Caracterização Experimental das Reações Inorgânicas

Caracterização Experimental das Reações Inorgânicas

Caracterização Experimental das Reações Inorgânicas

As reações estudadas na Química Inorgânica podem ser classificadas em quatro grupos, a saber: reações de síntese, análise, deslocamento  e dupla-troca. Qualquer reação inorgânica poderá ser caracterizada quanto pertencente a um destes grupos distintos.

O presente texto traz uma experimentação para cada uma dessas reações, a qual poderá ser executada em laboratório de química de sofisticação mediana. Tal experimento possui por objetivos prncipais identificar e equacionar as principais reações da Química Inorgânica e abordar questões gerais sobre o tema. Para tanto, serão necessários os seguintes reagentes: limalha de ferro, enxofre, carbonato de cálcio, sulfato de cobre, zinco metálico, hidróxido de sódio e sulfato de alumínio.

 (1) Reação de Síntese: existe uma maior complexidade entre reagentes em relação aos produtos.

  • Pesar 1g de limalha de ferro e 1g de enxofre.

  • Com auxílio de um imã, testar ferromagnetismo do ferro, mesmo quando misturado ao enxofre.

  • Misturar novamente as substâncias e aquecer a mistura em um cadinho de porcelana.

  • Testar ferromagnetismo da nova substância formada.

EQUAÇÃO: Fe  +  S  → FeS

LEITURA: Um mol de ferro metálico reage com enxofre sólido, sob aquecimento, produzindo um mol de sulfeto ferroso.

 (2) Reação de Análiseexiste uma maior complexidade dos produtos em relação aos reagentes.

  • Em um tubo de ensaio, adicionar 1g de carbonato de cálcio.

  • Levar o tubo de ensaio ao aquecimento, observando formação de nova substância e desprendimento de gás.

EQUAÇÃO: CaCO3  →  CaO  +  CO2

LEITURA: Um mol de carbonato de cálcio, sob aquecimento, decompõe-se em óxido de cálcio e gás carbônico.

(3) Reação de Deslocamento: ocorre a substituição entre um ânion por outro ou entre um cátion por outro entre os reagentes.

  • Em um copo de béquer de 100mL, preparar uma solução grosseira de sulfato de cobre.

  • Introduzir à solução uma placa de zinco.

  • Em alguns minutos, observar surgimento de um depósito avermelhado de cobre sobre a lâmina de zinco.

EQUAÇÃO: CuSO4  +  Zn  →  ZnSO4  +  Cu

LEITURA: Um mol de sulfato de cobre reage com zinco metálico, formando sulfato de zinco e cobre metálico.

(4) Reação de Dupla-troca: o cátion do primeiro reagente liga-se ao ânion do segundo, e o cátion do segundo liga-se ao ânion do primeiro.

  • Em um tubo de ensaio, adicionar 2mL de solução aquosa de hidróxido de sódio.

  • Repetir a operação, em outro tubo, adicionando solução de sulfato de alumínio.

  • Em um dos tubos, misturar as duas soluções e observar floculação de hidróxido de alumínio.

EQUAÇÃO: 6NaOH  +  Al2(SO4)3  →  2Al(OH)3  +  3Na2SO4

LEITURA: Seis mols de hidróxido de sódio reagem com um mol de sulfato de alumínio, produzindo dois mols de hidróxido de alumínio e três mols de sulfato de sódio.

Referências:PERUZZO, Francisco Miragaia (Tito); CANTO, Eduardo Leite; Química na Abordagem do Cotidiano, Ed. Moderna, vol.1, São Paulo/SP- 1998.

Separação de Misturas

Na química, a separação de misturas é muito importante, pois para obtermos resultados mais corretos em pesquisas e experiências, é necessário que as substâncias químicas utilizadas sejam as mais puras possível. Para isso, utiliza-se vários métodos de separação, que vão desde a “catação” até complicada “destilação fracionada”.

