relatório - reatividade dos metais
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ASSOCIAÇÃO PARANAENSE DE CULTURA
CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL IRMÃO MÁRIO CRISTÓVÃO
CURSO TÉCNICO EM QUÍMICA
CRISTIANE SILVA SANTOS
MATEUS DINALLI
TAMIRES DIAS MAYERS
THAIS C. A. DAMASIO
REATIVIDADE DOS METAIS
CURITIBA
2015
CRISTIANE SILVA SANTOS
MATEUS DINALLI
TAMIRES DIAS MAYERS
THAIS C. A. DAMASIO
REATIVIDADE DOS METAIS
Relatório apresentado ao curso Técnico em Química do Centro de Educação Profissional Irmão Mário Cristóvão sob a orientação do professor Hebert Sato.
CURITIBA
2015
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 3
2 OBJETIVO .............................................................................................................. 4
3 MATERIAIS E REAGENTES .................................................................................. 5
4 MÉTODOS E PROCEDIMENTOS .......................................................................... 6
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES ............................................................................ 7
5.1 REATIVIDADE COM O MAGNÉSIO ..................................................................... 7
5.2 REATIVIDADE COM O ALUMÍNIO ....................................................................... 7
5.3 REATIVIDADE COM O ZINCO..............................................................................8
5.4 REATIVIDADE COM O FERRO ........................................................................... 9
5.5 REATIVIDADE COM O HIDROGÊNIO ............................................................... 11
5.6 REATIVIDADE COM O COBRE ......................................................................... 12
6 QUESTÕES DA GUIA DO PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ......................... 15
7 CONCLUSÃO ....................................................................................................... 16
8 REFERÊNCIAS .................................................................................................... 17
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1 INTRODUÇÃO
As reações de oxirredução estudadas principalmente em Físico-Química são
aquelas em que ocorre transferência de elétrons. A espécie reagente (átomo, íon ou
molécula) que perde um ou mais elétrons é a que sofre oxidação. Já a espécie
química que recebe elétrons sofre redução.
Para que qualquer reação ocorra é necessário satisfazer determinadas
condições. Uma delas é que deve haver afinidade química entre os reagentes, isto
é, eles devem interagir de modo a possibilitar a formação de novas substâncias. No
caso das reações de oxirredução, a afinidade quer dizer que um dos reagentes tem
a tendência de ganhar elétrons e o outro tende a perder elétrons. Essa tendência
corresponde à reatividade dos elementos químicos envolvidos.
Os metais obedecem a uma fila de reatividade química, onde os metais
menos nobres são mais reativos que os metais mais nobres. Entre os metais menos
nobres incluem-se os metais alcalinos, metais alcalinos terrosos, e outros metais, já
os mais nobres são os metais a direita do hidrogênio (H) na fila de reatividade, os
metais nobres.
K > Na > Li > Ca > Mg > Al > Zn > Fe > Ni > Pb > H > Cu > Hg > Ag > Pt > Au
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2 OBJETIVO
Este procedimento experimental tem como objetivo verificar a reatividade de
metais e realizar um comparativo entre suas intensidades de oxidação ou redução.
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3 MATERIAIS E REAGENTES
Vidro de relógio
Suporte com pinça de madeira
Tubo de ensaio
Conjunto de mangueira e rolha
Béquer de 100 mL
Espátula de metal
Lamparina
Frasco dosador para álcool
Fita de magnésio
Frasco conta-gotas com água
Fenolftaleína
Álcool etílico
Carbonato de magnésio
Solução de ácido clorídrico
Solução de ácido sulfúrico
Solução de cloreto de bário
Solução de cloreto de sódio
Solução de hidróxido de sódio
Solução de sulfato de cobre
Solução de sulfato de potássio
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4 MÉTODOS E PROCEDIMENTOS
Colocar ¼ de espátula de raspas de magnésio em cada cavidade da 1ª
coluna da placa de teste. Repetir o procedimento colocando raspas de alumínio na
2ª coluna e assim sucessivamente, como indicado na tabela. Colocar 4 gotas de
solução de cloreto de magnésio nas cavidades da 1ª linha da placa teste como
mostra a tabela ao lado. Observar e anotar na tabela a seguir o símbolo (X) caso
tenha ocorrido a reação. Repetir o procedimento colocando solução de sulfato de
alumínio na 2ª linha. Observar a ocorrência da reação e anotar. Completar a tabela
repetindo o procedimento com as soluções restantes.
