Determinação da estequiometria da reação entre íons de chumbo e iodeto

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Química Experimental I

Profº. Dr. Homero Marques Gomes

Determinação da estequiometria da reação entre íons de chumbo e iodeto

CAIO CESAR SOUZA
GABRIELA MARTINS PIVA
JÉSSICA CRIVELARO PACHECO
NATÁLIA

PRESIDENTE PRUDENTE

21/05 – 2015

INTRODUÇÃO

A composição estequiométrica, também chamada de fórmula estequiométrica, é o estudo da relação entre a fórmula de um composto e a proporção de seus elementos constituintes4.

Uma equação química corretamente balanceada fornece informações a respeito das quantidades dos reagentes consumidos e os produtos formados. A relação estequiométrica entre os produtos e reagentes, permite, a partir de massas conhecidas dos reagentes, calcular a massa de produtos que será obtida. Essa massa obtida, no entanto, é teórica, pois por mais cuidados que se tenha na manipulação dos reagentes sempre haverá uma perda de reagentes1.

A estequiometria de uma reação química pode ser determinada pelo método das variações contínuas, o método de Job. Esse método consiste na preparação de uma série de procedimentos em diferentes proporções (mas sempre mantendo constante a quantidade total dos reagentes). Pode-se então medir uma variável do sistema, relacionada com a massa do precipitado (também pode ser pela altura do precipitado ou pela quantidade de calor liberado) e a quantidade dos reagentes e montar um gráfico3.  

As reações de precipitação são aquelas que resultam na formação de um composto não solúvel. Em uma reação de precipitação, forma-se um composto sólido quando duas soluções eletrolíticas fortes são misturadas. Na equação química de precipitação usamos (aq) para indicar as substancias que estão dissolvidas em água e (s) para indicar o solido que precipitou, como na reação abaixo entre nitrato de chumbo e iodeto de potássio formando um precipitado de iodeto de chumbo2:

Pb(NO3)2(aq) + 2KI(aq) → PbI2(s) + 2KNO3(aq)

As reações de precipitação têm muitas aplicações. Uma delas é a síntese de um composto. A estratégia é escolher soluções de partida que forneça, ao serem misturadas, um precipitado do composto desejado. Pode-se dessa forma separar o composto insolúvel da mistura através de um processo de filtração, e quando o objetivo for determinar a massa correta do precipitado formado essa filtração chama-se filtração quantitativa.

PARTE EXPERIMENTAL

A – reação de precipitação

Colocou-se em uma bureta de 25 mL uma solução de nitrato de chumbo 0,5 mol/L, em outra bureta de 50 mL colocou-se uma solução de iodeto de potássio de mesma concentração. Numerou-se 6 béqueres e em cada um deles escoou-se da bureta contendo nitrato de chumbo os respectivos volumes, indicados na tabela 1.

(colocar tabela 1)

Após, adicionou-se com uma proveta (10mL) de água destilada em cada um dos béqueres, e escoou-se a solução de iodeto de potássio presente na bureta, nos respectivos volumes indicados na tabela a baixo.

Posteriormente aqueceu-se os béqueres durante 15 min em uma manta aquecedora evitando a ebulição. Deixou-se esfriar até temperatura ambiente.

B- separação do precipitado por filtração

Pesou-se na balança analítica, seis papéis de filtro numerados (com lápis), e anotou-se as suas massas. Dobrou-se os papéis de filtro e fixou-se, com agua destilada, os mesmo em um filtro.

Transferiu-se quantativamente o precipitado de cada béquer para o funil (um por vez), lavando-se o interior do béquer diversas vezes com água destilada. Terminada a filtração, lavou-se o precipitado, dentro do funil, com pequenos volumes de agua destilada e após com álcool etílico.

Colocou-se o papel, contendo o precipitado, na estufa a 100-110 ° C e deixou secar por 30 min. Retirou-se da estufa e deixou-se esfriar em dessecador. Pesou-se os papéis de filtro e anotou-se suas respectivas massas.

OBJETIVOS

- utilizar o método de Job para determinar a estequiometria da reação entre nitrato de chumbo e iodeto

- aprender a realizar um processo de filtração quantitativa com seus devidos cuidados

- Analisar as propriedades de um composto, tais como solubilidade e precipitação.

RESULTADOS E DISCUSSÕES

Para os volumes de nitrato de chumbo ( Pb(NO3)2) e iodeto de potássio (kI) colocados no béquer de número 1, pedido no experimento, encontrou-se a seguinte relação, de acordo com os cálculos a baixo:

(Cálculos aqui)

As relações encontradas para os demais béqueres apresentam-se na tabela a abaixo:

Tabela 1. Proporção entre iodeto de potássio e nitrato de chumbo em cada béquer.

	1	2	3	4	5	6
Nitrato de chumbo (mL)	1,0	2,0	3,0	4,0	6,0	8,0
Iodeto de potássio (mL)	8,0	7,0	6,0	5,0	3,0	1,0
Relação entre os dois reagentes	8	3,5	2	1,25	0,5	0,125

A baixo apresenta-se a equação balanceada da reação entre os dois reagentes

Pb(NO3)2 + 2KI → PbI2 + 2KNO3

Usando por base a equação mencionada a cima podemos encontrar uma massa teórica para o produto da reação, iodeto de chumbo (precipitado), de acordo com o cálculo a baixo:

(calculo aqui)

Para os demais béqueres essas massas estão relacionadas na tabela a baixo.

Tabela 2. Massa de iodeto de chumbo teórica para a reação em cada béquer

Béquer	1	2	3	4	5	6
Massa teórica de PbI2 (g)	0,2305	0,461	0,6915	0,461	0,3457	0,1152