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Experiencia 3 Estequiometria Faculdade Universidade Federal de Minas Gerais Turma de Aquacultura
Tipologia: Exercícios
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Relatório Nome: Ana Clara Barbosa e Vitória Karolina Introdução: A estequiometria (estequio = elemento; metria medida) trata das relações de massa entre as espécies químicas numa reação. Problemas muito diferentes como a medida da concentração de dióxido de carbono na atmosfera ou a determinação do teor de ferro de um minério envolvem princípios estequiométricos. Os cálculos estequiométricos baseiam-se nas proporções fixas existentes entre as espécies e a equação química balanceada mostra essa relação quantitativa entre reagentes e produtos de uma determinada reação. A Lei da conservação da massa é um dos princípios orientadores das proporções estequiométricas. De modo geral, numa reação química, a massa, os átomos e as cargas se conservam. Os coeficientes numéricos da equação balanceada se referem à proporção de mols envolvidos entre as espécies na reação. Conhecendo a relação molar e a massa molar das espécies, pode-se determinar a relação de massas. Para a determinação experimental das proporções estequiométricas das reações podem ser utilizados vários métodos, como a medida da massa de precipitado formada, volume de gás liberado, intensidade da cor de uma solução, dentre outros. A escolha do método a ser utilizado dependerá muito do tipo de reação em estudo. As reações de precipitação são amplamente utilizadas nesse campo de estudo. Objetivos: O objetivo deste experimento é determinar a relação estequiométrica de uma reação entre o sulfato de cobre (II) e o hidróxido de sódio, com a formação de um precipitado azul de hidróxido de cobre. A medida realizada para os fins estequiométricos do experimento será a altura do precipitado formado já que esta é diretamente proporcional à massa. Procedimentos: Procedimento 1: Foi preciso colocar em uma estante para tubos de ensaio, 6 tubos de Nessler (fundo chato), logo depois adicionar a cada um deles, sucessivamente,11,0; 10,0; 8,0; 6,0; 4,0; 2,0; mL de solução de NaOH 0,5 mol L-1, em seguida adicionar sucessivamente 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; e 10,0; mL de CuSO4 0,5 mol L sempre homogeneizado logo após a adição do CuSO4, logo depois deixar 20 minutos em repouso, após ter decorrido o tempo medimos, com a régua, a altura do precipitado formado em cada tubo, ao ter terminado o experimento, foi preciso descartar os resíduos no recipiente apropriado e também preencher o quadro que está na apostila e por fim construir um gráfico de variação de altura do precipitado em função do volume da solução de CuSO4 e escrever a equação química correspondente a reação realizada. Procedimento 2: Foi preciso preencher o quadro abaixo com as quantidades de matéria dos reagentes e produtos antes e depois da reação realizada na
atividade prática do procedimento 2, e por fim responder a algumas questões com base na tabela anterior. Resultados e discussão: Primeiramente foi preciso colocar em uma estante para tubos de ensaio, 6 tubos de Nessler (fundo chato), logo depois adicionar a cada um deles, sucessivamente,11,0; 10,0; 8,0; 6,0; 4,0; 2,0; mL de solução de NaOH 0,5 mol L-1, em seguida adicionar sucessivamente 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; e 10,0; mL de CuSO4 0,5 mol L sempre homogeneizado logo após a adição do CuSO4, logo depois deixar 20 minutos em repouso, após ter decorrido o tempo medimos, com a régua, a altura do precipitado formado em cada tubo. Com os resultados foi montada a seguinte tabela: Tabela 1 – Relação entre os volumes dos reagentes com a altura do precipitado Com base nas informações coletadas e considerando as instruções de soluções adicionadas em cada tubo, foi possível determinar a estequiometria da reação experimentalmente. CuSO4(aq) + 2NaOH(aq) = Cu(OH)2(s) + Na2SO4(aq) Assim, sabe-se que para que os reagentes da reação acima sejam consumidos na sua totalidade, é necessário que tenhamos um sistema em que haja uma quantidade duas vezes maior de NaOH do que de CuSO4, já que a proporção é 1:2. Tubo Volume/mL CuSO4 0,5 mol L- 1 Volume/mL NaOH 0,5 mol L- Altura/cm do precipitado 1 2 3 4 5 6
Respostas das questões: a) Indique, para cada tubo, se há excesso de algum reagente e qual é esse reagente que se encontra em excesso. Tubo 1: NaOH está em excesso. Tubo 2: NaOH está em excesso. Tubo 3: as duas substâncias estão na quantidade ideal. Tubo 4: as duas substâncias estão em excesso. Tubo 5: CuSO4 está e excesso. Tubo 6: CuSO4 está em excesso. b) Como você pode demonstrar experimentalmente, o que foi afirmado no item anterior? Consulte o professor e realize a experiência para cada tubo Para saber se há excesso de CuSO4 é só NaOH adicionar mais CuSO4 e então a solução vai reagir e para saber se há excesso de CuSO4 e só adicionar NaOH e a solução vai reagir ou adicionar fenolftaleína na solução. c) Cite as causas de erros que podem alterar o resultado da experiência. Como se poderia melhorar este resultado. A quantidade de tempo em que as soluções foram deixadas em repouso para descanso, e não misturar a solução, e leitura ruim na medida da régua. d) Cite uma maneira, mais precisa, do que a altura do precipitado, para medir a quantidade do produto formado. Filtrar e medir o peso. e) A Estequiometria determinada experimentalmente está de acordo com a estequiometria encontrada da tabela? Discuta o resultado. Sim, está de acordo e balanceada, seguindo a regra de 1:2. Referencias: -Apostila de química geral. Departamento de química da Universidade Federal de Minas Gerais.