A SÍNTESE DO ALUMEN DE POTÁSSIO

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        Síntese de Alúmen de Potássio

Elaboração

Amábile Priscila RA: 203724 ^[1]

Érica Couras de Souza RA: 203088 ^[2]

Mariana R. Torres RA: 203514 ^[3]

Rodrigo Araujo Gouveia RA: 203314 ^[4]

Rose Azevedo RA: 203389 ^[5]

Orientador: Ricardo Reche

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RESUMO

O objetivo deste experimento é produzir o alúmen a partir da síntese do sulfato duplo de alumínio e potássio, acontecendo através de reações ácido-base e de uma reação redox (reação de transferência de elétrons), sendo possível produzir com a utilização de latas de bebidas, como fonte do alumínio. O alumínio reage muito pouco com soluções diluídas, pois a superfície do metal fica protegida por uma camada de óxido de alumínio (Al2O3), e tem pouca solubilidade em água impedindo que o ácido entre em contato com o alumínio metálico. Porém soluções alcalinas dissolvem em camada de óxido, atacando em seguida o metal e como produto forma-se o ânion [Al(OH)4]-(aq). Ao adicionar o ácido sulfúrico à solução, inicialmente uma das hidroxilas será removida o que resulta em um produto neutro, [Al(OH)3], que precipita em meio aquoso, continuando a adição do ácido o precipitado sofre dissolução. Alúmens são compostos iônicos que cristalizam a partir de soluções que contém o ânion sulfato, um cátion trivalente (Al3+, Cr3+ ou Fe3+) e um cátion monovalente (K+, Na+ ou NH4+), alúmen é conhecido também como Pedra Ume; Sulfato duplo de Alumínio e Potássio. O Sulfato duplo de alumínio e potássio, KAl(SO4)2.12H2O, é considerado um sal duplo e encontra-se disponível na natureza na forma do mineral denominado Calinita. Por outro lado, podemos obter o mesmo composto na forma de cristais, quando se misturam duas soluções aquosas, quentes, de sulfato de alumínio (Al2 (SO4)3) e de sulfato de potássio (K2SO4) e resfria-se a solução resultante.

Sumário

1.        INTRODUÇÃO        

2.        OBJETIVO        

3.        DESENVOLVIMENTO        

3.1 MATERIAIS E REAGENTES:        

3.2        PROCEDIMENTO        

4.        REFERÊNCIAS        

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1. INTRODUÇÃO

Apesar do alumínio ser um metal encontrado em abundância na crosta terrestre (8,1%) raramente é encontrado livre. Suas aplicações industriais são relativamente recentes, sendo produzido em escala industrial a partir do final do século XIX. Quando foi descoberto, sua separação das rochas que o continham era extremamente difícil. Como consequência, durante algum tempo, foi considerado um metal precioso, mais valioso que o ouro. Com o avanço dos processos de obtenção os preços baixaram continuamente até colapsar em 1889, devido à descoberta anterior de um método simples de extração do metal. Atualmente, um dos fatores que estimulam o seu uso é a estabilidade do seu preço, provocada principalmente pela sua reciclagem.         

O alúmen de potássio é o principal constituinte da pedra-ume mas não o único, pois a pedra ume pode conter outros alúmens, como alúmen de sódio.

É usado em purificação de água, curtimento de couro, têxteis a prova de fogo, tem aplicação em fotografia como endurecedor da gelatina e emulsões, usado em cosméticos como desodorante e no tratamento pós-barba e como um mordente, na preparação de lacas para aderir ao papel artesanal e na clarificação de líquidos turvos (como agente floculante). A aplicação industrial mais importante do alúmen de potássio hoje é como um aditivo na produção de cimento marmoreado e de gesso. Sua aplicação básica é a ação de impermeabilização.

O alúmen é produzido somente a partir do hidróxido de alumínio proveniente do Processo Bayer, tendo como suas propriedades físico-químicas: densidade 1,76 g/cm³; massa molar 258,21 g/mol; ponto de ebulição 200°C e sua fórmula KAl(SO4)2.

        Consideramos então, como as reações do processo para a síntese de alúmen de potássio:

1. Adição de alumínio metálico em solução aquosa de KOH, sob aquecimento e posterior filtração:
   2Al(s) + 2KOH(aq) + 6H2O(l) → 2K+(aq) + 2[Al(OH)4]-(aq) + 3H2(g)
   

2) Adição de H2SO4(aq) ao filtrado:
    [Al(OH)4]-(aq) + H+(aq) → [Al(OH)3](s) + H2O(l)
3) Adição de excesso de H2SO4(aq), sob agitação:
    [Al(OH)3](s) + 3H+(aq) → Al3+(aq) + 3H2O(l)

4) Resfriamento da solução:
    K+(aq) + Al3+(aq) + 2(SO4)2-(aq) + 12H2O(l) → KAl(SO4)2.12H2O(s)