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Relatorio explicando a parte experimental sobre a sintese de Iodo
Tipologia: Trabalhos
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Gabrielly Prestes Lopes RA: 129664 Luana Camargo de Paula Trindade RA: 131130 MARINGÁ - PARANÁ JULHO – 2023
O grupo 17 ou 7A da tabela periódica estão os halogênios, construído pelos elementos químicos: Flúor (F); Cloro (Cl); Bromo (Br); Iodo (I); Astato (At); Tenéssino (Ts). São todos elementos não-metais que possuem configuração eletrônica mais externa ns 2 ,np 5 , com n variando de 2 a 6. Apresentam número de oxidação de -1 a +7, com exceção do Flúor, pois existe composto apenas com nox-1. Suas formas elementares são moléculas diatômicas, sendo: F 2 Cl 2 , I 2 , Br 2 ; estes são elementos muito radioativos e poderosos oxidantes com alta afinidade eletrônica. O ponto de fusão e ebulição dos halogênios aumenta com o aumento de número atômico. Nas CNTP, flúor e cloro são gases, bromo é líquido e Iodo é sólido. Pensando particularmente no Iodo (I 2 ), este é o 63º elemento mais abundante encontrado na crosta terrestre em forma de iodatos, possui características como: apolar; sólido; muito volátil; gás de coloração violeta escuro; sólido de coloração negra; pouco solúvel em água (0,34g/l), mas solúvel em Clorofórmio (CHCl 3 ), Dissulfeto de Carbono (CS 2 ) e Tetracloreto de Carbono (CCl 4 ), que são compostos apolares; possui ponto de fusão igual a 113,7 °C e ponto de ebulição igual a 184,3 °C. Ainda, sua solubilidade em água aumenta com a adição de sais contendo iodeto: “O interesse pelo iodo na alimentação surgiu a partir de 1895, quando se descobriu que o elemento é utilizado pela tireoide. Um dos distúrbios mais comuns na tireoide é o bócio, causado pela deficiência de iodo na alimentação ou por uma baixa absorção do elemento pela glândula. Outra doença ligada à falta de iodo, particularmente na infância, é o cretinismo, caracterizado por retardo mental e físico. Muitos países (incluindo o Brasil, desde 1953) adotam o processo de adição de iodo ao sal de cozinha, como forma de prevenir os males que a sua deficiência pode causar, além do sal iodado, frutos do mar, peixes, algas, alguns legumes e frutas são fontes do elemento”. (SANTOS; AFONSO, 2013). Outras aplicações do Iodo no cotidiano são: usado como desinfetante na medicina, teste para presença de amido, antigamente na técnica daguerrótipo, tintas de impressão, corantes, pigmentos, filtros polarizadores em telas LCD, iodo - 131(algumas vezes usado para tratamento de câncer na tireoide), corante eritrosina (alimentos), entre outros.
Neste tópico, são descritos os procedimentos realizados para realizar os experimentos. 3.1. Preparação do Iodo Em um almofariz, triturou-se iodeto potássio (KI) com dióxido de manganês (MnO 2 ) juntos. Em um tubo de ensaio, acrescentou-se 1 ml de ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) à mistura em pó, colocando-a sob aquecimento suavemente com o auxílio do bico de Bunsen. 3.2. Sublimação do Iodo Adicionaram-se bolinhas de Iodo (I 2 ) em um béquer, o qual foi tampado com um vidro de relógio preenchido com água destilada. Aqueceu-se o béquer com auxilio do bico de Bunsen. 3.3. Propriedades Oxidantes do Iodo Misturou-se zinco metálico em pó em água de Iodo na presença de Kl em um tubo de ensaio. 3.4. Solubilidade do Iodo Em um tubo de ensaio, acrescentou-se Iodo e água destilada. Em seguida, adicionado iodeto de potássio. Finalmente, tetracloreto de carbono (CCl 4 ) foi inserido no mesmo tubo de ensaio.
Nese tópico, são discutidos os resultados dos procedimentos experimentais. 4.1. Experimento 01 – Preparação do Iodo Da pulverização no almofariz de Iodeto de Potássio (KI) e Dióxido de Manganês (MnO 2 ) e da adição de ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) obtêm-se a reação 1: 2 𝐾𝐼 + 1 𝑀𝑛𝑂ଶ + 2 𝐻ଶ𝑆𝑂ସ ∆ሬሬ⃗^ 1 𝐼ଶ + 1 𝑀𝑛𝑆𝑂ସ + 1 𝐾ଶ𝑆𝑂ସ + 2 𝐻ଶ𝑂 A mudança na coloração da solução logo após a adição do ácido se dá pela obtenção característica dos cristais de iodo, a coloração violeta e a liberação de fumaça evidenciando a ocorrência da reação (Figura 1). Figura 1 – Obtenção dos cristais de iodo. Fonte: elaborada pelos autores, 2023.
Somando ambas as equações, eliminam-se os dois elétrons das reações e o zinco metálico não participa da oxirredução (nóx 0), resultando na reação (7): 𝑍𝑛(௦) + 𝐼ଷ () ↔ 𝑍𝑛(^ ାଶ^ )+ 3 𝐼(ି) A mudança de cor ocorre pelo fato de que somente o iodo não é totalmente solúvel em água. Em solventes orgânicos, o iodo apresenta coloração marrom. Quando adicionado KI, a solubilidade da solução aumentou tornando a cor predominante. A adição de zinco influenciou a cor, uma vez que sua cor característica é de um cinza escuro. Após um curto tempo de descanso (Figura 2), a solução apresentou um corpo de fundo: o zinco sólido se acumulou devido à diferença de densidade e parte da solução se apresentou transparente (íons Zn e I). Figura 3 – Zinco como corpo de fundo. Fonte: elaborada pelos autores, 2023.
4.4. Experimento 04 – Solubilidade do iodo Colocado o cristal de iodo no tubo, adicionado água destilada e agitando, observa-se que não há dissolução do material. Como o iodo se solubiliza melhor na presença de sais de iodo, a adição de KI tornou possível para os cristais de iodo se solubilizarem na água, tornando a cor da substância em um marrom escuro (Figura 4). Figura 4 – Iodo solubilizado após adição de KI. Fonte: elaborada pelos autores, 2023. A adição do CCl 4 solubilizou completamente os cristais de iodo, formando uma solução com duas “fases” visíveis: roxo claro e roxo escuro. Considerando os componentes, um fator que explica essa diferença de cores (Figura 5) é a polaridade das moléculas. A molécula de Iodo (I 2 ) é apolar, a de água (H 2 O) é polar, a de iodeto de potássio (KI) é polar e a de tetracloreto de carbono (CCl 4 ) é apolar.
Com os resultados obtidos, conclui-se que o Iodo é um elemento bastante volátil, de aspecto sólido cristalino de cor preta e um gás de cor violeta; é fácil obtê- lo na forma pura a partir do processo de sublimação, possui propriedades oxidantes interessantes, normalmente não é solúvel em água destilada, uma vez que a água é uma molécula apolar e o iodo é polar, mas se torna quando adicionado sais de iodeto no meio reacional.
UEM. Roteiros para os experimentos da disciplina Química Experimental (207) para o curso de Engenharia Química. Disponível em: https://classroom.google.com/c/NjE1MjgxNjUxMzAy. Acesso em: 22 Jul. 2023. SANTOS, Vanessa da Matta dos; AFONSO, Júlio Carlos. Iodo. Revista Química Nova na Escola, São Paulo, vol. 35, n. 4, p. 297-298, novembro 2013. Disponível em: http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc35_4/12-EQ-16-11.pdf. Acesso em: 23 jul. 2023.
