Relatorio 3 Inorganica

1 - INTRODUÇÃO

O carbono está onipresente na natureza. É um constituinte essencial de toda a matéria vida, como proteínas, carboidratos e gorduras. Por exemplo, o dióxido de carbono é essencial na fotossíntese e é liberado na respiração.  Os carbonos não são objetos de estudos somente da química orgânica, são também da química inorgânica, como negro de fumo, grafita, dissulfeto de carbono. Há duas formas puras de encontrar o carbono, o diamante e o grafite. O carbono é um elemento polimorfo.

O silício elementar é recuperado de SiO2 pela redução em arco carbono. O silício é importante em um grande número de produtos fabricados em larga escala, como o cimento, cerâmica, argila, tijolos e silicone (polímero). O silício extremamente purificado é importante na indústria microeletrônica.

2 - RESULTADOS E DISCUSSÃO

2.1 - Carbono e seus Compostos

1ª Experiência: Carbono Elementar

A). Alguns miligramas de carbono pulverizado foram tratados com ácido nítrico, sulfúrico, clorídrico, fluorídrico e fórmico. Em todas as misturas houve alterações visuais, com o ácido nítrico obteve-se precipitação, com o sulfúrico a solução ficou densa e preta (indicando uma mistura), com o ácido clorídrico solução ficou acinzentada, com o fluorídrico houve formação de um precipitado grande preto e com o fórmico um precipitado cinza pequeno. Segue abaixo os modelos de reação:

C + 4HNO3(aq) → 3CO2 + 4NO2 + 2H2O                eq.1

C(s) + H2SO4(l) → CO2 + 2SO2 + 2H2O                eq.2

Como os metais alcalinos, o carbono reage com o flúor formando compostos intercalados, estas reações costumam começar a 600°C. O carbono costuma não reagir com o cloro em temperaturas inferiores. O ácido fluorídrico não reage com o carbono também, a mudança de cor ao misturar o carbono com estes compostos indicou uma mistura. As reações do ácido nítrico e do ácido sulfúrico são consideradas reações de oxidação.

B). Foi fundido em um tubo de ensaio uma grama de nitrato de potássio.  E foi adicionado a fusão um pequeno pedaço de carvão vegetal.  O nitrato de potássio não se fundiu completamente, isso aconteceu porque foi usado um banho-maria e a temperatura do banho não foi suficiente. A parte do nitrato de potássio que se fundiu, ao colocar o carvão vegetal houve a liberação de um gás. Segue o modelo de reação abaixo:

4KNO3(aq) + 5C(S) → 2K2CO3(aq) + 3CO(2) + 2N2(g)        eq.3

O gás liberado observado foi o gás carbônico.

2ª Experiência: Obtenção e Propriedade do Monóxido de Carbono

A e C). Houve a montagem do aparelho conforme o sistema sugerido, porém o sistema proposto era muito complicado, haveria um béquer com a função de reter o vapor d’água, outro com a intenção de reter o dióxido de carbono e resquícios do ácido fórmico. Como a experiência realizada não era quantitativa, o sistema foi reduzido a apenas 2 recipientes que continham ácido fórmico e ácido sulfúrico, uma mangueirinha e um tubo de ensaio. No tubo de ensaio foi adicionado uma solução de permanganato de potássio com a intenção de verificar a saída do monóxido de carbono, pois o monóxido de carbono é um agente redutor.

Após a montagem do sistema houve a constatação da saída do monóxido de carbono, pois o mesmo descoloriu a solução de permanganato de potássio, não sendo uma perda de cor imediata, e sim lenta e gradual, portanto o monóxido de carbono não é um agente redutor forte, é fraco. Segue o modelo de reação abaixo:

HCOOH(aq) [pic 1] CO(g) + H2O(l)        eq.4

Foi realizado outro teste para constatar o poder redutor do monóxido de carbono, desta vez, foi colocado nitrato de prata, e a solução que era transparente, ficou cinza. Indicando a redução do íon prata a prata metálica, conforme o modelo de reação abaixo:

AgNO3(aq) + CO(g) → Ag0(s) + CO2(g) + HNO3(aq)        eq.5

Portanto o monóxido de carbono é um bom agente redutor, reduzindo vários óxidos metálicos

4ª Experiência: Carbonatos e Bicarbonatos:

A). Foi adicionada uma pequena quantidade de carbonato em um tubo de ensaio e de bicarbonato em outro tubo, ambos os tubos contendo água destilada (pH=6) em seu interior. Na dissolução do bicarbonato de sódio foi constatado um aumento do caráter básico da solução pH=9.Segue o modelo de reação abaixo:

NaHCO3(s) + H2O(l) → Na+(aq) + H+(aq) +  CO32-(aq)         eq.6

HCO−3 + H2O → H2CO3 + OH−                 eq.7

Como foi observado nos modelos de reações, na dissociação do carbonato de sódio, há liberação de hidroxila que aumenta o pH da solução, comprovando o caráter básico encontrado.

Já para a dissociação do carbonato de sódio, houve um aumento ainda maior do caráter básico da solução, pH=11. Segue o modelo de reação abaixo:

Na2CO3 + H2O ↔NaOH + NaHCO3                eq.8

CO32− + H2O ↔ HCO3− + OH−                eq.9

Como há uma liberação ainda maior do número de hidroxilas, isso justifica o maior pH da dissociação do carbonato de sódio quando comparado ao pH da dissociação do bicarbonato de sódio.