Exemplos práticos onde a separação de misturas é aplicada:

Tratamento de esgotos / Tratamento de águaO esgoto urbano contém muito lixo “grosso”, é necessário separar este lixo do resto da água (ainda suja, por componentes líquidos, que serão extraídos depois)

- Dessalinização da água do marEm alguns lugares do planeta, a falta de água é tamanha, que é preciso pegar água do mar para utilizar domesticamente. Para isso, as usinas dessalinizadoras utilizam a osmose e membranas semi-permeáveis para purificar a água.

- Destilação da cachaça

- Separação de frutas podres das boas em cooperativas (catação)

- Exame de sangueSepara-se o sangue puro do plasma (líquido que compõe parte do sangue, que ajuda no carregamento de substâncias pelo organismo), através de um processo de sedimentação “acelerada” (o sangue é posto em uma centrífuga, para que a parte pesada do composto se deposite no fundo do recipiente).

Entre várias outras aplicações.

Para facilitar o processo de separação de uma mistura, deve-se observar primeiro a própria mistura. Ela pode ser de dois tipos: homogênea e heterogênea. Homogênea significa que as misturas tem um aspecto comum, dando a impressão de que não é uma mistura. Heterogênea é o contrário: nota-se claramente que se trata de duas (ou mais) substâncias, exemplo: água misturada com areia.

Nas misturas homogêneas, deve-se aplicar primeiro métodos que envolvam fenômenos físicos (evaporação, solidificação, etc). Nas misturas heterogêneas, deve-se separar as “fases” (os diferentes aspectos da mistura) utilizando métodos mecânicos (catação, levigação, etc), e depois, os mesmos métodos utilizados em substâncias homogêneas (pois cada fase poderá ter mais de uma substância, passando a ser então, uma substância homogênea).

Abaixo está a lista de métodos utilizados para separação de misturas:

SedimentaçãoDecantaçãoFiltraçãoDissolução Fracionada- Fusão Fracionada- Liquefação Fracionada- CataçãoLevigaçãoVentilação- Peneiração | TamisaçãoMagnetismoDestilação SimplesDestilação Fracionada

Decantação

A decantação é um processo de separação de misturas heterogêneas, principalmente de misturas compostas por líquidos (imiscíveis ou não (que não se misturam)). O recipiente contendo as substâncias é inclinado, derramando a substância mais leve (que fica em cima), em outro recipiente.

Filtração

A filtração é utilizada para realizar a separação do líquido de uma mistura sólido-líquido ou sólido-gasoso. O “equipamento” mais utilizado é o filtro de papel, usado para filtrar o café (um exemplo bastante prático do uso da filtração). Ele funciona como uma peneira microscópica, somente o líquido passa pelos seus minúsculos orifícios, acumulando a fase sólida dentro do filtro.

Filtração do café

O nome dado á substância que passou pelo filtro é “filtrado”. O filtro é feito de fibras interlaçadas, formando uma peneira microscópica.

Tipos de filtros:

 

Num aspirador de pó, o filtro é utilizado para separar as partículas sólidas (poeira) do ar.

separação magnética é utilizada para separar misturas heterogêneas, onde um dos componentes da mistura é atraído por um ímã ou um eletroímã.

Um exemplo da utilização da separação magnética é quando temos uma mistura de ferro em pó e enxofre que, com a ajuda de um ímã ou um eletroímã conseguimos atrair o ferro em pó, separando-o do enxofre.

 SEPARAÇÃO MAGNÉTICA – usado quando um dos componentes da mistura é um material magnético. Com um ímã ou eletroímã, o material é retirado. Exemplo: limalha de ferro + enxofre; areia + ferro

- VENTILAÇÃO – usado para separar dois componentes sólidos com densidades diferentes. É aplicado um jato de ar sobre a mistura.Exemplo: separar o amendoim torrado da sua casca já solta; arroz + palha.

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