Relatório Síntese de Alumen

Síntese do Alúmen de Alumínio e Potássio                                                                                   Brenda Pereira Rodrigues de Almeida Vicente – Everton Wesley da Silva

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Objetivo: Elaborar processos para a transformação de materiais, no caso deste experimento a lata de alumínio em alúmen de alumínio e potássio, efetuar cálculos de rendimento do processo baseado nas equações químicas balanceadas.

Palavras-chave: Alúmen, Rendimento, Estequiometria.

1. RESULTADOS E DISCUSSÃO

O material a ser reciclado, a lata de alumínio, retirou-se toda a tinta e verniz sobre sua superfície com palha de aço, posteriormente cortou-se em pedaços pequenos. Um béquer de 250mL seco, foi colocado sobre a balança semi analítica, tarou-se, e foi adicionado os pedaços pequenos obtendo a massa de 1,01g de material.

Como o metal alumínio reage muito pouco com soluções ácidas diluídas devido sua superfície ser protegida por uma camada de óxido de alumínio (Al2O3), primeiramente utilizou-se a solução alcalina hidróxido de potássio (KOH) para dissolver essa camada.

A partir da adição aproximada de 50mL da solução KOH(aq) 1,5 mol.L-1(reagente em excesso) sobre a massa de 1,01g de Al(s) (reagente limitante), ocorreu a seguinte reação:

2Al(s) + 2KOH(aq) + 6H2O(l) → 2K+(aq) + 2[Al(OH)4]-(aq) + 3H2(g)

Por ser uma reação exotérmica, que libera calor, durante o processo observou-se a liberação do gás hidrogênio (H2) como subproduto, e por ser altamente inflamável, incolor e inodoro, foi realizado na capela química com o exaustor ligado, a mistura de duas fases no béquer inicialmente era incolor e ao passar do tempo sua coloração se alterou aos poucos até ficar uma cor marrom escuro quase preto, afim de aumentar a velocidade desta reação foi disposto o béquer com a mistura sobre uma chapa aquecedora. Observou-se também a transformação da massa do Al(s) no ânion [Al(OH)4]-(aq), e a reação cessará quando não ocorrer mais a liberação do gás hidrogênio, no final esta mistura apresenta-se com impurezas e partículas sólidas, sendo necessária filtrá-la.

 A filtragem da mistura foi pelo método á vácuo, se utilizou um kitassato, um funil de Buchner, bastão de vidro e papel filtro circular no tamanho do funil, a opção desta foi para evitar que durante o processo não houvesse muitas perdas e também a recontaminação da solução a ser obtida. A solução no kitassato a ser obtida deve ser incolor e límpida. Porém por algum material contaminado, no caso desse experimento o funil de Buchner, devido o mesmo ser utilizado por diversas turmas, suspeitamos que possa ter sido mal lavado anteriormente, a coloração obtida no final foi algo amarelo palha. Fomos instruídos pelo professor a continuar com o experimento e seguir para as próximas etapas, já que o mesmo informou que tal fato não afetaria na obtenção do produto final.

Após foi transferida a solução filtrada para um béquer limpo e com cuidado se adicionou aos poucos 20mL de H2SO4 9,0 mol.L-1, sob agitação com o auxílio de um bastão de vidro, observou-se a formação de um precipitado de consistência gelatinosa, conforme a adição do ácido, para que o precipitado se solubilize, ao fim repousou-se o béquer com a solução sobre uma chapa aquecedora novamente para forçar a reação do sistema, a qual é representada pela seguinte equação:

[Al(OH)4]-(aq) + H+(aq) → Al(OH)3(s) + H2O(l)

Al(OH)3(s) + 3H+(aq) → Al3+(aq) + 3H2O(l)

Com a dissolução total do precipitado, verificou-se não havia nenhum resíduo sólido, para posteriormente colocar o béquer com a solução em banho de gelo por volta de 20 minutos, durante o resfriamento se utilizou um bastão de vidro para perturbar o sistema visando acelerar a formação dos cristais e consequentemente o alúmen. Processo representado pela equação:

K+(aq) + Al3+(aq) + 2SO2-4(aq) + 12H2O(l) ↔ KAl(SO4)2.12H2O(s)

Nesta etapa este composto apresenta solubilidade em água, ou seja, o sal duplo libera seus íons hidratados.