Obtenção do FeSO4 e NaCl

• Introdução:

Para acontecer uma reação química é necessário que a(s) substância(s) que estão envolvidas no processo se transformam em outras totalmente diferente das originais. Quando as substâncias reagem às vezes ocorrem fatos visíveis que afirmam a ocorrência da reação. Dentre eles, podemos destacar: desprendimento de gás e luz, mudança de coloração e de cheiro, formação de precipitados, etc.

Existem várias técnicas de separação, como por exemplo a decantação, que faz uso da diferença de densidade; a filtração, que faz uso da diferença de solubilidade; e a destilação, que faz uso das diferenças nos pontos de ebulição. Usa-se a filtração em vez da decantação quando o sólido permanece parcialmente ou completamente em suspensão.

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Mas no entanto, para transformar a solução nova em realmente pura é necessário misturar os reagentes em proporções estequiométricas ou eliminar após a reação o excesso de um dos reagentes, caso a reação seja realizada em meio aquoso é necessário retirar a água, caso a reação resulte em mais de uma substância obteremos na verdade uma mistura que deverá ser fracionada separando-se as diferentes substâncias.

• Objetivo:

- obtenção do sulfato ferroso (FeSO4) e cloreto de sódio (NaCl) a partir de outras substâncias por meio de reações químicas, utilizando para isso técnicas e procedimentos de purificação e separação;

- balanceamento de equações químicas para a efetuação de cálculos estequiométricos;

• Parte Experimental:

- materiais e reagentes:

• Erlenmeyer 250mL;
• 2 Provetas 50mL;
• Béquer 100mL;
• Béquer 50mL;
• Balança semianalítica;
• Conta-gotas;
• Bastão de vidro pequeno;
• Vidro de relógio;
• Papel filtro;
• Suporte universal;
• Anel ou Argola;
• Funil de vidro;
• Espátula metálica;
• Chapa aquecedora;
• Frasco para reativos;

• Pregos pequenos;
• H2SO4;
• Álcool etílico;
• NaOH;
• HCl;

- procedimentos experimental

• Parte A-Obtenção do FeSO4:

Usou-se o vidro de relógio para pesar em uma balança semianalítica 10,020g de ferro(Fe) na forma de pregos, depois os pregos foram colocados em um erlenmeyer, de capacidade igual a 250mL. Em uma proveta colocou-se 50mL de uma solução aquosa de ácido sulfúrico (H2SO4) 20% v/v, com auxílio de um conta-gotas passou-se toda a solução para o erlenmeyer, depois de colocado toda a solução aqueceu-se a mistura por 30min em uma chapa aquecedora, após a retirada do erlenmeyer da chapa aquecedora deixou-se esfriar, enquanto esfriava para fazer uma filtração utilizando-se um suporte universal com argola, onde encaixou-se um funil de vidro; pegou-se e dobrou-se, então, um papel de filtro e colocou no funil de vidro, pegou-se um béquer de 100mL e colocou-se debaixo do funil para recolher o material filtrado e assim procedeu-se com a filtração da mistura desprezando o resíduo. Adicionou-se 50mL de álcool etílico à solução contendo o sulfato ferroso e agitou-se com o bastão de vidro. OBS: todos do laboratório de química fizeram de novo esse procedimento, mas com duas diferença, colocar-se o dobro de prego e no final de todo o procedimento com o auxílio da professora colocou-se mais uma vez na chapa aquecedora. No segundo procedimento do sulfato ferroso(FeSO4) a diferença foi que colocamos 20,391g de prego.

• Parte B-Obtenção do NaCl

Antes de pegar o hidróxido de sódio (NaOH) fizemos com o auxílio do Renan(estudante de mestrado) o cálculo estequiométrico, para saber quantos grama iria utilizar-se.

Calculo: 10mL de HCl x 1L/1000mL x 6 mol de HCl/1L x 1 mol de NaOH/1 mol de HCl x 40g de NaOH/1 mol de NaOH = 2,4g.

Pegou-se um béquer de 50mL e pesou-se na balança semianalítica 2,399g de NaOH, depois pegou-se uma proveta e colocou-se 10mL de ácido clorídrico (HCl) 50% v/v, com auxílio de um conta-gotas adicionou-se lentamente o HCl ao béquer de 50mL que já continha 2,399g de NaOH; Pegou-se com a proveta 20mL de álcool etílico e depois passou-se para o béquer que continha a mistura e as gotas que restaram na proveta com um conta-gotas passou-se para o béquer e agitou com um bastão de vidro, deixou-se em repouso por algum tempo, lavou-se a solução resultante 3 vezes com álcool etílico, para a retirada do excesso de ácido clorídrico. Levou-se então o béquer com o precipitado e vestígios de álcool etílico para a chapa de aquecedora até a secura, depois da retirada deixou-se esfriar e com o auxílio de uma espátula colocou-se o sal obtido em um frasco para reativos.

• Resultado e Discussão:

Sulfato ferroso: um odor forte provem do erlenmeyer durante o aquecimento, deve-se ao desprendimento de gases tóxicos (em pequenas quantidades) provenientes das impurezas contidas nos pregos e uma cor verde escura. Obteve-se a seguinte reação entre o ferro e o ácido sulfúrico:

 

Fe(s) + H2SO4(aq) → FeSO4(aq) + H2(g)↑

No fim da reação, observou-se uma mistura constituída de restos de pregos, FeSO4 em solução e impurezas diversas, então é um material heterogêneo. Procedeu-se com uma filtração da solução heterogênea, recolhendo-se o material filtrado num béquer de 100mL, obteve-se então um material homogêneo. A maneira utilizada para obter-se o sulfato ferroso puro foi a adição de álcool etílico, um composto evaporável, sendo que, o sulfato ferroso tem pouca solubilidade, após adicionar o etanol na solução observou-se que ela ficou de cor verde bem clara. Houve uma mínima formação de corpo de fundo, então o material tornou-se heterogêneo.

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