Fundamentos de Química
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DQB - 2020/21
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AULAS PRÁTICAS
Fundamentos de Química
Docentes: João Pires Silva, Margarida Sacadura Botte, Maria Estrela
Melo Jorge,
Ana Sofia Mestre
,
Nuno Bandeira,
Vukosa
v
a Torres
2020/21
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resumo de protocolo da disciplina de física
Tipologia: Exercícios
2020
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AULAS PRÁTICAS
Fundamentos de Química
Docentes: João Pires Silva, Margarida Sacadura Botte, Maria Estrela Melo Jorge, Ana Sofia Mestre, Nuno Bandeira, Vukosava Torres
Aulas laboratoriais no DQB
Equipamento de proteção individual (EPI)
- Cada aluno deverá ter um kit de materiais de proteção, constituído por máscara comunitária ou de uso social (mínimo nível 3), viseira, bata, óculos de proteção e luvas descartáveis.
- Em caso de necessidade de proteção respiratória por exposição a agentes químicos, a máscara social deve ser substituída por equipamento de proteção individual adequado;
- A utilização de óculos de proteção em simultâneo com a viseira deverá ser avaliada caso a caso consoante o procedimento experimental a ser realizado. Regras de segurança e higiene nos espaços laboratoriais do DQB (C1 e C8) No início da aula laboratorial o aluno, já com a máscara colocada, deve:
- Vestir a bata, colocar a viseira e guardar os seus objetos pessoais (casaco, mala, etc.) nos armários do corredor, antes de entrar no laboratório. Deve ter atenção à lavagem/desinfeção das mãos antes de abrir/fechar o armário. Para minimizar o contacto entre objetos pessoais no interior do armário, recomenda-se a colocação prévia dos pertences num saco (plástico ou pano) pessoal e reutilizável devidamente identificado.
- Lavar as mãos com água e sabão, secar com papel, e colocar as luvas descartáveis pessoais, quando recomendado, imediatamente após a entrada no laboratório.
- Minimizar a entrada no laboratório de material/equipamento de uso pessoal. Sempre que possível, o aluno deve apenas levar para o laboratório o caderno de laboratório, a caneta/ lápis e, eventualmente, equipamentos como: telemóvel/ tablet/computador portátil. Os equipamentos pessoais deverão ser higienizados pelo aluno no início da sessão laboratorial, com solução alcoólica1 e não devem ser partilhados.
- Desinfetar as superfícies manipuladas dos equipamentos laboratoriais com papel embebido em solução alcoólica adequada.
- Respeitar o espaço que lhe for atribuído para a realização do trabalho laboratorial, mantendo o distanciamento físico de 2 metros entre pessoas/postos de trabalho tanto quanto possível e minimizando a circulação na sala. Respeitar as orientações de circulação sinalizadas ou indicadas pelo docente na sala.
- Manter o espaço ventilado. No final da aula laboratorial, o aluno deve:
- Lavar todo o material de vidro sujo com água e detergente (caso seja necessário) e seguir as recomendações do docente sobre o local da colocação deste material (bancada ou tabuleiro para posterior lavagem em máquina).
- Higienizar a superfície da bancada e do equipamento laboratorial manipulado usando papel humedecido na solução desinfetante disponível para o efeito.
- Retirar as luvas e descartá-las em recipiente próprio; lavar as mãos com água e sabão antes de sair do laboratório.
- Retirar a viseira.
- Trocar de máscara, preferencialmente no exterior do edifício. As máscaras usadas devem: i) ser guardadas em saco individual, se forem de múltiplas utilizações, ou ii) ser depositadas nos recipientes adequados à saída do edifício, se forem descartáveis. Sala de apoio a laboratórios (sala de aparelhos) Devem ser respeitadas as indicações do docente sobre o procedimento de ocupação/circulação nestas salas bem como sobre a higienização das suas bancadas e equipamentos a utilizar.