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5 RESULTADOS E DISCUSSÕES
5.1 REATIVIDADE COM O MAGNÉSIO
Ao gotejar cloreto de magnésio ( ) , observou-se que em
nenhum dos quatro metais reagiram com o sal.
Figura 1: tabela de ocorrência ou não de reações com o
Nenhuma reação ocorreu porque nenhum dos metais utilizados é mais reativo
que o magnésio presente no MgCl2(aq). Observe a ordem de reatividade:
fonte: profpc.com.br
Figura 2: linha de reatividade de alguns metais para a verificação de simples-troca
5.2 REATIVIDADE COM O ALUMÍNIO
Ao se adicionar sulfato de alumínio ( ) , notou-se que
apenas o magnésio conseguiu deslocar o alumínio do sulfato. A reação foi
evidenciada pelo desprendimento de um gás
Figura 3: tabela de ocorrência ou não de reações com o
A reação é esquematizada da seguinte forma:
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Veja que o alumínio reduziu seu nox (número de oxidação), enquanto que o
magnésio teve seu nox aumentado. Portanto, o agente oxidante é o alumínio,
enquanto que o ag. Redutor é o magnésio.
5.3 REATIVIDADE COM O ZINCO
Quando se transferiu sulfato de zinco ( ) em cada metal,
notou-se que apenas com o magnésio foi possível evidenciar uma reação, com
escurecimento desse metal. A reação com o alumínio também deveria ocorrer, como
indica a literatura, porém não se observou quaisquer evidências. Levantaram-se
duas hipóteses em relação ao resultado: a primeira é a de que o alumínio já estava
previamente contaminado, e a segunda se relaciona a possível oxidação do metal.
Figura 4: tabela de ocorrência ou não de reações com o ( )
Pela ordem de reatividade, nota-se que O magnésio e o alumínio deslocam o
zinco do composto:
fonte: profpc.com.br
A reação ocorrida, com o escurecimento da parte sólida ( ) representa-se
assim:
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Agente oxidante: zinco
Agente redutor: magnésio
Já a reação que deveria ocorrer observa-se dessa maneira:
Agente oxidante: zinco
Agente redutor: alumínio
5.4 REATIVIDADE COM O FERRO
O cloreto ferroso ( ) adicionado a cada metal teve como
resultado apenas um metal indicando que ocorreu uma reação: o magnésio, pelo
desprendimento de gás. O alumínio e o zinco, como são mais reativos a que o ferro,
deveriam “tirá-lo” para notar-se outras reações, porém não aconteceu nada que
fosse possível observar. As hipóteses levantadas anteriormente (em 5.1.2)
equiparam-se aqui.
Figura 5: tabela de ocorrência ou não de reações com o
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Pela tabela de reatividade percebemos a maior incidência deste fator em
relação ao ferro:
fonte: profpc.com.br
Quando o magnésio provocou a evidência observada, teoricamente é
representado assim:
Agente oxidante: ferro
Agente redutor: magnésio
Com alumínio ficaria assim:
Agente oxidante: ferro
Agente redutor: alumínio
Já para o zinco, a reação que deveria ocorrer é representada logo abaixo:
Agente oxidante: ferro
Agente redutor: zinco
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5.5 REATIVIDADE COM O HIDROGÊNIO
O ácido clorídrico ( ) foi adicionado nos lugares respectivos e
logo se observaram várias reações ocorrendo (exceto com o cobre, pois é menos
reativo a que o hidrogênio), todas com desprendimento de gás (no caso o hidrogênio
- ). O que variou foi a intensidade dessa evidência, seguindo em ordem crescente:
, , e, o mais intenso, . Esse procedimento foi realizado de maneira não-
recomendável, pois não se utilizou a capela com um ácido que emite vapores
tóxicos.
