio, após 20 segundos a reação iniciou quase que espontâneo, com 1 minuto iniciou a liberação de gás e com 3 minutos e 30 segundos o anel foi totalmente consumindo. Já no tubo dois que foi metade  e metade HCl velicou-se que a reação foi muito mais lenta, pois inicio após 5 minutos. [pic 1]

Juntamente com a Professora foi discutido essa diferença de velocidade de reação, ou seja, a concentração influenciou diretamente na velocidade da reação, pois no tubo 1 teve só o HCl, onde ocorrem maiores coques, já no tubo 2 a reação foi mais lenta, pois a concentração foi menor consequentemente, teve um menos coques.