OUTUBRO NOVEMBRO DEZEMBRO JANEIRO
1 FERIADO 1 FERIADO 1 FERIADO 2 Preparação e padronização de soluções (^2) Análise global dos resultados 2 3 3 3 4 4 4 Análise de resultados dos trabalhos laboratoriais 5 5 5 6 Não há aulas 6 6 6 7 7 7 Reações e 7 Teste escrito da avaliação prática 8 8 8 FERIADO 8 9 9 Preparação e padronização de soluções 9 propriedades de alguns metais alcalinos e alcalino-terrosos 9 10 10 10 10 11 11 11 11 12 Apresentação ONLINE 12 12 12 13 13 13 Pausa letiva (^14 14 14) Reações e propriedades de alguns metais alcalinos e alcalino-terrosos 15 15 15 16 16 Introdução à oxidação redução 16 17 17 17 18 18 18 19 19 19 20 Cromatografia de adsorção 20 20 21 21 21 Férias de Natal 22 22 22 23 23 Introdução à oxidação redução 23 24 24 24 25 25 25 26 Cromatografia de adsorção 26 26 27 27 27 28 28 28 29 29 29 30 30 Análise global dos resultados 30 31 31 Os alunos devem levar para todas as aulas: Bata, máscara, viseira, óculos Caderno de laboratório Protocolos dos trabalhos NOTA: O relatório obrigatório para todos os trabalhos deverá ser entregue na aula de laboratório seguinte (por grupo).
Indicações gerais para a preparação de um relatório
Uma vez realizado um trabalho experimental é normalmente necessário preparar um relatório onde os resultados obtidos são apresentados e devidamente discutidos. Comunicar os resultados de um trabalho de investigação é uma das componentes essenciais do processo científico. Um relatório científico deve ser conciso e não deve conter incorreções ortográficas; deve também comunicar de forma clara e organizada a informação que pretende reportar. Regra geral um relatório deve apresentar:
- Capa
- Índice
- Resumo
- Introdução teórica
- Parte experimental
- Resultados e discussão
- Conclusão(ões)
- Bibliografia
- Anexos (opcional) Informações gerais O corpo do texto do relatório deve ser escrito com letra Times New Roman tamanho 12 (ou equivalente) e espaçamento 1,5. Deve usar-se a 3ª pessoa do singular do pretérito perfeito indefinido (ex. realizou-se o procedimento descrito, mediram-se 20 mL…). As páginas do relatório devem ser numeradas assim como todas as figuras e tabelas. Em relação à numeração das páginas todas devem ser contabilizadas, mas na página de capa o número da página deve ser omitido. As figuras e tabelas apresentadas ao longo do documento têm de ser sempre numeradas (ex. Figura 1 ou Tabela 1) seguidas de uma legenda explicativa, e têm de ser referidas no corpo do texto (ex. … os dados apresentados na Tabela 2 permitem…). No caso de figuras a legenda deve ser colocada abaixo da imagem e no caso de tabelas a legenda deve anteceder as mesmas. No que se refere às diferentes componentes do relatório, enquanto o “Índice” e “Resumo” não devem ser numerados os restantes tópicos poderão sê-lo (ex. 1. Introdução). No caso de haver necessidade de criar subtópicos a numeração deve começar pelo número do tópico seguido da ordem do subtópico (ex. 2. Parte experimental; 2.1 Equipamento; 2.2 Material e reagentes; 2. Procedimento experimental). De seguida apresenta-se um pequeno guia para a preparação de um relatório, descrevendo resumidamente o que deve constar em cada uma das secções acima mencionadas.
- Capa Informação que deve constar na capa e exemplo de organização gráfica
- Omitir o número da página
- O logotipo da ULisboa é opcional pois o logotipo de Ciências faz referência à ULisboa
- Índice O índice deve ser inserido no início do trabalho, podendo também ser apresentado após o resumo.
- Parte experimental O procedimento experimental pode ser dividido em 3 pontos a abordar separadamente: equipamento, material e reagentes, procedimento experimental. No caso do equipamento devem ser mencionadas a marca e o modelo, enquanto nos reagentes se deve referir a marca e grau de pureza. Caso seja solicitado podem ainda incluir-se dados de segurança no manuseamento de reagentes e solventes; não é, contudo, necessário colocar as fichas de dados de segurança (do inglês MSDS para Material Safety Data Sheet).
