A SÍNTESE DA MAGNETITA E CARVÃO MAGNÉTICO

4. Resultados e Discussão

#Parte Experimental I – Magnetita (Fe3O4)

A combinação das soluções de ferro (II) e ferro (III) com o gotejamento de NaOH, obteve-se como resultado a magnetita (Fe3O4), conforme a reação a seguir:

FeSO4.7H2O + 2FeCl3.6H2O + NaOH         Fe3O4 + Na2SO4 + 6NaCl + 23H2O[pic 1]

A magnetita é um óxido de ferro e apresenta um sistema de cristalização cúbico. Uma de suas principais características é de possuir íons de Fe II e Fe III em sua partícula, como demonstra a figura 1:

        [pic 2]

[pic 3]

A adição de Hidróxido de Sódio (NaOH)  foi utilizado como agente precipitante, para que houvesse o aumento do rendimento de magnetita, uma vez que diminui a acidez da solução.

Após esta etapa, observou-se a pequena amostra retirada, no tubo de ensaio. E com a aproximação do imã na parede externa do tubo de ensaio foi possível perceber as devidas propriedades magnéticas do material analisado, como mostra as figuras 2 e 3:[pic 4]

 [pic 5]

        [pic 6][pic 7][pic 8]

Depois de retirar o máximo de água destilada com o apoio do imã, acrescentou acetona na solução, que tem como finalidade a lavagem do material. Seguindo as etapas, por fim, pesou-se e coletou-se 0,009g de magnetita. Sendo assim, o cálculo de rendimento foi feito da seguinte maneira:

Etapa 1:

[pic 9]

Etapa 2:

[pic 10]

Etapa 3:

[pic 11]

Etapa 4:[pic 12]

Desta maneira, o rendimento da massa de magnetita obtida neste procedimento foi de 43,5%. Houve uma perda significativa do material no tubo de ensaio e na barra magnética. Além de, variações na temperatura, baixo tempo na estufa etc. Tais situações implicam no pouco material no final da prática.

Testou-se, novamente, as propriedades magnéticas da magnetita, o imã foi colocado na parede externa do béquer, por seguinte, do frasco onde o material fora armazenado, como é apresentado nas figuras 4 e 5.

 [pic 13][pic 14]

        [pic 15]

        

[pic 16][pic 17]

#Parte Experimental 2 – Carvão Ativado

Nesta aula prática, utilizamos o carvão ativo comercial, ou seja, não houve síntese deste material em sala de aula.

[pic 18][pic 19][pic 20][pic 21]

        [pic 22]

A adição de sulfato ferroso hepta-hidratado (FeSO4.7H2O) na solução teve como finalidade em contribuir para que o carvão tivesse propriedades magnéticas. A sua coloração é verde- azul.

A fórmula química FeSO 4 enfatiza que este sal é composto de íons Fe 2+ e SO 4 2- na proporção de 1: 1. Ambos os íons interagem por forças eletrostáticas de tal maneira que são organizados em um sistema cristalino ortorrômbico; que, logicamente, corresponde ao sal anidro. Na imagem acima, por outro lado, é mostrada a estrutura do FeSO4 · 7H 2O. A esfera laranja representa o cátion Fe 2+ , que, como pode ser visto, coordena com seis moléculas de água para formar um octaedro. A carga de Fe 2+ atrai o ânion SO 4 2- , e isso, por sua vez, se observado, forma uma ponte de hidrogênio com a sétima molécula de água. A sétima molécula de água (a que está distante do octaedro) também forma outra ponte de hidrogênio com outra molécula de água pertencente a um octaedro vizinho. [pic 23][pic 24]