Relatório Reatividade dos Metais - Cobre

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RELATÓRIO DE EXPERIMENTO 02

Reatividade dos Metais

 

Marília Pires Santana

Mayara Cotias Silva

Michel Gagliano Cezimbra Moreira

Agosto – 2017

Salvador – Bahia

1. APRESENTAÇÃO

Este relatório descreve as atividades desenvolvidas por Marília Pires Santana, Mayara Cotias Silva e Michel Gagliano Cezimbra Moreira, alunos do curso técnico integrado de Química do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Bahia, no âmbito da parte experimental da disciplina Química II prática, durante a 1ª unidade de 2017.

Serão descritos a introdução teórica, os objetivos, a parte experimental, os resultados, a discussão, e as conclusões referentes ao experimento intitulado “Reatividade dos Metais”.

Salvador, 08 de agosto de 2017.

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                                                Marília Pires Santana

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                                              Mayara Cotias Silva

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                                        Michel Gagliano Cezimbra Moreira

1. INTRODUÇÃO TEÓRICA

Na natureza encontram-se diversas espécies químicas que quando comparadas apresentam características e propriedades distintas uma das outras. Uma dessas propriedades é a reatividade química de cada elemento, sendo ela a capacidade que determinado elemento possui de reagir; estando relacionada com o caráter metálico ou não-metálico do mesmo. (FELTRE, 1996)

Em uma reação além de levar em conta a reatividade do elemento deve-se compreender que para ocorrência de qualquer reação faz-se necessário que haja afinidade química entre os reagentes, ou seja, eles devem interagir de modo a possibilitar a formação de novas substâncias. (FELTRE, 1996)

Os metais são substâncias simples que, em geral, são encontrados no estado sólido à temperatura ambiente, apresentam brilho característico e são bons condutores de eletricidade e calor. (ATKINS, 2008)

A reatividade química dos metais associa-se com a eletropositividade dos mesmos. Isso está relacionado ao tamanho do átomo, visto que, quanto maior o átomo menos seus elétrons estarão atraídos pelo núcleo, aumentando sua capacidade de perdê-los e tornando-o mais eletropositivo. Os metais apresentam esta tendência a perder elétrons, e quanto maior ela for mais eletropositivo e maior será o caráter metálico do elemento. (J.D LEE, 2003)

Elementos com eletropositividade elevada formam os compostos iônicos, isso porque, tais elementos no geral reagem facilmente com água e ácidos.

Ademais, a reatividade dos metais está associada também à sua energia de ionização, sendo ela a energia mínima necessária para retirada de um elétron do átomo no seu estado fundamental.

Os metais têm sempre tendência para perder elétrons, pois, são muito eletropositivos e tendem à formação de cátions para adquirirem maior estabilidade, consequentemente, se oxidam e agem como redutores. As reações entre eles e ametais são chamadas de reações de oxirredução, em que há transferência de elétrons, onde uma espécie está oxidando e outra reduzindo. Para que exista uma reação de oxirredução, no sistema deve sempre haver uma espécie que ceda elétrons e outra espécie que os aceite. (RUSSEL, 1994) (BROWN, 2005)

Após estudos e comparações entre vários metais, determinou-se dentre eles quais são os que possuem maior e menor tendência para ceder elétrons. Surgiu então a fila de tensões eletrolíticas ou fila da reatividade representada abaixo. (FELTRE, 1996)

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SENTIDO DE MAIOR REATIVIDADE E MENOR NOBREZA

Figura 1. Fila de Reatividade

A fila de reatividade irá determinar a capacidade que um composto possui de deslocar outro em uma reação. Um metal mais reativo vai deslocar outro na condição deste ser menos reativo, ou seja, caso o segundo composto esteja mais a direita na fila. (FELTRE, 1996)

Neste sentido, deslocar um metal significa que o metal mais reativo vai ceder elétron(s) ao menos reativo, isso porque quanto mais eletropositivo (maior reatividade) maior a facilidade de ceder estes elétrons ao menos eletropositivo (menor reatividade). (FELTRE, 1996)

A partir desta fila torna-se possível a previsão de algumas reações. Um metal com maior potencial de oxidação será um melhor agente redutor em relação aos demais.

Algumas dessas reações são entre metais com ácidos e metais com sais. Onde genericamente podem ser expressas nas seguintes equações:

Equação 1:

Metal (s) + Ácido (aq) → Sal (aq) + H2 (g)

Pode-se verificar também a ocorrência de reação entre um metal e um ácido oxidante, neste caso, o gás a ser liberado irá depender da natureza do ácido. Além disso, fatores como a concentração do ácido irá determinar a espontaneidade da reação. Em alguns casos, faz-se necessário o aquecimento do sistema para que a reação ocorra.

Equação 2:

Metal 1 (s) + Sal 1 (aq) → Metal 2 (s) + Sal 2 (aq)

Neste caso o Metal 1 precisa ser mais reativo que o metal que origina o cátion do sal. Visto que o metal mais reativo irá deslocar o menos reativo.

1. OBJETIVOS

• Verificar se há distinções entre reações de metais com ácidos concentrados e diluídos;
• Avaliar o comportamento dos metais frente a algumas soluções salinas;
• Construir e compreender parte da série de reatividade dos metais.

1. PARTE EXPERIMENTAL

1. MATERIAIS

1. VIDRARIAS

        Tabela 1. Tabela de Vidrarias referente ao Experimento 02.

Vidraria	Capacidade(mL)	Quantidade
Tubo de ensaio	─	10
Béquer	250	10
Bastão de vidro	─	10

1. REAGENTES

Tabela 2. Tabela de Reagentes referente ao Experimento 02.

Reagente	Concentração	Quantidade
HNO3	P.A.	2 mL
HNO3	3 mol. L-1	2 mL
H2SO4	P.A.	2 mL
H2SO4	3 mol. L-1	2 mL
HCl	P.A.	2 mL
HCl	3 mol. L-1	2 mL
Mg(NO3)2	1 mol. L-1	2 mL
Al(NO3)3	1 mol. L-1	2 mL
Zn(NO3)2	1 mol. L-1	2 mL
Fe(NO3)3	1 mol. L-1	2 mL
Cobre metálico	─	10 pedaços

1. MATERIAIS DIVERSOS

Tabela 3. Tabela de Materiais diversos referentes ao Experimento 02