- Resultados e discussão Apresentação dos resultados obtidos em tabela ou gráficos, assim como os cálculos que forem realizados com base nos dados recolhidos. Os dados devem ser analisados e discutidos, sempre que possível comparando com as propriedades dos compostos envolvidos. Esta análise não deve ser demasiado genérica, deve ser uma crítica específica e dirigida aos resultados conseguidos e aos resultados esperados com base nos conceitos científicos que fundamentam o trabalho realizado, devendo ser comparados com dados bibliográficos sempre que possível.
- Conclusão(ões) Um ou dois parágrafos onde são resumidas as conclusões gerais do trabalho e onde se pode mencionar se os objetivos foram ou não alcançados.
- Bibliografia Listagem dos livros, artigos científicos e websites citados ao longo do relatório. Caso seja relevante também pode ser referida bibliografia geral não citada no texto e, neste caso, deve criar-se um subtópico. A lista segue normalmente a ordem de citação no texto. As referências devem ser citadas de modo uniforme, e no caso de se listar um website deve incluir-se uma frase genérica sobre o conteúdo apresentado e indicar-se entre parêntesis a data em que foi consultado (ver exemplos no caderno de trabalhos práticos). Chama-se a atenção que a consulta de informação científica online requer cuidados e espírito crítico no sentido de procurar fontes fidedignas. Exemplo para livros J. A. Martinho Simões, M. A. R. Botas Castanho, I. M. S. Lampreia, F. J. V. Santos, Carlos A. Nieto de Castro, M. F. Norberto, M. T. Pamplona, L. Mira, M. M. Meireles. Guia do Laboratório de Química e Bioquímica, Lidel Lda, Lisboa, 2000 Exemplo para artigo científico R. Grandrath, C. Bohrmann-Linde. Teaching Sustainability in the Chemistry Classroom: Exploring Fuel Cells in Simple Hands-on Experiments with Hydrogen, Sugar and Alcohol, World Journal of Chemical Education 2019 , 7, 172-178 (doi: 10.12691/wjce-7-2-17) Exemplo para website na internet Introdução às células eletroquímicas (2ª parte) https://www.youtube.com/watch?v=1xKeFiyOemA, BC Learning Network (consultado em 9 de julho de 2020)
- Anexos (Opcional) Esta secção é opcional e poderá existir caso se pretenda apresentar informação considerada relevante para o relatório, mas cuja introdução no corpo do texto não seja essencial para a sua compreensão.
Bibliografia consultada para a elaboração do presente guia J. A. Martinho Simões, M. A. R. Botas Castanho, I. M. S. Lampreia, F. J. V. Santos, Carlos A. Nieto de Castro, M. F. Norberto, M. T. Pamplona, L. Mira, M. M. Meireles. Guia do Laboratório de Química e Bioquímica, Lidel Lda, Lisboa, 2000 M. Azevedo. Teses, relatórios e trabalhos escolares, Universidade Católica Portuguesa, 6ª Ed., Lisboa, 2008
com a vareta, caso contrário a alumina deposita-se no fundo do copo e apenas transfere essencialmente o etanol. Deposite a mistura na coluna deixando simultaneamente o etanol fluir através dela. Se for necessário, adicione mais etanol no topo da coluna. Nunca deixe secar. O enchimento da coluna deve ser o mais homogéneo possível, sem apresentar bolhas de ar. A altura final deve ser de aproximadamente 5 cm.
- Quando o etanol estiver praticamente todo introduzido na coluna verta cuidadosamente a solução mistura (0,5 mL). Atenção!! Tenha cuidado para não perturbar a superfície da fase estacionária.
- Quando a mistura dos corantes estiver praticamente toda dentro da coluna (mas antes de secar), deite um pouco de etanol através da coluna, tendo o cuidado de a não deixar secar (revelação do cromatograma). Eluirá desta forma o azul de metileno. Recolha o eluente que contém este corante numa série de tubos e em volumes aproximadamente iguais ( 2 mL) até a solução sair incolor.
