QT Experimento 2

QUÍMICA DAS TRANSFORMAÇÕES EXPERIMENTAL

Experimento 2: Estequiometria de reação e filtração simples e à vácuo

OBJETIVOS:

Obtenção de KNO3 a partir de HNO3 e KOH e prática de processos de filtração.

RESUMO:

Para obtenção de nitrato de potássio, foi realizada uma reação de neutralização do ácido

nítrico com hidróxido de potássio, utilizando técnicas de filtração simples e à vácuo. Nesse

processo, foram adicionados 15 mL de água destilada e 9 mL de ácido nítrico concentrado em um Erlenmeyer e 7,0598g de hidróxido de potássio, que ficou sob constante agitação em um banho de gelo durante 10 minutos.

Após esse procedimento medimos o pH e obtivemos o pH zero,ou seja, a solução

continha excesso de ácido nítrico. Posteriormente levamos o Erlenmeyer com a mistura sob

aquecimento por 5 minutos foi efetuada a filtração simples com papel pregueado, para a

retirada de possíveis impurezas e coletada em um béquer.

A solução filtrada retornou ao aquecimento até que seu volume fosse reduzido pela

metade, o béquer foi conduzido a um novo banho de gelo, onde já se pôde observar a formação do precipitado, depois desse processo foi realizada a filtração a vácuo, método que separa misturas heterogêneas, que consistiu na retirada da água da solução e restou apenas o precipitado de KNO3, que foi armazenado em um cadinho na estufa. A filtração a vácuo se mostrou um método bastante rápido e eficiente de separação.

Efetuando cálculos estequiométricos foi determinado o reagente em excesso o HNO3 o

que já havia sido provado com a medição do PH. Foi calculado também, por meio da

quantidade de matéria do reagente limitante KOH, o rendimento teórico da reação que é de

12,65g de KNO3.

INTRODUÇÃO:

O nitrato de potássio (KNO3) é um composto químico que possui diversas aplicações

industriais devido às suas específicas propriedades físicoquímicas.

Em temperatura ambiente, seu estado físico é sólido com textura de granulado ou cristais e possui coloração branca, também apresenta altos ponto de fusão e ebulição. Em relação à utilização desse composto, é usado nas indústrias de alimentos que produzem carnes defumadas e embutidos a fim de evitar a proliferação da bactéria responsável pelo botulismo, que causa intoxicação alimentar grave. Também é utilizado como adubo por ser fonte de nitrogênio e potássio para as plantas; para sintetizar a pólvora usada nos fogos de artifício; pelos ourives para aumentar a resistência do ouro, entre outras aplicações.

A obtenção do nitrato de potássio pode ser realizada por meio da reação de

neutralização do ácido nítrico (HNO3) com o hidróxido de potássio (KOH), caracterizando uma reação exotérmica que libera energia em forma de calor. Por meio da equação balanceada abaixo e das quantidades de matéria de ácido e base utilizadas em um determinado experimento , é possível calcular o rendimento teórico da reação,ou seja, a quantidade de nitrato de potássio que será produzida.

HNO3(aq) + KOH(s) → KNO3(s) + H2O(l)

Porém, na prática dessa reação, é necessário a utilização da filtração simples e à vácuo

para a separação do nitrato de potássio da solução aquosa. A filtração simples ocorre por meio do uso do papel filtro colocado em um funil tendo como principal objetivo reter partículas e impurezas presentes na solução. O procedimento de filtração à vácuo, também chamado de filtração por pressão reduzida, tem como finalidade acelerar o processo, usando um funil de buchner, feito de porcelana que tem o fundo perfurado, com um papel filtro colocado em cima sem dobrar, ambos sobre um kitassato. O kitassato, por sua vez, é acoplado por uma mangueira a uma trompa de água, que arrasta parte do ar da parte inferior do kitassato, criando uma região de baixa pressão dentro dele. Assim, quando a mistura passa pelo funil, ela é submetida a uma sucção, em razão da diferença de pressão. Com isso, a filtração ocorre rapidamente e o precipitado de nitrato de potássio permanece sobre o papel filtro. Portanto, a obtenção do sal nitrato de potássio é relativamente simples e exige

principalmente técnicas de filtração, e por meio dos cálculos estequiométricos é possível

determinar o rendimento da reação que nos demonstra erros operacionais durante o

procedimento laboratorial de síntese ou influência de reagentes limitantes e em excesso.

MATERIAIS E MÉTODOS:

Primeira Etapa:

Materias utilizados:

Erlenmeyer

Papel indicador de PH

Métodos empregado:

Primeiramente foram adicionados 15 mL de Agua destilada e 9 mL de ácido nítrico,

HNO3 concentrado (75%) em um erlenmeyer. O erlenmeyer com a solução foi colocado num banho de gelo. Em seguida se adicionou lentamente 7,0598g de Hidróxido de Potássio,KOH, agitando sempre. Após ser adicionado todo o KOH, com auxilio do papel indicador o PH foi estimado. O banho de gelo e a agitação deveriam permanecer por aproximadamente 10minutos.

Segunda Etapa:

Materiais utilizados:

Papel pregueado para filtração simples

Béquer

Método utilizado:

A solução após o banho de gelo, foi aquecida por aproximadamente 5 minutos, antes de

proceder a filtração o papel pregueado no funil foi lavado com agua quente e a solução filtrada coletada no Béquer de 200mL. O Béquer foi aquecido até que seu volume fosse metade do inicial.