Relatório

1 INTRODUÇÃO

O alumínio é um metal do grupo IIIA da tabela periódica que pode ser encontrado em argilas, micas e feldspatos, principalmente. Esse elemento é um material extremamente versátil, pois pode ser enrolado, prensado, moldado e curvado, dando origem a diversas formas. Por possuir densidade baixa, em torno de 2,7 g cm–3, o alumínio é amplamente utilizado na construção de aeronaves e na indústria automobilística, juntamente com cobre, silício ou manganês. As reações com alumínio metálico, à temperatura ambiente, são consideravelmente lentas, como poderá ser observado com maior detalhamento a seguir. O íon de alumínio, por possuir raio pequeno e carga elevada, é fortemente hidrolisado pela água. O cloreto de alumínio é encontrado sob a forma anidra ou hexaidratada, possui alta afinidade pela água, sendo portanto, uma substância higroscópica. Esse composto inorgânico pode ser preparado através da reação do alumínio metálico com cloro gasoso ou cloreto de hidrogênio a altas temperaturas. O cloreto de alumínio pode ser empregado como catalisador em muitas reações químicas. Utilizando-se a técnica de difração eletrônica, verificou-se que o cloreto de alumínio apresenta a estrutura trigonal plana.

2 OBJETIVO

• Observar o comportamento químico do Alumínio metálico e do Cloreto de Alumínio.

3 PARTE EXPERIMENTAL

3.1 Materiais utilizados

Durante o experimento alguns materiais e equipamentos, foram utilizados, como pode ser visto na tabela (1) abaixo:

MATERIAIS

Equipamentos/vidrarias Reagente

4 tubos de ensaio Alumínio metálico

6 pipetas de 5 mL Solução de NaOH (1M)

1 espátula Solução de HCl (2M)

1 Estante para tubo de ensaio Ácido Nítrico (concentrado)

Papel de pH Hidróxido de amônia

Cloreto de alumínio

Tabela 1 - Materiais utilizados durante o experimento

3.2 Procedimento

Enumerou-se 4 tubos de ensaio.

a) Tubo de ensaio 1

Com o auxílio de uma espátula colocou-se 3 mL de hidróxido de sódio no tubo de ensaio 1. Em seguida adicionou-se uma pequena quantidade de alumínio metálico. Observou-se e anotaram-se os resultados.

b) Tubo de ensaio 2

Colocou-se 3 mL de ácido clorídrico no tubo de ensaio 2, em seguida adicionou-se uma pequena quantidade de alumínio metálico. Observou-se e anotaram-se os resultados.

c) Tubo de ensaio 3

Colocou-se 3 mL de ácido nítrico, em seguida adicionou-se uma pequena quantidade de alumínio metálico. Observou-se e anotaram-se os resultados;

d) Tubo de ensaio 4

Colocou-se 3 mL de água destilada, adicionou-se uma pequena quantidade de cloreto de alumínio e verificou-se o pH. Em seguida acrescentou-se hidróxido de sódio com agitação, gota a gota até que se formasse um precipitado. Adicionou-se hidróxido de amônia gota a gota (sob agitação). Observou-se e anotaram-se os resultados.

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.1 Resultados

Tubo 1: Aluminio + hidróxido de sódio

Ao misturar o alumínio com o hidróxido de sódio não houve nenhuma reação imediatamente, somente após alguns minutos houve a formação de bolhas e foi notada uma pequena efervescência, mesmo depois de certo tempo a solução continuou reagindo. A reação do alumínio com NaOH emite cheiro forte. O alumínio ficou no fundo do líquido e quando a reação começou ele subiu para superfície.

A equação que representa essa reação é:

2Al(s) + 2NaOH(aq) + 4H2O(l) 2NaAlO2 (aq) + 2H2O(l) + 3H2(g).

Tubo 2: Alumínio + ácido clorídrico

Quando o alumínio foi misturado com o ácido clorídrico imediatamente nada aconteceu e somente depois de um determinado tempo foi notado uma pequena efervescência. O alumínio ficou na superfície do líquido.

Tubo 3: Alumínio + ácido nítrico

O alumínio não reagiu com o ácido nítrico. No momento de descarte da mistura houve a formação de fumaça quando o alumínio mais o ácido entraram em contato com a água.

Tubo 4: Cloreto de alumínio + Água + Hidróxido de sódio + Hidróxido de amônia

Observou-se uma pequena alteração na temperatura, o pH encontrado foi igual a 2. A solução formou precipitado após 2 gotas de NaOH. Foram adicionadas 4 gotas. A solução adquiriu aspecto gelatinoso de cor branco leitoso e depois formou corpo de fundo (precipitado). Na superfície estava liquido e não gelatinoso.

4.2 Discussão

Tubo 1: Aluminio + hidróxido de sódio

O alumínio (Al) reage com o hidróxido de sódio (NaOH) com o desprendimento de hidrogênio e a formação de aluminato de sódio:

• 2 Al (s) + 6 NaOH (aq) → 3 H 2(g) + 2 Na 3 AlO 3(aq)

Um quadro mais completo desta reação é dado com a produção de aluminato, quando o caráter anfotérico (agir como ácido ou base) do hidróxido de alumínio atua:

• Al(OH) 3 + NaOH→ Na + + [Al(OH) 4 ] - :

Uma camada de óxido de alumínio previamente formada por corrosão passiva é dissolvida pela adição de hidróxido de sódio. Por esta razão, a reação tem início relativamente lento:

• Al 2 O 3 + 2 NaOH + 3 H 2 O → 2 Na + + 2 [Al(OH) 4 ] -

Ao fim da dissolução do alumínio, a solução é deixada esfriar, quando forma uma massa sólida de aluminato contendo cerca de 70% do produto final.

A reação é exotérmica (liberação de calor).

Tubo 2: Alumínio + ácido clorídrico

Quando o alumínio reage com o ácido clorídrico é formado o cloreto de alumínio