- Elua em seguida o alaranjado de metilo com água destilada, à qual se adicionaram umas gotas de amónia concentrada (1 a 2 gotas por 100 mL de água). Adicione o novo eluente quando praticamente já não existir etanol no topo da coluna. Parte B. Cromatografia em camada fina.
- Numa placa cromatográfica de 3×7 cm, trace a lápis uma linha paralela a um dos topos e a uma distância deste de cerca de 0,5 cm, tendo o cuidado de não danificar a sílica.
- Com a ajuda de um capilar coloque cuidadosamente uma pequena gota da solução mistura na parte central da linha traçada e, de cada um dos lados, uma gota de cada uma das soluções de alaranjado de metilo e de azul de metileno (as gotas deverão ficar bem separadas).
- Deixe as gotas secar.
- Introduza a placa na câmara cromatográfica que contém o eluente (etanol). Atenção!! Os pontos de aplicação das amostras não devem ficar mergulhados no eluente. Tape a câmara.
- Quando o eluente subir até cerca de 1 cm do topo da placa, retire a placa da câmara e seque-a.
Tratamento de resultados
Parte A. Cromatografia em coluna
- Analise visualmente a sucessão da eluição e construa uma tabela do tipo indicado a seguir para cada uma das eluições: Número da amostra Cor Produto ...
- Uma vez que todos os tubos de ensaio têm volumes eluídos aproximadamente iguais, esboce um cromatograma para a cromatografia em coluna. Parte B. Cromatografia em camada fina
- Determine os valores do fator de retardação (RF) tendo em conta que: Distânciapercorridapelo eluente Distânciapercorridapela mancha RF (Para medir a distância percorrida pela mancha, mede-se a distância entre a linha de partida e a frente da mancha, uma vez que muitas vezes é impossível localizar o centro da mancha ou o ponto de maior concentração). Registe os valores na seguinte tabela:
- Comente a eficiência da separação.
- Porque é importante utilizar um lápis para marcar a linha de base na placa cromatográfica e não se deve utilizar uma caneta?
- Porque é que a câmara cromatográfica em que se realiza a cromatografia em camada fina deve estar bem tapada? Partes A e B. Cromatografia de adsorção em coluna e em camada fina
- Compare o processo cromatográfico utilizado na separação do azul de metileno e do alaranjado de metilo para ambas as técnicas utilizadas.
- Refira os cuidados a ter na realização dos dois tipos de cromatografia.
Bibliografia
D. C. Eaton, Laboratoty Investigations in Organic Chemistry, McGraw-Hill, Inc., N.Y., 1989 Organikum - Química Orgânica Experimental, tradução de A. P. Rauter, B. J. Herold. , 2ª edição, Fundação Calouste Gulbenkian, Lisboa, 1997 Cromatografia em camada fina: https://www.youtube.com/watch?v=CmHFVxTxkGs CanalDivulgación (consultado em 29 de julho de 2020) Cromatografia em camada fina: https://www.youtube.com/watch?v=UmWMlKJAdSk Royal Society of Chemistry (consultado em 29 de julho de 2020) http://www3.uma.pt/quimica_organica/conteudos/cromatografia.html UMa (consultado em 1 de setembro de 2020)
Bibliografia Extra
D. R. Davies, T. M. Johnson. Isolation of Three Components from Spearmint Oil: An Exercise in Column and Thin-Layer Chromatography. Journal of Chemical Education 84 ( 2007 ) 318- 320 Distância percorrida/ cm RF Azul de metileno Alaranjado de metilo 1ª mancha na mistura 2ª mancha na mistura
Para a diluição a partir de soluções já existentes, mede-se o volume necessário de solução inicial (mãe) para um balão volumétrico, adiciona-se solvente, terminando-se com a sua homogeneização e aferição. Nota 1: O hidróxido de sódio é extremamente higroscópico e, além disso, reage facilmente com o dióxido de carbono. A duração da pesagem é, pois, muito importante. Nota 2: Para a diluição de ácidos fortes deve trabalhar-se na hotte e idealmente colocar o balão onde a solução será preparada em banho de gelo. Inicialmente coloca-se uma certa quantidade de água no balão volumétrico, e só depois se vai adicionando muito lentamente o ácido (funcionamento da pompete esquematizado na Figura 1). A aferição final do balão volumétrico deve ser feita com a solução à temperatura ambiente. Fig.1 - Esquema de funcionamento de uma pompete
Material e reagentes
4 copos de 25 ou 50 mL, 2 balões volumétricos de 25 mL, 2 balões volumétricos de 50 mL, 2 balões volumétricos de 100 mL, 1 pipeta graduada de 10 mL, 2 pipetas graduadas de 5 mL, 2 pipetas volumétricas de 10 mL, 5 erlenmeyers de 100 mL, 1 tina ou taça de alumínio (para colocar o gelo), 1 pompete, 2 varetas, 2 funis pequenos, 3 pipetas de Pasteur, 1 espátula metálica de calha, 1 montagem para titulação com bureta de 25 mL por bancada. Hidróxido de sódio sólido (NaOH), ácido sulfúrico comercial (H 2 SO 4 ), hidrogenoftalato de potássio sólido (C 8 H 5 KO 4 ), solução de fenolftaleína e de azul de bromotimol.
