REAÇÕES DO ALUMÍNIO METÁLICO E DO CLORETO DE ALUMÍNIO

REAÇÕES DO ALUMÍNIO METÁLICO E DO CLORETO DE ALUMÍNIO

Autores: COELHO, Thatianne B.S; FREITAS, Yasmin A.

Introdução:

O “Alumínio” é um elemento bastante abundante na crosta terrestre, entretanto é o metal mais jovem usado em escala industrial isso se deve pois naturalmente o mesmo é encontrado em combinação com outros elementos e o consumo de eletricidade para a produção de alumínio metálico é altamente intensivo (MÁRTIRES; 2001)

O oxido de alumínio (Al2O3), conhecido como alumina, é o composto mais abundante do alumínio. Na indústria o minério utilizado como matéria prima do alumínio metálico é a bauxita uma rocha constituída, principalmente, de minerais hidratados de alumínio, com um teor de óxido de alumínio entre 35% a 45%; suas jazidas localizam-se principalmente nas regiões tropicais e, no Brasil, concentram-se na área amazônica (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DO ALUMINIO; 2007).

A obtenção do alumínio a partir da bauxita é realizada em três etapas: mineração, refinaria e redução. A bauxita extraída na mineração é lavada e secada e posteriormente enviada à refinaria local onde será produzido o alumínio. As variedades de uso do alumínio são diretamente relacionadas as suas características físico-químicas com destaque ao baixo peso específico, a resistência à corrosão, a alta condutibilidade térmica e elétrica e a infinita reciclagem. (MOURA et al; 2008)

Por ser bastante reativo quando o alumínio é exposto à atmosfera reage com o oxigênio do ar formando imediatamente uma fina e invisível camada de óxido de alumínio que é anfótero e hidrofóbico, portanto, muito pouco reativo, essa camada apassivadora protege o metal de oxidações posteriores. A característica de autoproteção aumenta a resistência à corrosão, os álcalis estão entre as poucas substâncias que atacam a camada de óxido e, consequentemente, podem corroer o alumínio (PEIXOTO; 2001).

Objetivo:

Demonstrar e entender as reações do Alumínio metálico e do Cloreto de alumínio.

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Matérias e métodos:

Inicialmente separou-se e enumerou-se quatro tubos de ensaio. No tubo 1 foram colocados 3mL de hidróxido de sódio 1M (NaOH), no tubo 2 foram colocados 3mL de ácido clorídrico 2M (HCl) e no tubo 3 foram colocados 3mL de ácido nítrico 2M (HNO3). Posteriormente adicionou-se uma pequena quantidade de alumínio metálico nos tubos 1, 2 e 3. Para o tudo 2, o alumínio metálico adicionado foi levemente raspado. Por fim observou-se as reações.

No quarto tubo de ensaio foram colocados 3mL de água destilada e uma pequena quantidade de cloreto de alumínio em seguida mediu-se o pH. Posteriormente adicionou-se, gota a gota e com agitação, hidróxido de sódio 1M (NaOH) até que fosse formado um precipitado. Adicionou-se nesse mesmo tubo, gota a gota e sob agitação, 3mL de hidróxido de amônio (NH4OH) e observou-se as reações.

Resultados e discussões:

Tubo 1: Ao adicionar-se o alumínio metálico na solução de hidróxido de sódio, foi possível observar um rápido desprendimento de gás hidrogênio, como demonstrado da equação da reação a seguir:

Al° + NaOH → H2 + NaAlO4

Reação de formação de aluminato de sódio de gás hidrogênio

Tubo 2: Ao adicionar-se alumínio metálico raspado na solução, foi observado uma pequena liberação de gás hidrogênio evoluindo do local raspado, pois, ao raspar o alumínio a camada de oxido de alumino que funciona como uma barreira é liberada, permitindo que o alumínio metálico reaja com ácido clorídrico ocorrendo oxidação do alumínio zero para alumínio III. Como pode ser observado na equação da reação a seguir:

2Al° + 6HCl  → 2H2 + 3AlCl3

Reação de formação do cloreto de alumínio e gás hidrogênio

Tubo 3: Ao adicionar-se alumínio metálico na solução de ácido nítrico, não foi possível observar reação, mas o ácido nítrico trata-se de um oxidante muito forte o qual reage rapidamente com alumínio formando uma camada apassivadora de oxido de alumínio, impedindo que haja reação do ácido com alumínio metálico.

Tubo 4: inicialmente ao adicionar agua e cloreto de alumínio foi observado um pH ácido, devido a formação de ácido clorídrico e hidróxido de alumínio (equação 1) em razão que o ácido clorídrico é um ácido forte e hidróxido de alumínio é uma base fraca. Logo em seguida após a adição de hidróxido de sódio observou-se a formação de pequenos precitados brancos gelatinosos, posteriormente a adição de hidróxido de amônio foi observado um coloide esbranquiçado (equação da reação 2).

Equação da reação 1.

AlCl3 + H2O → HCl + Al(OH)3

Reação de formação de ácido clorídrico e hidróxido de alumínio

Equação da reação 2.

 Al(OH)3 + NH4 → NH4 [ Al(OH)4]-

Reação de formação de tetrahidroxoaluminato (III) de sódio

Conclusão:

O experimento realizado pode contribuir de forma pratica e sucinta ao intelecto dos alunos em relação as reações que ocorreram com alumínio metálico e oxido de alumínio com diversas soluções, levando aos alunos explorar os porquês das reações observadas. Contribuindo assim, com a ampliação do conhecimento dos mesmos.