Figura 6: tabela de ocorrência ou não de reações com o
Revendo a linha de reatividade, vemos o porquê de quase todos os metais
utilizados comprovarem a ocorrências das reações, deslocando o hidrogênio. A
intensidade da liberação de gás também é comprovada na imagem abaixo, com o
magnésio sendo mais reativo a que os outros metais utilizados no procedimento:
fonte: profpc.com.br
As reações dos metais são representadas dessa forma:
Do magnésio:
Agente oxidante: hidrogênio
Agente redutor: magnésio
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Do alumínio:
Agente oxidante: hidrogênio
Agente redutor: alumínio
Do zinco:
Agente oxidante: hidrogênio
Agente redutor: zinco
Do ferro:
Agente oxidante: hidrogênio
Agente redutor: ferro
5.6 REATIVIDADE COM O COBRE
O último procedimento, ao se adicionar sulfato cuproso ( ) ,
observou-se a ocorrência de reações em todos o metais (excetuando com o próprio
cobre, ou com desprendimento de substância gasosa, ou com mudança de cor.
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Figura 7: tabela de ocorrência ou não de reações com o
A linha de reatividade mostra que os quatro metais são capazes de deslocar o
cobre da reação:
fonte: profpc.com.br
Uma das reações com desprendimento de gás foi com o magnésio:
Agente oxidante: cobre
Agente redutor: magnésio
A outra reação, menos intensa, foi com a presença de alumínio:
Agente oxidante: cobre
Agente redutor: alumínio
Quando o zinco reagiu com a solução adicionada, mudou-se a cor desse
metal para o preto:
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Agente oxidante: cobre
Agente redutor: zinco
O ferro também alterou sua tonalidade (para um marrom-alaranjado),
evidenciando a reação:
Agente oxidante: cobre
Agente redutor: ferro
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6 QUESTÕES DA GUIA DO PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
1) Qual dos metais reagiu com todas as soluções?
R: O cobre ( ) reagiu com todas as soluções.
2) Escrever a equação química para cada reação que ocorreu no experimento, indicando os agentes redutor e oxidante. R: As equações já foram montadas ao longo do tópico “resultados e discussões. 3) Digitar, em ordem crescente de reatividade, os metais testados no experimento. R: Cu<Fe<Zn<Al<Mg. 4) Consultar a tabela de reatividade e comparar com seus resultados. R: Excetuando dois experimentos com alumínio e um com zinco que eram pra ocorrer mas não se evidenciaram nas reações, todas as reações as quais a literatura indica que há ocorrência pela reatividade dos metais foi possível evidenciar. Os resultados ditos aqui podem ser verificados no tópico “resultados e discussões” (5.1).
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7 CONCLUSÃO
Com a realização da prática experimental conclui-se que a reatividade dos
metais está diretamente relacionada com seu poder de oxidação ou redução.
Mesmo que em alguns casos não foi possível evidenciar se as reações ocorreram
ou não, mesmo contrariando a literatura em três experimentos (porém deve-se levar
em conta a contaminação dos materiais, que podem ter prejudicado o
procedimento), foi possível visualizar fenômenos nas reações que ficaram
compatíveis com o que a literatura nos é sugeridos, os quais foram: desprendimento
de gás (que variava de intensidade conforme a reatividade de cada metal) ou
mudança de tonalidade das partes sólidas. Constata-se que aprendemos de forma
mais clara como nos é evidenciada a reatividade de alguns compostos, relacionando
o conceito também com potenciais de oxidação/redução deles.
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8 REFERÊNCIAS
Relatório I - Reatividade Química dos Metais. Universidade Federal de Pelotas,
Departamento de Química Analítica e Inorgânica - Curso: Física/Farmácia.
SOUZA, Gabriel Oliveira. Reatividade dos Metais. Instituto Federal de Educação,
Ciência e Tecnologia - Corrosão, Manaus/AM, 2010.
Reatividade dos Metais. Departamento de Química Inorgânica - IQ/ UFRJ.
Disponível em: <http://www.dqi.iq.ufrj.br/iqg128_a8_reativ_metais.pdf>.
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