Grupo - Tabela Periódica

Departamento de Química e Exatas – DQE

Disciplina: Química Inorgânica e Experimental I – Licenciatura em Química

Docente: Marlúcia Barreto                                        Turma: P02

                                 

Elementos do Bloco p (Grupo 14)

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Jequié – Bahia

Março – 2016

4.0. Resultados e discussão

4.1. Propriedades do carvão

4.1.1. O permanganato de potássio, representado pela fórmula molecular KMnO4,  apresenta uma coloração violeta bastante intensa, tanto em estado sólido quanto em solução aquosa. Ao passar uma solução de permanganato de potássio 0,01 mol/L por uma coluna de adsorção previamente empacotada com carvão ativado, observou-se que a solução que estava sendo gotejada apresentava-se incolor, e não mais violeta.

        Existe um fenômeno conhecido como adsorção. Este fenômeno consiste na retenção de substâncias líquidas, gasosas ou dissolvidas na superfície de um sólido.  A adsorção é uma das mais importantes propriedades presentes no carvão ativado; Tal propriedade se deve à composição química e área superficial do carvão. Por isso, o carvão ativado é muito utilizado na remoção de determinadas substâncias de algumas soluções.         

         Conhecendo-se esta propriedade tão importante do carvão ativado, que é a adsorção, pode-se chegar à seguinte explicação para o fenômeno observado experimentalmente: Devido à grande quantidade de poros presentes no carvão ativado, há uma área superficial disponível para interação entre o permanganado da solução.  Deste modo, o carvão ativado retém o permanganato da solução permitindo apenas a passagem da água presente na solução, por isso observou-se gotas incolores saindo pela coluna de adsorção.

4.2. Comportamento do chumbo e do estanho em meio ácido

4.2.1. Ao adicionar-se solução de ácido clorídrico (HCl) a 10% (m/v) a um tubo de ensaio contendo pedaços de chumbo, não foi possível observar-se uma reação. Isso pode ter ocorrido por algum erro experimental, erro de observação, ou até mesmo alguma irregularidade na solução, pois  de acordo com a literatura, o chumbo reage lentamente com ácido clorídrico diluído formando PbCl2, como mostra a equação:

Pb(s) + 2HCl(l) → PbCl2(aq) + H2(g)

Repetindo-se o procedimento, com chumbo e ácido nítrico, observou-se uma pequena efervescência.  A reação abaixo representa o processo no qual Pb dissolveu-se em HNO3, confirmando as afirmações da literatura à cerca do comportamento do chumbo em meio ácido:

Pb(s) + 2HNO3(l) → PbO(s) + H2O(l) + 2NO2

A equação representada acima mostra a primeira etapa do processo. A segunda e ultima etapa consiste na reação do PbO e HNO3,  formando Pb(NO3)2  :

PbO(s) + 2HNO3 (l) → Pb(NO3)2 + H2O(l)

4.2.2. Ao repetir o mesmo procedimento do item 4.2.1, apenas substituindo chumbo por estanho, observou-se que o estanho reagiu com ácido nítrico, uma vez que visualizou-se uma discreta efervescência. Porém, o com o ácido clorídrico, não foi possível visualizar evidências de uma reação.

As equações que correspondem com a reação entre o estanho e o ácido nítrico são:

Etapa I : Sn(s) + 2HNO3(l) → SnO(s) + H2O(l) + 2NO2

Etapa II: SnO(s) + 2HNO3 (l) → Sn(NO3)2 + H2O(l)

Segundo a literatura, os elementos deste grupo são relativamente pouco reativos, no entanto, a reatividade tende a aumentar de cima para baixo no grupo. Deste modo, pode-se fazer uma comparação entre o estanho e o chumbo, e afirmar que o chumbo é mais reativo que o estanho.  

A literatura indica que o estânho realmente tende a reagir com ácido nítrico diluído, formando Sn(NO3)2.

4.3. Dissolução de gás carbônico em água

4.3.1. Após colocar algumas gotas de solução de fenolftaleína a 0,1% (m/v) em um tubo de ensaio com solução de NaOH (hidróxido de sódio) deixou-se passar, lentamente, uma corrente de gás carbônico, e observou-se que a solução que apresentava cor rosa, foi ficando cada vez mais clara, até ficar incolor.  Ao aquecer a solução por alguns minutos, a mesma recuperou a coloração rosa.

        Sabe-se que a fenolftaleína é um indicador ácido base, que em meio básico apresenta cor rosa, e em meio ácido, incolor. Assim, inicialmente, a solução de NaOH ficou rosa pois a fenolftaleína indicou que o meio era básico.         

Pelo fato de o CO2 ser um óxido ácido, o fornecimento contínuo de mesmo à solução foi o bastante para que toda a base fosse consumida. Assim, o indicador tornou-se incolor.

Ambos reagem da seguinte forma:

2NaOH(l) + CO2(g) ⇌ Na2CO3 (l) + H2O(l)

Ao aquecer a solução por alguns minutos, a mesma recuperou a coloração rosa. Isso ocorreu pois o aumento da temperatura da solução fez com que o CO2 evaporasse , tornando a solução novamente básica, e portanto cor-de-rosa.

4.4. Propriedades adsorventes da sílica-gel