Relatório da Síntese do alúmen de potássio

UNIVERSIDADE FEDERAL DO TRIÂNGULO MINEIRO

Instituto de Ciências Tecnológicas e Exatas

Aline Vitória Buso Ribeiro

Giovana Belli

Nicolas Lorencetti

João Victor Cadioli

Rennan Trindade

Experimento no: 6

Síntese do alúmen de potássio, KAl(SO4)2.12H2O

Relatório apresentado para a disciplina

 de Laboratório de Química,

como requisito parcial de avaliação.

Prof. Dr. Benecildo

Uberaba – MG

23/10/2017

1. INTRODUÇÃO

    Sais duplos são sais inorgânicos que apresentam como principal característica a presença de três íons em sua composição (dois ânion e um cátion ou dois cátion e um ânion). Assim como todo sal, podem ser obtidos a partir de uma reação de neutralização entre dois ácidos e uma base ou entre um ácido e duas bases. Por exemplo, temos a reação do ácido sulfúrico (ácido poliprótico) com hidróxido de sódio e hidróxido de potássio, produzindo o sulfato de potássio e sódio, representada na seguinte equação química:

       KOH (aq)  +  NaOH (aq)  +  H2SO4 (aq)     KNaSO4 (aq)  +        2H2O (l)

   Para obter-se um sal duplo através da cristalização entre sais e uma solução aquosa, faz-se a mistura das soluções desses sais uma após a outra, concentrando-as pela evaporação da água. Com isso, não há a precipitação separada dos sais (primeiro menos solúvel e depois mais solúvel), e sim há formação de cristais, chamados sais duplos, em que o estado de oxidação dos íons será conservado. DIAS, Diogo Lopes. "Sais duplos"; Brasil Escola. Disponível em . Acesso em 23 de outubro de 2017.

    Alúmens são sais duplos, cristalizados a partir de soluções              aquosas contendo íons de alumínio ou outros íons trivalentes                            (mais comumente). KAl(SO4) 212H2O, é considerado um sal duplo e    encontra-se disponível na natureza na forma do mineral denominado   Calinita. Por outro lado, podemos obter o mesmo composto na forma de cristais, quando se misturam duas soluções aquosas, quentes, de sulfato de alumínio (Al2 (SO4)3) e de Sulfato de potássio (K2SO4) e resfria-se a solução resultante. A pureza justifica as situações nas quais os alúmens são aplicados, na purificação de água e outros líquidos, como agente floculante, na produção de pão, mordente                                   (auxilia na durabilidade da cor) no tingimento de tecido, cosméticos e   na pedra-ume (a qual tem propriedades anticépticas e analgésicas, para cortes e afins).  O alúmen se dissocia em solução originando os íons constituintes do sal duplo. No caso do alúmen de potássio, quando em solução, origina [K(H2O)6]+, [Al(H2O)6]³+ (SO4-)2.                                    A produção industrial do alúmen de potássio, Kal (SO4)2·12H2O, o mais antigo composto de alumínio utilizado pelo homem, vem diminuindo nos últimos anos e os métodos de produção possuem interesse quase     exclusivamente. (BACAN, N. et al. Química analítica quantitativa elementar. 2ª ed. São Paulo: Edgard Blucher, 1979)

     Atualmente, o alúmen é produzido somente a partir do hidróxido de alumínio proveniente do Processo Bayer e ainda é utilizado na indústria do couro, como um mordente, na indústria farmacêutica e de cosméticos e como agente de coagulação do látex. A aplicação industrial mais           importante do alúmen de potássio hoje é como um aditivo na produção de cimento marmoreado e de gesso. (LEE, John David. Química          Inorgânica não tão concisa. 1.ed. São Paulo: Edgard Blucher, 2003.)

1. OBJETIVOS

   Realizar a síntese de um sal duplo (alúmen de potássio KAl(SO4)2.12H2O) através de aquecimento, resfriamento e filtrações por gravidade e a vácuo de uma mistura sólido-líquido.

1. PARTE EXPERIMENTAL

3.1. Reagentes, vidrarias e utensílios:

- Argola para filtração

- Balança analítica - Bastão de vidro

- Béquer de 50 mL

- Béquer de 250 mL

- Bico de Bunsen

- Espátula

- Funil de Büchner

- Papel alumínio

- Papel de filtro

- Suporte universal

- Tecido de algodão branco

- Tela de amianto

- Tripé

- Tubos de ensaio

- Água destilada

- Ácido sulfúrico

- Gelo

- Hidróxido de amônio

- Hidróxido de potássio (4 M)

3.2. Procedimento experimental

 3.2.1 Síntese do alumém de potássio

          Pegou-se uma folha de alumínio, que foi cortada em pequenos pedaços e pesou-se, com precisão, uma massa de 0,502 g. Colocou-se os pedaços em um béquer de 250 mL e adicionou-se lenta e cuidadosamente, com auxílio de um bastão de vidro, 15 mL de solução de hidróxido de potássio (KOH). Filtrou-se a mistura, coletando em um béquer de 250 mL. Em seguida deixou-se a solução resfriar até a temperatura ambiente e adicionou-se, com o auxílio de uma pipeta de 10 ml e um bastão de vidro e sob agitação contínua, 10 mL de solução de ácido sulfúrico (H2SO4). Neste ponto ocorreu a precipitação de hidróxido de alumínio, Al(OH)3. Tornou-se a aquecer lentamente a solução até que o precipitado reagisse e, então, retirou-se a solução do aquecimento. Deixou-se resfriar até a temperatura ambiente, quando deveriam aparecer os cristais do alúmem de potássio, o que não foi observado. Tornou-se a aquecer a solução por mais 2 minutos e resfriar logo em seguida até temperatura ambiente, quando aí sim, observou-se a precipitação do alúmem de potássio. Colocou-se a mistura em banho de gelo e observou-se a formação de mais cristais. Filtrou-se a vácuo os cristais obtidos (lavados com álcool), usando um papel de filtro previamente pesado. A lavagem dos cristais com etanol provoca precipitação de mais cristais na solução filtrada.