PRATICA DE ESTEQUIOMETRIA ENTRE O NITRATO DE CHUMBO E IODETO DE POTÁSSIO

1. INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO DO ESPÍRITO SANTO
2. DISCIPLINA QUÍMICA GERAL E EXPERIMENTAL
8. PRATICA DE ESTEQUIOMETRIA
9. ENTRE O NITRATO DE CHUMBO E IODETO DE POTÁSSIO
33.  02 de Maio de 2016.

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1. Sumário
2. 1.        RESUMO        ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------3
3. 2.        INTRODUÇÃO        -----------------------------------------------------------------------------------------------------------3
4. 3.        OBJETIVO        ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------3
5. 4.        MATERIAIS E REAGENTES        --------------------------------------------------------------------------------------------3
6. 5.        METODOLOGIA        --------------------------------------------------------------------------------------------------------4
7. 6.        RESULTADOS E DISCUSSÃO        ------------------------------------------------------------------------------------------4
8. 7.        CONSIDERAÇÕES        -------------------------------------------------------------------------------------------------------6
9. 8.        REFERENCIA        --------------------------------------------------------------------------------------------------------------6

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1. RESUMO

2. Foi adicionado aos tubos a quantidade 3ml em cada um deles, depois, quantidades variadas de iodeto de potássio correspondentes aos valores: 1º (1,5 ml), 2º (3 ml), 3º (4 ml), 4º (6 ml), 5º (9 ml) e 6º (12 ml). Foi observado que no 4º tubo houve uma estabilização de iodeto de chumbo permitindo dizer que 3,0 ml de nitrato de chumbo II reagiu completamente quando utilizado 6,0 ml de iodeto de potássio. A partir do 4º tubo a relação estequiométrica foi determinada de 2 mols de iodeto de potássio para 1 mol de nitrato de chumbo.

1. INTRODUÇÃO

2. No dia 31 do mês março a professora Marina levou a turma A do curso de engenharia de controle e automação para o laboratório de química, para realizar uma prática para se determinar a relação estequiométrica entre nitrato de chumbo e iodeto de potássio.
3. A palavra ‘estequiometria’ deriva das palavras gregas stoicheion (elemento) e metria (medida), significando, então, ‘a medida dos elementos químicos’. Hoje o cálculo estequiométrico é uma ferramenta importante nos estudos que envolvem reagentes e produtos durante uma reação.
4. Estequiometria é o cálculo que permite relacionar quantidades de reagentes e produtos de uma reação química, correlacionando as quantidades de mols, massa e volume da reação. A estequiometria está diretamente ligada a lei das proporções constante, que é a lei de Proust, também denominada Lei das Proporções Constantes ou Definidas, foi criada pelo químico francês Joseph Louis Proust (1754-1826) e diz que uma determinada substância composta é formada por substâncias mais simples, unidas sempre na mesma proporção.
5. Podemos determinar proporções estequiométricas, dependendo do tipo da reação, através de vários métodos como a medida da massa de precipitado formada, volume de gás liberado, intensidade da cor de uma solução, dentre outros.
8. A estequiometria é de extrema importância no cotidiano, principalmente nas indústrias ou laboratórios, pois objetiva calcular teoricamente a quantidade de reagentes a ser usada em uma reação, prevendo a quantidade de produtos que será obtida em condições preestabelecidas.

1. OBJETIVO

2. O objetivo principal da experiência realizada em laboratório é colocar em prática o que aprendemos em sala de aula seguindo as normas e procedimentos de segurança e determinar experimentalmente a relação estequiométrica da reação entre o nitrato de chumbo e iodeto de potássio, observando e analisando o experimento segundo as leis da química.