Cálculos prévios (a incluir no caderno do laboratório):
Calcule os valores correspondentes à quantidade de cada reagente (ver tabela I).
Procedimento
A - Preparar soluções aquosas a partir de sólidos (Aluno 1) Prepare 100 mL de uma solução 0,1 mol L-1^ de hidróxido de sódio (solução 1) e registe a massa exata no caderno. Válvula para sugar o líquido Orifício para introduzir a pipeta Válvula para expelir o ar Válvula para expelir o líquido
B - Preparar soluções aquosas de ácidos (Aluno 2) a) Prepare 25 mL de ácido sulfúrico aproximadamente 1,5 mol L-1^ a partir do ácido comercial (d = 1,84; 95-97% m/m). b) Prepare 50 mL de ácido sulfúrico aproximadamente 0,1 mol L-1^ a partir da solução anterior (solução 2). C - Volumetria ácido-base a) Padronize a solução de NaOH ~0,1 mol L-1^ que preparou, com hidrogenoftalato de potássio (padrão primário), previamente seco na estufa e arrefecido à temperatura ambiente, num exsicador. Para realizar esta operação em duplicado utilize 2 erlenmeyers: em cada um pese cerca de 0,2 g de hidrogenoftalato de potássio (registe a massa exata no caderno) e adicione o mínimo de água destilada que permita dissolver todo o sólido. Utilize 2 ou 3 gotas de uma solução alcoólica de fenolftaleína como indicador. Titule a solução de hidrogenoftalato de potássio com a solução 1 (NaOH ~0,1 mol L-1). Repita este procedimento para o 2º erlenmeyer (Aluno 2). b) Titule 10 mL da solução 2 (H 2 SO 4 0,1 mol L-1) com a solução 1 (NaOH ~0,1 mol L-1), usando o azul de bromotimol como indicador. Repita este procedimento 1 vez (Aluno 1).
Registo e tratamento de resultados
- Preencha as tabelas seguintes e responda à questão, apresentando os cálculos. Tabela I - Preparação de soluções Solução aquosa Quantidade de reagente calculada (massa ou volume) Quantidade de reagente medida (massa ou volume) Hidróxido de sódio 0,1 mol L- Ácido sulfúrico 1,5 mol L- Ácido sulfúrico 0,1 mol L- Tendo em conta a quantidade de NaOH sólido pesado qual a concentração esperada para a solução de NaOH? Tabela II – Padronização da solução de hidróxido de sódio Massa de hidrogenoftalato de potássio/g Cores das soluções tituladas antes/após Volume de NaOH /mL Concentração da solução padronizada /mol L- Valor médio da concentração da solução padronizada /mol L- / /
3º Trabalho
Introdução à oxidação-redução
Objetivo
Ordenar, de acordo com o seu poder redutor, alguns metais e iões halogeneto. Prever, para cada caso, quais as reações esperadas sob condições-padrão.
