Quimica Ambiental : Determinaçao da Taxa de O2

Objetivo

Determinar a quantitativamente o teor de gás oxigênio no ar atmosférico

Introdução

Para poderem explicar a constituição da atmosfera terrestre cientistas, criaram inúmeras teorias, a explicação mais aceita até hoje é que no início dos tempos com a explosões de vulcões e consequentemente a queima de suas rochas, produziram diversos tipos de gases e vapores, que ajudaram a formar a atmosfera terrestre. Com o resfriamento da superfície da terra foi produzido muitos gases e vapores, sendo uma parte de H2O (água) formando nuvens carregadas de chuvas que eram lançadas sobre a superfície terrestre, ao mesmo tempo que uma outra parte ficava suspensa na própria atmosfera.

Assim como já descrito outros gases e vapores, originaram a primitiva atmosfera, desta forma foi sendo transformada e sendo composta com os mais diversos gases, como o gás carbônico (CO2), o Gás Metano (CH4), o gás nitrogênio (N2), gás amônia (NH3) entre outros. Apesar desta atmosfera primitiva existir diversos gases, o oxigênio ainda não existia.

O Oxigênio só foi descoberto no século XVIII. Sua descoberta é atribuída a Joseph Priestley, em 1774. Priestley acreditava que havia obtido óxido nitroso, mas de fato tinha na verdade descoberto o gás mais abundante na natureza, esse gás é incolor, insípido, inodoro, em condições ambientais sua formula geralmente é (O2) oxigênio. Mas com o experimento no tratamento de oxido de mercúrio com ácido nítrico seguido da decomposição do nitrato por calor, Lavoisier mostrou que que o gás produzido era o oxigênio.

Inventor do barômetro, Evangelista Torricelli, que em sua homenagem deram o nome a medida de pressão (torr), dizia que [...] “o ar exerce uma força sobre tudo que está imerso nele, e essa força é distribuída por toda a parte denominando pressão” [...]. Portanto desta forma como a atmosfera da terra é formada por diversos gases, que exercem uma pressão sobre a superfície da Terra, denominada pressão atmosférica, dependendo a altitude do local, pois à medida que se afasta da superfície da terra o ar exerce uma pressão cada vez menor tornando-se assim mais rarefeito

Lavoisier fazendo um experimento com mercúrio foi quem determinou com precisão a porcentagem de oxigênio no ar. Aquecendo um recipiente fechado com uma determinada quantidade de ar deixando em contato com mercúrio, deixou repousar seu experimento por duas semanas, observou que o mercúrio havia absorvido uma parte do ar existente no recipiente e ficando coberto de manchas vermelhas. Então levou a aquecimento novamente fazendo assim com que o mercúrio libera-se uma grande quantidade de oxigênio.

A reação que diversos metais têm com o oxigênio é chamada de oxirredução, formando o oxido de metal. Neste processo de oxidação de metais há transferência de elétrons, os metais perdem elétrons para o oxigênio, criando um composto iônico de íon metálico e íon oxido. Sendo a ferrugem um clássico exemplo de quando a superfície de um objeto de ferro em contato com umidade e o ar, provoca a corrosão desses metais.

Desta forma com base na reação de oxidação podemos determinar o teor de oxigênio no ar.

Materiais utilizados

• Proveta de 100mlo
• Béquer de vidro de 250ml
• Béquer de plástico de 250ml
• ½ Palha de aço aprox. (4g)
• Pisseta c/ água deionizada
• Baqueta de Vidro
• Régua

Reagentes utilizados

• Água deionizada
• Vinagre diluído 1:1

Procedimento experimental

Colocou-se em um béquer de vidro, 125ml de água deionizada reservando-o.

Em seguida preparou-se em béquer de plástico o banho de vinagre para a palha de aço, diluindo-se 40ml de vinagre com 40ml de agua deionizada. Mergulhando a palha de aço por 1 minuto. Logo após o tempo decorrido, retirou-se a palha de aço do banho eliminou-se o excesso espremendo a mesma. Com o auxílio da baqueta inseriu-se a palha de aço rapidamente até o fundo da proveta volumétrica.

Colocou-se a proveta de (boca para baixo) dentro do béquer com água já reservado no início do procedimento. Anotou-se e foi feito equações para explicar a reação.

Observou-se o volume da agua dentro da proveta subindo com o decorrer do tempo de 30 minutos, mediu-se com a régua a altura que a agua alcançou, dentro e fora da proveta.

Resultado e discussão

Observou que quando a palha de aço foi retirada do banho de vinagre diluído, elimando excesso de liquido e em seguida colocada na proveta sua coloração começava a mudar para um leve amarelado. Pôr a palha de aço ser feita a maior parte de ferro, seu contato com a agua e o ar sofre oxidação enquanto o oxigênio e reduzido do ambiente. Foi utilizado o vinagre diluído pois é feito de ácido acético, apesar dele eliminar os óxidos presentes na superfície da palha de aço, desempenhando acelerador de reação. Pois outros ácidos liberam íons H+(aq), já os íons acetatos aceleram a oxidação da palha de aço.