QUESTIONÁRIO COM BASE NO ARTIGO: DECOMPOSIÇÃO TÉRMICA DO BICARBONATO DE SÓDIO

ULBRA – UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL

CURSO DE QUÍMICA INDUSTRIAL

QUESTIONÁRIO COM BASE NO ARTIGO:

DECOMPOSIÇÃO TÉRMICA DO BICARBONATO DE SÓDIO

Maia & Osório. Química Nova, 26(4)2003

Química Inorgânica Experimental

Prof.: Mariângela de Camargo

Aluna: Luiza Glashorester Machado

Canoas, 24 de agosto de 2018

1. Equacione a reação de decomposição térmica do bicarbonato de sódio.

2NaHCO3(s) → Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g) 

1. Equacione os testes de identificação da fase gasosa.

COCl2 (aq) + 6H2O(g) → [CO(H2O)6]Cl2(g)

1. Equacione o teste de identificação da fase sólida.  

CO2(g) + Ba(OH)2(aq) → BaCO3 + H2O

1. Com base no gráfico da figura 2, determine se as afirmações estão corretas, corrigindo as erradas.

 I – A entropia de formação dos carbonatos é constante;

Correção: A entropia de formação dos carbonatos não é constante;

II – A formação dos carbonatos é favorecida pelo aumento da temperatura;

III – Os carbonatos de metais alcalinos são mais instáveis que os de alcalinos terrosos.

Correção: Os carbonatos de metais alcalinos são mais estáveis que os de alcalinos terrosos, pois se decompõem quando aquecidos.

A conversão do óxido metálico em carbonato é mais difícil para os metais alcalinos terrosos do que para os alcalinos, devido a maior energia reticular do óxido metálico (de metais alcalinos terrosos) e portanto maior energia para a expansão do retículo (pelo CO2) e consequente formação do carbonato.

1. Explique a afirmação: Os óxidos de metais alcalino são em geral, bases de Lux-Flood mais fortes do que de alcalinos terrosos.

A teoria ácido-base de Lux-Flood é semelhante a de Bronsted, porém é o ânion O2 que é transferido das bases para os ácidos. Assim, os óxidos de metais alcalinos são bases mais fortes do que os de alcalinos terrosos, visto que os metais do grupo 2 da tabela possuem carga +2, portanto a interação com o O²- é mais forte do que a interação do grupo 1 que tem carga +1 com o O2-, consequentemente os metais do grupo 1 doam O2- com mais facilidade.

Os metais alcalinos formam bases muito fortes e também oxossais muito estáveis. Já os óxidos alcalinos terrosos, menos básicos, formam oxossais menos estáveis ao calor, incluindo-se aí os carbonatos.

1. “No passado muito cloreto de cálcio foi despejado em lagos e rios, até que legislações de proteção ao meio ambiente proibissem tal procedimento”. Dê uma possível explicação para tal afirmação.

Este procedimento foi proibido pois o sal cloreto de cálcio em contato com a água sofre uma reação de neutralização reversa, conforme equação abaixo:

        CaCl2          +    H2O   →  2 HCl    +    CaO

Ao ser feito este procedimento de despejo de cloreto de cálcio na água, era liberado ácido clorídrico. Em soluções aquosas corrói os metais lentamente.

1. Consulte o livro do LEE e o site www.solvaybicar.com para justificar: o bicarbonato de sódio é usado como fermento químico para bolos e na produção de espumas termoplásticas estruturais e pó químico em extintores de incêndio.

O NaHCO3 é um excelente fermento para o crescimento da massa de pães e bolos, pois ao se decompor pelo aquecimento, o bicarbonato libera CO2 em meio à massa, a mesma se expande porque o gás tenta escapar e pressiona a superfície, fazendo-a crescer, conforme reação abaixo:

2 NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2

Extintores que contêm NaHCO3 possuem uma solução de ácido sulfúrico (H2SO4) em um compartimento separado. Quando o extintor é acionado, o NaHCO3 e o H2SO4 se misturam e reagem, produzindo a espuma com liberação de CO2:

2 NaHCO3 + H2SO4 → N2SO4(aq) + 2H2O(l) + 2CO2(g)

É também usado como componente de espumas termoplásticas industriais pois funciona como um agente expansor, se decompondo na temperatura de processamento do fundido, liberando CO2.

1. Consulte os livros de LEE, Shreve & Brink (Indústria de Processos químicos), Huheey (Inorganic Chemistry) e comente sobre o processo Solvay de obtenção do carbonato de sódio.

O processo Solvay foi o primeiro processo industrial econômico funcionando em fluxo contínuo. Constituiu um sucesso de engenharia por utilizar eficientemente a matéria prima, reciclando os subprodutos. O calcário é aquecido para produzir CO2 e CaO em uma torre de carbonatação, onde na parte inferior é bombeado CO2.

O CaO é convertido em Ca(OH)2 por tratamento com água.  O Ca(OH)2 permite converter o subproduto NH4Cl em NH3, reutilizado para saturar desse gás a salmoura que alimenta a torre de carbonatação. A regeneração da amônia torna o processo economicamente viável por ser um reagente relativamente caro.

1. Consultando os sites www.solvay.com; www.alcalis.com.br; www.qgncarbonor.com.br, comente sobre a produção, consumo e aplicações da barrilha.

Site Solvay:

Carbonato de Sódio IPH é um grau superior de carbonato de sódio anidro. Pode ser utilizado em aplicações farmacêuticas como API (Active Pharmaceuticals Ingredient), como excipiente com propriedades dessecantes em comprimidos efervescentes, como alta substância com propriedades tamponantes de pH em cosméticos. Agente de retenção de umidade na formulação de alimentos.