Introdução
Reações de oxidação-redução (ou redox) são reações em que há transferência de eletrões. A perda de eletrões que ocorre na oxidação está associada a um aumento do número de oxidação de um elemento na reação. Na redução, há um ganho de eletrões ao qual está associada uma diminuição do número de oxidação de um elemento na reação. A oxidação e a redução ocorrem simultaneamente, não se podendo ter uma sem a outra; cada eletrão perdido por uma espécie é captado pela outra. Para a realização deste trabalho experimental deverão ser revistos os conceitos relativos a: reação de redução, reação de oxidação, potencial normal de redução (ou potencial padrão de redução) e equação de Nernst.
Material e reagentes
9 copos, 12 tubos de ensaio e respetivo suporte, pipetas de Pasteur, 9 pipetas graduadas de 1 mL. Nitrato de zinco (II), nitrato de cobre (II) e nitrato de chumbo (II) (0,1 mol L-1), placas de zinco, cobre e chumbo, água de cloro, água de bromo e água de iodo; cloreto de sódio, brometo de sódio e iodeto de sódio (0,1 mol L-1), ciclo-hexano.
Estudo prévio (a incluir no caderno do laboratório):
Apresente os valores dos potenciais normais de redução das espécies envolvidas neste trabalho. Com base na equação de Nernst, e considerando os valores dos potenciais padrão de redução existentes na literatura, calcule o valor da diferença de potencial que espera medir para a pilha construída na parte B.
Procedimento
Parte A
- Utilizando um pedaço de lixa, limpe cuidadosamente 3 pedaços de zinco, 3 placas de cobre e 3 placas de chumbo.
- Utilizando 9 copos (colocados ao centro da bancada) introduza um pedaço de cada metal em soluções que contenham iões zinco, iões cobre e iões chumbo, com a concentração 0,1 mol L- (use cerca de 20 a 25 mL de solução). Registe as observações numa tabela do seguinte tipo:
Tabela I: Ocorrência ou não de reação Placa de cobre Placa de chumbo Placa de zinco iões Cu2+^ (aq) iões Zn2+^ (aq) iões Pb2+^ (aq) Guarde os copos com a solução de iões Pb2+^ / Placa de Chumbo e também de iões Cu2+^ / Placa de Cobre para a Parte B. Parte B Construa a pilha Pb/Pb2+^ (0,1 mol L-1); Cu2+^ (0,1 mol L-1) / Cu, estabelecendo a ligação entre as soluções com a ponte salina previamente preparada. Meça a diferença de potencial entre os dois metais. Anote o resultado. Parte C
- Em 3 tubos de ensaio coloque, aproximadamente, 1 mL de água de cloro, 1 mL de água de bromo e 1 mL de água de iodo. Adicione a cada um deles, aproximadamente, 1 mL de ciclo- hexano. Tape os tubos e agite. Registe a cor observada em ambas as fases numa tabela do seguinte tipo: Tabela II: Cores das fases aquosa e orgânica Água cloro+C 6 H 12 Água bromo+C 6 H 12 Água iodo+C 6 H 12 Cor da fase aquosa Cor da fase orgânica
- Registe na tabela todas as observações de acordo com o procedimento que a seguir é indicado. Tabela III: Cor da fase orgânica e ocorrência ou não de reacção Água cloro+C 6 H 12 Água bromo+C 6 H 12 Água iodo+C 6 H 12 Iões Cl-^ (aq) não há reação (3) (5) Iões Br-^ (aq) (1) não há reação (6) Iões I-^ (aq) (2) (4) não há reação Nota: grupos de 2, um aluno faz misturas (1), (2) e (3) e o outro aluno faz as misturas (4), (5) e (6).
4º Trabalho
Reações e propriedades de alguns metais alcalinos e alcalino-terrosos
Objetivo
Estudo de algumas reações e propriedades dos metais alcalinos e alcalino-terrosos.
