RELATÓRIO DO EXPERIMENTO 10: VERIFICAÇÃO DA ESPONTANEIDADE DE UMA REAÇÃO DE ÓXIDO-REDUÇÃO

UNIVERSIDADE xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE

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RELATÓRIO DO EXPERIMENTO 10: VERIFICAÇÃO DA ESPONTANEIDADE DE UMA REAÇÃO DE ÓXIDO-REDUÇÃO

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VITÓRIA/ES

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Docente: xxxxxxxxxxxx

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SUMÁRIO

RESUMO...........................................................................................4

INTRODUÇÃO...................................................................................4

OBJETIVOS.......................................................................................5

METODOLOGIA................................................................................5

RESULTADOS E DISCUSSÕES......................................................7

CONCLUSÃO..................................................................................11

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................12

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RESUMO

Os principais objetivos desse experimento foram entender e aplicar os conceitos envolvidos nas reações de oxidação e redução e a observação da espontaneidade de reações de oxidação e redução.

O experimento se dividiu em duas partes. Na parte I utilizamos três tubos de ensaio, no tubo 1 foi inserido um prego parcialmente mergulhado na solução de sulfato de cobre II, ao tubo 2  que continha solução de sulfato de ferro II foi inserido uma placa de cobre, no tubo 3 continha solução de nitrato de prata foi adicionado uma placa de cobre parcialmente inserida. Na parte II do experimento foi montada uma célula galvânica a partir de solução de sulfato de cobre II, sulfato de zinco e placas de cobre e zinco, posteriormente mediu-se a diferença de potencial com um voltímetro. Logo após cada parte, registrou-se os resultados e comentários.

INTRODUÇÃO

Oxidação é o processo químico em que uma substância perde elétrons, partículas elementares de sinal elétrico negativo. O mecanismo inverso, a redução, consiste no ganho de elétrons por um átomo, que os incorpora a sua estrutura interna. Tais processos são simultâneos. Na reação resultante, chamada oxi-redução ou redox, uma substância redutora cede alguns de seus elétrons e, consequentemente, se oxida, enquanto outra, oxidante, retém essas partículas e sofre assim um processo de redução. Ainda que os termos oxidação e redução se apliquem às moléculas em seu conjunto, é apenas um dos átomos integrantes dessas moléculas que se reduz ou se oxida.

Consideremos a reação de óxido-redução simples: Zn(s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) + Cu(s), que ocorre espontaneamente quando mergulhamos uma barra de zinco metálico em uma solução aquosa de sulfato de cobre(II) ou sulfato cúprico, CuSO4. Imediatamente após a imersão notamos um depósito escuro sobre a superfície do zinco. Este depósito consiste em partículas finamente divididas de cobre metálico e cresce formando uma camada grossa e esponjosa; ao mesmo tempo a cor azul característica da solução de CuSO4 descora gradualmente, indicando que os íons de cobre(II) hidratados, [Cu(H2O)4]2+, são consumidos na reação. Além disto, o zinco metálico corrói lentamente, provocando o destacamento do depósito de cobre metálico que acaba se depositando no fundo do recipiente. [2]

Célula galvânica é um dispositivo que utiliza reações de óxido-redução para produzir a conversão de energia química em elétrica. [2]

        

OBJETIVOS

• Entender e aplicar os conceitos envolvidos nas reações de oxidação e redução.
• Observar a espontaneidade de reações de oxidação e redução. [1]

METODOLOGIA

REAGENTES

• Solução de nitrato de prata 0,1 mol.L-1 (AgNO3)
• Solução de sulfato de ferro II 0,1 mol.L-1 (FeSO4)
• Solução de sulfato de cobre II 0,1 mol.L-1 (CuSO4)
• Solução de sulfato de estanho II 0,1 mol.L-1 (SnSO4)
• Solução de sulfato de zinco 0,1 mol.L-1 (ZnSO4)
• Solução de cloreto de sódio 0,1 mol.L-1 (NaCl) [1]

MATERIAIS

• Voltímetro
• 4 tubos de ensaios pequenos
• 2 placas de cobre
• 2 placas de zinco
• 2 pregos
• 3 béqueres de 100 mL
• 1 tubo de vidro em U
• Esponja de aço [1]

PROCEDIMENTO

O experimento foi dividido em duas partes:

1. Parte I

Primeiramente enumerou-se 4 tubos de ensaio. Colocou-se, com o auxílio de uma pipeta de Pasteur, aproximadamente 5 mL da solução de sulfato de cobre II (CuSO4) no tubo de ensaio 1. Logo após, limpou-se o prego com a esponja de aço de tal maneira que a superfície dele ficou brilhosa e colocou-o no tubo de ensaio 1, deixando uma parte dele para fora da solução. Depois de um certo tempo comparou-se e anotou-se a mudança a parte do prego que estava mergulhada e a que estava fora da solução de sulfato de cobre II. Em seguida, colocou-se 5 mL da solução de sulfato de ferro II no tubo de ensaio de 2. E colocou-se a placa de cobre limpa (com a esponja de aço) no tubo 2, de tal forma que parte dela ficasse fora da solução. Observaram-se as duas partes da placa por um tempo e anotaram-se os resultados. No terceiro tubo colocou-se aproximadamente 5 mL da solução de nitrato de prata e inseriu-se a placa de cobre já limpa. Observou-se a parte mergulhada e a parte fora da solução e anotaram-se os resultados. E por último, no tubo 4 colocou-se 5 mL da solução de sulfato de estanho e mergulhou-se um prego limpo anteriormente nela, deixando uma parte fora da solução. Deixou-se passar um tempo e observou-se as mudanças, sempre anotando os resultados.