Síntese do Alúmen de Alumínio e Potássio

UFSC - Departamento de Química

QMC 5119 - Introdução ao Laboratório de Química - 2019/1

Título do Experimento 09: Síntese do Alúmen de Alumínio e Potássio

Data de realização do experimento: 29/05/2019

Turma: 1003-A

Aluna: Carolina de Araujo Girotto (19100043)

Data de elaboração do relatório: 31/05/2019

* Objetivos

O experimento 09 teve como objetivo a síntese do alúmen, tanto de alumínio quanto de potássio, além do aprendizado sobre como reutilizar latas de refrigerante ou cerveja, alumínio que seria apenas descartado, aumentando seu acúmulo no meio ambiente. Efetuar cálculos de rendimento de um processo químico também foi necessário para este experimento.

* Introdução

Os alúmens são compostos iônicos que cristalizam a partir de soluções com a presença do ânion sulfato, de um cátion trivalente e de um cátion monovalente. O alúmen de interesse nesse experimento, o alúmen de alumínio e potássio, é o sulfato duplo de alumínio e potássio, cuja fórmula química é , entretanto também é encontrado em sua forma dodeca hidratada, . A reciclagem do alumínio (presente em latas de cerveja e refrigerante, utilizadas nesse experimento) é de grande importância pois além de evitar o acúmulo desse metal no meio ambiente, também é utilizado em diversos processos, como a purificação de água, curtimento de couro, têxteis a prova de fogo e como “mordente” em tinturaria, entre outros. Não é considerado um material perigoso, mas pode causar irritação se entrar em contato com os olhos, por isso o uso de luvas e óculos de proteção nesse experimento.

Para conseguir sintetizar o alúmen a partir de latinhas de refrigerante são necessários quatro etapas:

1. Adicionar alumínio metálico (cortado em pequenos pedaços) em uma solução de , sob aquecimento e depois filtração

2. Adicionar à solução filtrada.

3. Adicionar o excesso de , sob agitação

4. Resfriar a solução

As equações de todas as etapas estarão presentes no item “Resultados e Discussões”.

Para este experimento também será necessário o cálculo de rendimento, já que as reações químicas nem sempre são totalmente completadas. A fórmula para calcular o rendimento da reação é:

* Parte Experimental

Vide roteiro do experimento número 09, “Síntese do Alúmen de Alumínio e Potássio”, disponível no site https://docs.google.com/document/d/1Zy0Hsw8SfiEzUtCOEpLLX0WC42LuJkzhFNWKoNKwXak/edit

* Resultados e Discussões

Síntese Teórica do Alúmen

Como mencionado na introdução, são necessárias quatro etapas para a síntese de alúmen:

1. (Reação Redox)

2. (Reação Ácido-Base)

3. (Reação Ácido-Base)

4.

Analisando as reações, é possível concluir que a proporção de alumínio () para o alúmen de potássio e alumínio () é de 1:1. Logo, 0,5 g de alumínio possui , o mesmo número de mols do alúmen. Assim, podemos calcular a massa final (teórica) do alúmen.

Síntese Prática do Alúmen

A massa de alumínio utilizada no experimento foi de exatamente 0,50 g, que foi adicionado á um béquer contendo 25 mL de KOH 1,5 mol/L, 10 mL de ácido sulfúrico 9 mol/L. Após todo o processo de filtração e banho de gelo, fui capaz de sintetizar 9,08 g de alúmen.

Cálculo de Rendimento Final

Utilizando a fórmula do rendimento apresentada na introdução, é possível calcular o rendimento final da experiência.

* Questões para Discussão

1. Qual a diferença entre reciclagem