Introdução
No contexto das propriedades periódicas dos elementos é importante correlacionar os valores de algumas propriedades determinantes da química dos elementos, por exemplo, raio atómico, energia de ionização, eletroafinidade, eletronegatividade, com a configuração electrónica. Os elementos químicos encontram-se colocados na Tabela Periódica de acordo com a sua configuração eletrónica. Por isso, não é de estranhar que várias propriedades que condicionam o comportamento químico desses elementos, e que resultam da sua configuração eletrónica, tenham variações mais ou menos regulares que acompanham a posição dos elementos químicos na Tabela Periódica que, por isso, se chamam propriedades periódicas. Os metais alcalinos que vão ser estudados são o lítio, o sódio e o potássio, com configurações eletrónicas 1s^2 2s^1 , [Ne] 3s^1 , [Ar] 4s^1. Estes metais têm uma primeira energia de ionização relativamente baixa, perdendo com relativa facilidade o eletrão da última camada e adquirindo a configuração eletrónica do gás raro anterior. Estes elementos têm por isso tendência a formar compostos iónicos no estado sólido. Os átomos dos elementos alcalino-terrosos têm dois eletrões de valência (ns^2 ), obtendo-se a configuração eletrónica do gás raro quando eles são removidos, formando-se os iões M2+. A primeira energia de ionização é mais elevada do que a dos metais alcalinos K, Rb e Cs. Com efeito, é mais difícil remover o primeiro eletrão do Ca, Sr, Ba, etc, em consequência da maior carga nuclear efetiva dos átomos dos metais alcalino-terrosos.
Material e reagentes
Copos de 100 mL, 50 mL e de 25 mL, pipetas de 1 mL, tubos de ensaio com suporte, pipetas de Pasteur, papel indicador universal, bureta de 25 mL, erlenmeyer de 150 mL, funil, vidros de relógio. Lítio, sódio, potássio, magnésio, cálcio, ácido clorídrico 0,1 mol L-1, soluções de sulfato de berílio, de cloreto de cálcio e de cloreto de magnésio 1 mol L-1, hidróxido de sódio 4 mol L-1, fenolftaleína.
Estudo prévio (a incluir no caderno do laboratório):
Escreva a configuração eletrónica dos elementos alcalinos e alcalino-terrosos e deduza qual o estado de oxidação mais comum desses elementos.
Procedimento
- Estudo dos metais alcalinos 1.1 Ação redutora: registe o que observa de acordo com o procedimento numa tabela do tipo: Tipo de reação pH Produto formado Li Na K a. Na hotte, coloque uma pequena porção de lítio (depois de seco com papel de filtro) num copo de reação, contendo 100 mL de água destilada, e tape-o com um vidro de relógio. Após reação total do metal, teste o pH da solução com papel indicador. b. Repita este ensaio para o sódio e o potássio. Guarde a solução resultante do ensaio com o sódio para o passo seguinte. 1.2 Determinação quantitativa do sódio Depois de terminada a reação do sódio com água, titule toda a solução obtida com solução de ácido clorídrico 0,1 mol L-1, usando como indicador algumas gotas de fenolftaleína. Registe o volume de ácido gasto.
- Estudo dos metais alcalino-terrosos 2.1 Ação redutora: registe as observações feitas durante o procedimento numa tabela do tipo: Tipo de reação com H 2 O / produto formado pH Tipo de reação com HCl / produto formado pH Mg Ca a. Introduza um bocado de fita de magnésio num tubo de ensaio com água destilada suficiente para cobrir a fita. Registe os resultados. b. Corte uma pequena porção de cálcio (depois de seco com papel de filtro) e introduza-o em 50 mL de água destilada. Tape o copo de reação com um vidro de relógio. Após reação total do metal teste o pH da solução com papel indicador. c. Repita as duas experiências anteriores a) e b) usando ácido clorídrico 0,1 mol L-1. Registe os resultados. 2.2 Comportamento ácido-base de soluções de iões alcalino-terrosos: registe o que observa de acordo com o procedimento numa tabela do tipo: pH Reação com NaOH Excesso de NaOH Comentário Be2+ Mg2+ Ca2+ a. Com papel indicador, veja qual o pH da solução de sulfato de berílio 1 mol L-1. b. Repita o ensaio com as soluções dos cloretos de cálcio e de magnésio 1 mol L-1.