1. MATERIAIS E REAGENTES

2. Para realizar a pratica de estequiometria o técnico de laboratório separou uma serie de utensílios de laboratório, que foram deixados em uma bandeja em cima da mesa, os utensílios utilizados foram uma estante para tubos de ensaio, pipetas graduadas de 10 ml, uma régua graduada, tubos de ensaio, béquer de 50 ml, bastão de vidro, solução de nitrato de chumbo II (0,5 mol/L) e solução de iodeto de potássio (0,5 mol/L). Vale ressaltar que os reagentes já estavam devidamente preparados e nas concentrações para realizar a pratica.

1. METODOLOGIA

2. Distribua seis tubos de ensaio em uma estante apropriada para os mesmos, para facilitar a pratica da estequiometria entre o nitrato de chumbo e o iodeto de potássio é aconselhável que enumere os tubos de ensaio para facilitar a identificação, lembrando que todos os utensílios utilizados na pratica devem sempre estar limpos para não interferirem nos resultados, e se for reutilizar um utensilio é necessário fazer a limpeza adequada.
3. Coloque uma quantidade razoável de nitrato de chumbo II (0,5 mol/L) em um béquer, com o auxílio da pipeta graduada meça e adicione 3 ml de solução de nitrato de potássio II em cada um dos 6 tubos de ensaio. Em seguida, acrescente uma quantidade razoável de iodeto de potássio (0,5 mol/L) em outro béquer, ele será o reagente da solução, meça novamente com a pipeta os valores de 1,5; 3,0; 4,0; 6,0; 9,0; e 12,0 ml do reagente e acrescente-os nos respectivos tubos de ensaio, mantendo a sequência dos tubos (1, 2, 3, 4, 5 e 6) respectivamente.  
4. Com o auxílio do bastão misture bem o nitrato de chumbo II com iodeto de potássio em cada um dos tubos de ensaio e deixe em repouso por aproximadamente 15 minutos, depois do repouso os tubos irão acumular um precipitado de iodeto de chumbo (imagem 1) , em seguida com o auxílio de uma régua graduada, meça à altura do precipitado formado no fundo de cada um dos 6 tubos de ensaio, e anote os dados obtidos para montar uma tabela relacionando a quantidade inicial em mol dos reagentes com a final de reagentes e produtos.
7. [pic 1]
8. (Imagem 1: tubos de ensaio com a precipitação de iodeto de chumbo II)

1. RESULTADOS E DISCUSSÃO

2. No primeiro tubo de ensaio (tubo1) foram adicionados 3,0 ml da solução de nitrato de chumbo ll (0,5 mol/L) na qual, 1,5x10-3 mol de Pb(NO3)2 mol. Quando adicionado 1,5 ml de iodeto de potássio (0,5 mol/L), foi adicionado 7,5x10-4 mol de Iodeto de potássio. Como resultado teve a formação de 0,7 cm de altura do precipitado amarelo de iodeto de chumbo.
3. No segundo tubo observou-se que ao reagir 1,5x10-3 mol de nitrato de chumbo com 3,0 ml da solução de iodeto de potássio (0,5 mol/L), logo 1,5x10-3 mol de KI, formou-se então 1,2 cm de altura do precipitado amarelo de iodeto de chumbo.
4. No terceiro tubo observou-se que ao reagir 1,5x10-3 mol de nitrato de chumbo com 4,0 ml da solução de iodeto de potássio (0,5 mol/L), na qual 2,0x10-3 mol de KI, formou-se então 1,6 cm de altura do precipitado de iodeto de chumbo.
5. No quarto tubo obteve-se uma altura ideal de precipitado equivalendo à 2,7 cm. Neste foi utilizado 1,5x10-3 mol de nitrato de chumbo reagindo com 3,0x10-3 mol de iodeto de potássio contidos em 6,0 ml de solução de KI, de acordo com as proporções dos cálculos efetuados teoricamente, conforma a equação abaixo:
7.                     Pb(NO3)2 (aq)  +   2KI (aq)  ➔   PbI2(s)  +  2KNO3(aq) 
9. A equação prova então a teoria de que seria 1 mol de Pb(NO3)2 (aq), para 2 mol de KI, sendo assim a referência do experimento.
10. Nos tubos seguintes 5 e 6 foi notório que a altura dos tubos eram a mesma que a do tubo 4. Portando, precipitou apenas 2,7 cm, com quantidades de iodeto de potássio na ordem respectiva do tubo 5 e 6: 9 e 12 ml. Tirando então de conclusão que, os moles de nitrato de chumbo fora toda consumida no tubo 4, não dando condições para mais precipitações.
11. Ao observar os tubos de ensaio, podemos perceber que do tubo 1 ao 3, o reagente limitante é o Iodeto de Potássio, no tubo 4 houve o consumo total dos reagentes e nos tubos 5 e 6, o Nitrato de Chumbo II passou a limitar a reação.
12. Para achar os valores em mol de cada reagente e produto, foi utilizado regra de três simples e a fórmula: M=ns/V (M=Concentração em mol/l; ns=número de mol; V=volume em litros).
13. Por fim, houve a construção das seguintes tabelas:
14.  Tabela 1 – Composição dos tubos de ensaio para reação.        

