A Verificar a curva de solubilidade do KCl em água X temperatura

UFCG/CFP/UACEN   CURSO: QUÍMICA

DISCIPLINA: QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL II

PROFESSORES: Fernando Portela

AULA PRÁTICA:  Verificar a curva de solubilidade do KCl em água X temperatura

1. Objetivos:

- Construir a curva de solubilidade do KCl em água a partir da determinação experimental dos seus coeficientes de solubilidade em diferentes temperaturas.

- Relacionar constante de equilíbrio e a solubilidade da dissolução do KCl.

2. Introdução:

        A solubilidade dos sais refere-se a quantidade, em gramas, deste soluto que pode ser dissolvido em 100g do solvente, em geral a água. Tomando como exemplo o cloreto de potássio (KCl), a dissolução de um sal pode ser representada pela seguinte reação:

KCl(s)                 K+aq  +  Cl-aq[pic 1]

A constante de equilíbrio para esta reação pode ser determinada a partir das concentrações das espécies como segue.

[pic 2]

Sabemos que as concentrações das espécies sólidas não entram no cálculo da constante de equilíbrio, pois numa solução saturada o acréscimo do sal sólido não afeta a concentração das espécies dissolvidas. Sendo assim o cálculo da constante de equilíbrio se resume a:

[pic 3]

A constante de equilíbrio escrita desta forma é chamada de “Constante do Produto de Solubilidade” ou apenas “Produto de Solubilidade” e representada por Kps.

A solubilidade de um sal, em g/100mL, esta diretamente relacionada com o Kps deste sal. Transformando-se a solubilidade de g/100mL para mols/L podemos chegar a concentração molar (em mols por litro) das espécies dissolvidas. Aplicando estes valores na equação da constante de equilíbrio da reação de dissolução do sal, ou seja, na equação do Kps, podemos chegar ao valor da constante de equilíbrio da reação.

3. Material e reagentes:

- Tubos de ensaio	- Cloreto de potássio (KCl)	- Béquer de 500 mL
- Bico de bunsen	- Chapa elétrica	- Termômetro
- Bastão de vidro	- Proveta	- Tubos de ensaio

4. Procedimento experimental

Construção da curva de solubilidade

1. Tomar 8 tubos de ensaio, numerá-los e colocar cloreto de potássio (KCl) e água nas quantidades indicadas na tabela abaixo:

Amostra	Massa de KCl (g)	Volume de água (mL)	Temperatura cristalização
1	3,10	10
2	3,40	10
3	3,70	10
4	4,00	10
5	4,25	10
6	4,50	10
7	4,80	10
8	5,00	10

2. Coloque os 8 tubos de ensaio em um béquer com água, aqueça até a fervura (90oC) e simultaneamente faça a agitação do conteúdo de cada tubo utilizando o termômetro com cuidado até que ocorra a completa dissolução do sal.

2. Após a completa dissolução de todo as amostras, retire rapidamente os tubo de ensaio do béquer com água aquecida transferindo-os para um suporte de tubos de ensaio e colocando-os em ordem numérica.

3. Primeiramente observe atentamente o tubo de número 8. Introduza o termômetro na solução e com o auxilio do próprio termômetro agite a solução. Tome cuidada para não danificar o termômetro. Continue agitando até observar a formação das primeiras partículas de KCl. Anote o valor desta temperatura na tabela e repita o procedimento para os outros tubos de ensaio. Caso os últimos tubos atinjam a temperatura ambiente sem que ocorra formação de precipitado, coloque-os num banho gelado e acompanhe agitando até observar a formação do precipitado. Repetir a operação até observar a formação do precipitado em todos os tubos de ensaio.

4. Atividades pós-experimental

1. Com os dados da tabela calcular os coeficientes de solubilidade expressando-os em g/100mL H2O e construir  um gráfico destes valores em função da temperatura, ajustando os pontos numa linha.

2. Traçar a curva de solubilidade do KCl em papel milimetrado. No eixo y, rotule “solubilidade de KCl em g/100 mL H2O”. No eixo x, rotule “Temperatura em ºC”.

3. Obter a equação da reta que melhor representa o conjunto de pontos do gráfico, verificando também o valor do coeficiente de correlação linear (r2).

4. Apresente justificativas que expliquem o valor do r2, ou seja, porque os pontos do gráficos obtidos experimentalmente não forma uma reta perfeita.

Questões:

1. Com base no gráfico que você produziu, classifique as seguintes soluções de KCl como saturada, insaturada ou supersaturada.

25 g KCl / 100 g H2O a 40oC

32 g KCl / 50 g H2O a 75oC

250 g KCl / 250 g H2O a 90oC

2. Com base na equação da reta de tendência obtida na atividade 3 determine em que temperatura uma solução de 25 g de KCl em 50 mL de água seria uma solução saturada?

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