O Reagente Limitante

1. INTRODUÇÃO

Numa reação química em que os reagentes não estão numa mesma proporção estequiométrica, um deles será completamente consumido e limitará a quantidade de produto originado da reação, sendo, por isso, denominado reagente limitante. Assim que ele é consumido, não se forma mais produto, ou seja, a reação termina. Os demais reagentes são chamados reagentes em excesso. Após o término da reação, sobra uma certa quantidade dos reagentes em excesso: é a quantidade inicial menos a quantidade que reagiu. Em uma reação química o reagente que determina a quantidade de produto formado é o reagente limitante. Neste experimento iremos observar a reação de fosfato de sódio (Na3PO4.12 H2O) com cloreto de Bário hidratado (BaCl2.2 H2O) em sistema aquoso. A reação é a seguinte:

          2 Na3PO4.12 H2O + 3 BaCl2.2 H2O → Ba3(PO4)2 + 6NaCl + 30H2O

Como os dois sais que reagem e no NaCl são solúveis em água e o sulfato de bário é insolúvel, e precipitado formado na reação é o Ba3(PO4)2 (s).

Pela equação 1 temos que 2 mols de Na3PO4. 12 H2O (massa molar = 380,2 g/mol) reagem com 3 moles de BaCl2.2 H2O (massa molar 244,2 g/mol). Se o rendimento for 100% 1 mol de Ba3(PO4)2 (massa molar = 601,96 g/mol) ou seja 601,96 g de precipitado serão formadas. Essas quantidades, ou múltiplos ou submúltiplos delas são denominadas estequiométricas, pois estão de acordo com as relações estabelecidas pela equação ajustada da reação.  

O reagente limitante de uma reação química é o reagente que se encontra presente em menor quantidade relativa, isto é, o que apresenta menor quociente entre a respetiva quantidade de substância e o coeficiente estequiométrico respetivo na equação química que traduz a reação.

 Em uma mistura qualquer a composição é determinada primeiramente por meio de um teste para verificar qual é o reagente limitante. No caso desta prática, esse teste será realizado e, duas etapas:

1. O filtrado é testado para o excesso de íons Ba2+ com um reagente fosfato. A formação de precipitado indica que existe excesso de Ba2+ na mistura.
2. O filtrado é testado para excesso de íons fosfato com Ba2+. A formação de precipitado indica que o fosfato estava em excesso na mistura.

Notas de segurança

1. BaCl2 – Cloreto de Bário – Este sal é venenoso e irritante – evite contato com os alhos, pele e roupas.
2. Na3(PO4)2 – Fosfato de sódio – Este sal é irritante. Evite contato com os alhos, pele e roupas.

1. MATERIAIS E REAGENTES

Materiais :

• Vidro de relógio
• 2 Béquer de 250 ml
• Bastão de vidro
• Balança analítica
•  Papel de filtro
• Proveta
• Erlenmeyer de 100 ml
• 1 placa de petri
• Funil
• Banho Maria

                            Reagentes

• BaCl2
• H2O destilada
• Na3(PO4)2
• Etanol

1. OBJETIVO

• Determinar a composição percentual de cada substancia em uma mistura;
• Calcular o reagente limitante de uma mistura;
• Determinar o rendimento real

1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

4.1 Obtenção do Precipitado Ba3(PO4)2

1. Primeiro, anotou-se o número da amostra, que contém uma mistura de BaCl2. 2H2O e Na3PO4. 12H2O, presente em sua bancada.
2. Na sequência, pesou-se 1,0 gr da mistura em um vidro de relógio e transferiu-se para um Bécker de 250ML
3. E em seguida, adicionou-se 100 ml de água destilada e agite a solução com um bastão de vidro por cerca de 1 minuto. Espere o precipitado sedimentar (deixou-se o bastão dentro de béquer e cobriu-se este com vidro de relógio).
4. Colocou-se o béquer em banho-maria por um tempo 20 minutos.
5. Na sequência, enquanto p precipitado é mantido aquecido pesou-se um papel de filtro (anotou-se a massa do papel) e dobrou-se conforme a indicação abaixo. Em seguida, adaptou-se o papel ao funil utilizando água destilada para fixa-lo.
6. E filtrou-se o precipitado, inicialmente sem agitar, ainda morno. Do filtrado retirou-se duas alíquotas de 50ml com uma proveta e colocou-se cada uma dessas duas amostras em Erlenmeyer de 100ml. Reservou-se para a segunda parte do experimento.
7. Lavou-se o precipitado com água morna (5ml de água consecutivos). Lavou-se também com um pouco de etanol (5Ml).
8. No final, removeu-se o papel de filtro e colocou-se em uma placa de petri para secar na estufa. E verificou-se a massa a cada 5 minutos até atingir peso constante.

        4.2 Determinação de Reagente Limitante

1.   Teste para excesso de PO43- 

Em um Erlenmeyer, adicionou-se 4 gotas de BaCl2. 2H2O o,5 M ao erlenmeyer 50 ml do filtrado. Se apareceu-se um precipitado é porque o íon PO42- está em excesso.

1. Teste para para excesso de Ba2+

Adicionou-se 2 gotas de Na3PO4. 12H2O 0,5 M ao erlenmeyer que contém 50 ml do filtrado se apareceu-se um precipitado é porque o íon Ba2+ está em excesso.

1. RESULTADO E DISCUSSÃO

No procedimento experimental 3., na amostra A, foi pesado 1 gr de mistura