Tubo	Volume de nitrato de chumbo II (ml)	Volume de iodeto de potássio (ml)	Altura do precipitado (cm)
1	3 ml	1,5 ml	0,7 cm
2	3 ml	3 ml	1,2 cm
3	3 ml	4 ml	1,6 cm
4	3 ml	6 ml	2,7 cm
5	3 ml	9 ml	2,7 cm
6	3 ml	12 ml	2,7 cm

4. Gráfico 1 – Altura do precipitado de iodeto de chumbo.
5. [pic 2]
8. No gráfico a cima é possível observar nos tubos 1, 2 e 3 que a altura de iodeto de chumbo aumenta com o acréscimo de mais iodeto de potássio, até o tubo 3 o iodeto de potássio é o limitante da reação, a partir do tubo 4 a altura se estabiliza porque o nitrato de chumbo passa a ser o limitante, só tem 3 ml de nitrato de chumbo então ele só vai reagir com no máximo 6 ml de iodeto de potássio.
11. Tabela 2 – Quantidades de matéria dos reagentes e produtos antes e depois da reação.

		Pb(NO3)2mol	KI mol	PbI2 mol	KNO3 mol
TUBO1	Antes	1,5x10-3	0,75x10-3	0	0
Depois	1,125x10-3	0	O,375x10-3	0,75x10-3
TUBO2	Antes	1,5x10-3	1,5x10-3	0	0
Depois	0,75x10-3	0	0,75x10-3	1,5x10-3
TUBO3	Antes	1,5x10-3	2,0x10-3	0	0
Depois	0,5x10-3	0	1,0x10-3	2,0x10-3
TUBO4	Antes	1,5x10-3	3,0x10-3	0	0
Depois	0	0	1,5x10-3	3,0x10-3
TUBO5	Antes	1,5x10-3	4,5x10-3	0	0
Depois	0	1,5x10-3	1,5x10-3	3,0x10-3
TUBO6	Antes	1,5x10-3	6,0x10-3	0	0
Depois	0	3,0 x10-3	1,5x10-3	3,0x10-3

2. Ao observar a tabela acima, pode verificar que teve sobra de reagente nos tubos 1, 2 e 3 de nitrato de chumbo II e nos tubos 5 e 6 sobra de iodeto de potássio. Já no tubo 4, não houve sobra de reagente, pois, os reagentes foram todos consumidos.

1. CONSIDERAÇÕES  

2. A experiência atingiu seu objetivo de determinar a relação estequiométrica da reação do nitrato de chumbo II com o iodeto de potássio. Nesta prática os coeficientes estequiométricos foram estabelecidos usando o balanceamento da equação, e além disso, os resultados encontrados para as proporções estequiométricas estão de acordo com as teorias químicas já estudadas.

1. REFERENCIA

2. Kotz, John C.; Treichel, Paul M.; Weaver, Gabriela C. Química Geral: e Reações Química. Cengage Learning, tradução da 6° edição norte-americana. São Paulo, 2012.

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