Relatório Estequiometria E Rendimento

1. INTRODUÇÃO

Muito do que se estuda em química provem das reações entre diferentes elementos, tais reações podem ser representadas por meio de equações químicas. Numa equação os elementos que ficam do lado esquerdo recebem o nome de reagente e os elementos do lado direito são chamados de produtos. Ainda no século XVIII Antoine Lavoisier introduziu a ideia da conservação da matéria, ou seja, a matéria não pode ser destruída muito menos criada ela é transformada.

A relação entre as quantidades de reagente e produto é chamada estequiometria e os coeficientes numa equação balanceada são os coeficientes estequiométricos. Ao fazer o balanceamento de equações químicas é preciso ter em mente que as fórmulas precisam estar corretas e os subescritos dos reagentes e produtos não podem ser modificados.

Quando a quantidade de um reagente determina a formação de um produto este é chamado reagente limitante e quanto maior for sua quantidade maior também será a formação do produto.

Uma reação química pode acontecer de várias formas diferentes, dentre elas reação de síntese, quando dois ou mais reagente formam um produto, reação de análise, quando um reagente forma mais de um produto, reação de deslocamento, quando uma substância simples reage com outra composta dando origem a novas substâncias.

2. OBJETIVOS

O objetivo principal deste trabalho é determinar a composição percentual de cada substância em uma mistura. Como objetivos específicos tem-se a determinação do reagente limitante de uma mistura, conhecer e utilizar instrumentos de laboratório e fazer uso de materiais de baixo custo para demonstração de fenômenos químicos.

3. PARTE EXPERIMENTAL

O procedimento experimental foi divido em três etapas. O objetivo da primeira etapa era obter o precipitado Ba3(PO4)2 a partir de uma mistura de BaCl2.2H2O e NaPO4.12H2O denominada mistura 1. Na segunda etapa foi determinado reagente limitante da mistura 1 e na terceira etapa foram utilizados materiais de baixo custo para a demonstração de fenômenos químicos.

3.1 Obtenção do precipitado Ba3(PO4)2

Usando um béquer e uma balança de precisão foi pesada uma amostra de 2g da mistura 1 que contem BaCl2.2H2O e NaPO4.12H2O. Após a pesagem foi adicionado ao béquer 200 mL de água destilada, uma vez que no seu estado sólido não se verifica nenhuma reação química sendo necessária a adição de água para que os produtos possam reagir e assim produzir Ba3(PO4)2, Figura 1.

Figura 1. Processo de solubilização da mistura de BaCl2.2H2O e NaPO4.12H2O

Após a solubilização da mistura esta foi posta em banho-maria por 20 minutos, Figura 2, para acelerar o processo de precipitação e de solubilização dos produtos.

Figura 2. Processo de banho-maria do precipitado

Enquanto o sistema era aquecido foi montado um sistema de filtragem utilizando um funil de vidro, papel de filtro, béquer e pedestal, Figura 3.

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Figura 3. Filtragem do precipitado

Passados os 20 minutos o precipitado foi filtrado, o papel de filtro com o sólido retido foi colocado numa placa de petri e levado a uma estufa para secar. Foram necessários 30 minutos para a secagem, durante esse tempo foram realizadas três pesagens, em intervalos de 10 minutos.

3.2 Determinação do reagente limitante

Nessa fase do procedimento experimental pretendeu-se verificar qual o reagente limitante da mistura 1. Para tal foram utilizadas duas amostras de 50 mL cada do filtrado obtido na primeira etapa do experimento. Em das amostras foram adicionadas 2 gotas de BaCl2.2H2O e na outra amostra foram adicionadas duas gotas de NaPO4.12H2O.

3.3 Química no cotidiano

Nessa parte da pratica foram utilizados materiais de baixo custo para a demonstração de fenômenos químicos. Foram utilizadas 5 garrafas, cada uma com quantidades diferentes de vinagre (7mL, 30 m, 50mL, 70mL, 95mL), cinco bexigas de borracha e bicarbonato de sódio. O bicarbonato de sódio foi colocado dentro da bexiga, a abertura da bexiga foi encaixada na boca da garrafa de modo que o bicarbonato possa entrar em contato com o vinagre. O objetivo desse experimento foi verificar a reação entre o vinagre e o bicarbonato de sódio.

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.1 Obtenção do precipitado

O objetivo desta parte da prática experimental é determinar o rendimento percentual do produto Ba3(PO4)2. Foi utilizada uma massa de reagente igual a 2,15 g. Feito o balanceamento da reação chegou-se a seguinte equação

3BaCl2.2H2O+2Na3PO4 = Ba3(PO4)2(s) + 6NaCl(aq) + 30H2O

Após a reação de solubilização e de secagem chegou-se a massa de 1,97g, subtraindo-se a massa do papel de filtro 1,35g, verifica-se que a massa do produto final dessa reação é igual a 0,62g.

O rendimento percentual de uma reação é obtido pela razão entre o rendimento de fato e o rendimento teórico. Observando a equação balanceada o rendimento esperado para o produto é de 599 g.

Rendimento = (0,62/601) x 100 = 0,1 %

O BaCl2·2H2O é o reagente limitante, a estequiometria mostra que são necessários 3 mols de BaCl2·2H2O para formar 1 mol de Ba3(PO4)2 . Para encontrar a massa de BaCl22H2O que produziu 0,62 g Ba3(PO4)2, os cálculos abaixo são necessários,