UM 1ª AULA EXPERIMENTAL: REATIVIDADE DOS METAIS

1ª AULA EXPERIMENTAL: REATIVIDADE DOS METAIS

Sumário

1.        INTRODUÇÃO        1

2.        OBJETIVOS        4

3.        MATERIAIS E REAGENTES        4

4.        PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL        4

4.1.        Reação de sódio metálico com água        4

4.2.        Reações de metais com ácidos        4

4.2.1.        Reação do ácido nítrico com o cobre        5

4.3.        Reações entre metais        5

5.        RESULTADOS E DISCUSSÃO        6

6.        CONCLUSÕES        10

7.        REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS        10

8. ANEXOS        11

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1. INTRODUÇÃO

A reatividade de uma substância química está relacionada a sua capacidade de reagir com outras sustâncias; de forma geral, está tendência depende de grandezas termodinâmicas e/ou cinéticas. No caso dos metais varia de acordo, com a eletropositividade, onde, quanto mais eletropositivo for o elemento, mais reativo ele será (DA SILVA; NOGARA, 2018).

Desta forma, os metais apresentam tendência de ceder elétrons, consequentemente, eles se oxidam e agem como redutores. Quando realizada a comparação entre os metais, foi possível determinar quais os metais com maior tendência e quais com menor tendência a ceder elétrons (FELTRE, 2008). A partir desta, tendência surgiu a fila de reatividade dos metais.

[pic 1]

A fila de reatividade indica que qualquer metal mais reativo ira deslocar (ceder elétrons) para outro metal situado mais à direita na fila.

[pic 2]

Um caso particular é o das reações de metais com ácidos, devido à posição do hidrogênio na fila.

[pic 3]

A reação de um determina metal reativo X com uma solução contendo íons de um outro metal Y menos reativo, provoca a alteração do metal Y, devido a reação química entre eles. Esse tipo de reação de reação é denominada reação de deslocamento (CRUZ; FILHO, 2009).

A reação do ouro com o ácido clorídrico, descrita acima, é impossível porque o ouro é menos reativo (mais nobre) do que o hidrogênio.

[pic 4]

Na reação de deslocamento de metal, um metal em um composto pode Sr deslocado por outro metal em seu estado não combinado (CHANG, 2009). Por exemplo o zinco metálico é adicionado à solução contendo sulfato de cobre, ele desloca os íons de Cu2+ da solução (Figura 3).

[pic 5]

A equação iônica simplificada é

[pic 6]

[pic 7]

Nas reações de deslocamento, ocorre o processo de oxirredução, desta forma a fila de reatividade, nada mais é do à tabela de potenciais normais de oxirredução.

Tabela 1: Potencial de eletrodo padrão para alguns elementos

[pic 8][pic 9]

1. OBJETIVOS

O desta aula experimental foi demonstrar que as reações de deslocamento ocorrem, segundo a fila de reatividade química ou a tabela de oxirredução.

1. MATERIAIS E REAGENTES

Tubos de ensaio; estantes para tubos de ensaio; pipetas de 5 ou 10 mL.

Ácido clorídrico a 10% (HCl); sulfato de cobre a 10% (CuSO4 . 5H2O); nitrato de prata a 2% (AgNO3); sulfato de zinco a 5% (ZnSO4); cloreto de sódio a 5% (NaCl); sódio metálico (Na); magnésio metálico em aparas ou fita (Mg); alumínio metálico em aparas (Al); zinco metálico em aparas (Zn), ferro metálico em fragmentos ou pregos (Fe); cobre metálico em fragmentos (Cu); solução de fenolftaleína; sulfato de magnésio a 5% (MgSO4) e ácido nítrico a 50% (HNO3).

1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

1. Reação de sódio metálico com água.

Em uma cuba de vidro foi adicionado água destilada até sua metade, acrescida de 5 gotas de fenolftaleína. Com o auxílio de uma espátula, um pequeno fragmento de sódio metálico foi colocado na cuba de vidro.

1. Reações de metais com ácidos

Foi adicionado solução de HCl a 10%  em cinco tubos de ensaios previamente identificados, em quantidade suficiente apenas para cobrir os metais (aparas de magnésio, aparas de alumínio, aparas de zinco, fragmento de ferro, fragmentos de cobre), conforme a figura 4.

Figura 4: Reações dos metais quanto á posição na fila de reatividade em relação ao hidrogênio[pic 10][pic 11]

OBS.: Os ácidos sulfúrico (H2SO4), concentrado e quente, e o nítrico (HNO3), concentrado ou diluído, reagem de modo diferente com os metais, sem liberação de hidrogênio. Por esta razão, os metais se comportam de forma diferente com estes ácidos e suas reações fogem à fila de reatividade que mostramos.

1. Reação do ácido nítrico com o cobre

Na capela de exaustão de gases, em um sexto tubo de ensaio foi adicionado uma solução de HNO3 a 65% até ¼ do seu volume, em seguida foi adicionado algumas aparas de cobre. Sendo posteriormente, observado a reação química.