apl 1.1 - amoníaco e compostos de amónio em materiais de uso comum

Trabalho realizado por:

Diana Farinha, nº8 Inês Lino, nº11 Joana Bento, nº14

Ano e turma: 11ºA

Disciplina: Físico-Química

Professora: Ana Luísa Oliveira

Montemor, 24 de Janeiro de

Colégio Integrado Monte Maior

Ano Letivo 2012/2013

Amoníaco e compostos de amónio em materiais de uso comum

ÍndiceIntrodução......................................................................................................3

Material..........................................................................................................7

Procedimento Experimental...........................................................................8

Resultados......................................................................................................9

Discussão de Resultados..............................................................................11

Conclusão.....................................................................................................12

Bibliografia...................................................................................................13

APL 1.1 – Amoníaco e compostos de amónio em materiais de uso comum | 2

Introdução

Questão-ProblemaComo se poderá identificar o ião amónio ou o amoníaco em vários produtos

de uso corrente?

Fundamentos Teóricos

O que é o amoníaco?O amoníaco é um gás incolor, irritante, com cheiro sufocante e

pungente, cuja inalação pode ser fatal. As suas soluções comerciais são

geralmente concentradas, libertando NH3 gasoso, sendo necessário ter

muito cuidado com o seu manuseamento, pois produz queimaduras graves

na pele e ataca os pulmões quando inalado. Nunca se deve cheirar um

frasco com amoníaco. A partir da concentração na atmosfera de cerca de

5ppm já se nota a sua presença. A partir de 35ppm a atmosfera já é

sufocante e quando atinge cerca de 500ppm é altamente perigosa.

Produtos contendo amoníacoA partir de um pequeno número de substâncias naturais, as matérias-

primas, a indústria química produz milhares de substâncias diferentes, que

se transformam nos produtos finais utilizados pelo consumidor.

Designação em

químicaPuro Em mistura Como reagente

Designação na

indústriaEstreme Em preparado

Como matéria-prima

Aplicações

Fertilizante(aplicado diretamente no solo)

Tratamento de águas

(neutralização de águas residuais)

Produtos de limpeza

(detergentes amoniacais, soluções de limpeza para a indústria)

Fluido refrigerante

(em sistemas de refrigeração

Fertilizantes(nitrato de amónio, sulfato de amónio)

Fibras e plásticos

(nylon)

Ácido nítrico(usado no tratamento de metais)


para indústrias alimentares)

O amoníaco pode ser preparado laboratorial e industrialmente. A

preparação laboratorial efetua-se fazendo reagir um sal de amónio com

uma base forte, NH +¿ 4+HO- →NH 3+H2O

A preparação industrial efetua-se pela reação do diazoto com di-hidrigénio,

na presença de catalisadores a 450 º C e 250 atmosferas:

N2(g)+3H2(g)→2NH3(g)

Como identificar o amoníaco nos produtos de uso corrente?

A síntese do amoníaco (NH3) por fixação do azoto atmosférico foi

descoberta por Fritz Haber e transformada em processo industrial por Karl

Bosch, sendo o processo atualmente conhecido por Haber-Bosch. O

amoníaco é identificado através de testes baseados nas suas reações

características, que servem também para identificar os sais de amónio.

Existem 4 tipos de testes com amónia (solução aquosa do amoníaco).

Teste A:Papel azul de tornesol:

Neste teste deteta-se a presença de amoníaco ou do ião amónio nas

amostras em estudo da seguinte maneira: adiciona-se à amostra a testar

duas gotas de NaOH, para que, se houver NH4+ aconteça a reação:

De seguida ocorre:

Em seguida, coloca-se a fita do indicador universal, humedecida, no

meio da boca do tubo de ensaio. Se as amostras forem alcalinas, quer dizer

que foram influenciadas pelo amoníaco, cujo pH é cerca de 11,5 (em estado

puro, que corresponde a um azul intenso/escuro, na fita de indicador

universal), visto que, em soluções aquosas, o NH3 liberta o anião OH-

(exclusivamente básico).


Teste B: Ácido Clorídrico

Neste teste deteta-se a presença do amoníaco adicionado ácido clorídrico à

amostra que contém, inicialmente, hidróxido de sódio e ocorre a seguinte

reação:

NH4+

(aq) + Cl – (aq) → NH4Cl (s)

Ocorre a formação de fumos brancos no tubo de ensaio na presença de

amoníaco.

Teste C: Reagente de Nessler:

1ª Solução: Neste teste utiliza-se o reagente de Nessler (tetraiodomercurato

(II) de potássio). Para saber se a amostra contem amoníaco ou o catião

amónio, adiciona-se duas gotas deste reagente, que na presença destas

partículas, forma um precipitado de cor amarelo acastanhado, cuja

intensidade é proporcional à quantidade de NH3 e de NH4+.

2ª Solução: A 2ª solução difere-se da primeira porque nesta adiciona-se

água, diminuindo a molaridade do amoníaco ou do catião amónio em todas

as amostras.

Teste D: Solução diluída de sulfato de cobre II:

Neste teste identifica-se o amoníaco ou o catião amónio nas amostras a

testar da seguinte forma:

Primeiro, coloca-se um pouco de solução diluída de sulfato de cobre II

(CuSO4) juntamente com a amostra a testar e duas gotas de NaOH,

originando um precipitado azul claro de hidróxido de sódio (Cu(OH)2):

Em seguida, o amoníaco reage com o Cu(OH)2 originando Cu(NH3)4, que

tem uma cor azul intensa:


Nesta atividade laboratorial foram somente realizadas as primeiras 3

experiencias.

O amoníaco e os perigos com ele relacionadosO seu manuseamento nas instalações fabris traz perigos adicionais

devido às elevadas quantidades e pressões superiores à atmosfera a que

normalmente se encontra.

Visto que o amoníaco é um material tao perigoso para realizar esta

atividade, foram tomados diversos cuidados como por exemplo, o uso

obrigatório de luvas e dos óculos.

Os reagentes utilizados na atividade são tóxicos e corrosivos, logo

existem perigos específicos como os indicados a seguir:

• Solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH):

- R34: Provoca queimaduras.

• Solução aquosa de ácido clorídrico concentrado (HCl):

- R20: Nocivo por inalação;

- R21: Nocivo em contacto com a pele;

- R22: Nocivo por ingestão;

- R23: Tóxico por inalação;

- R24: Tóxico em contacto com a pele;

- R25: Tóxico por ingestão;

- R26: Muito tóxico por inalação;

- R27: Muito tóxico em contacto com a pele;

- R28: Muito tóxico por ingestão;

- R29: Em contacto com a água liberta gazes tóxicos;

- R30: Pode tornar-se facilmente inflamável durante o uso;

- R31: Em contacto com ácidos liberta gazes tóxicos;


- R32: Em contacto com ácidos liberta gazes muito tóxicos;

- R33: Perigo de efeitos cumulativos;

- R34: Provoca queimaduras;

- R35: Provoca queimaduras graves;

- R36: Irritante para os olhos.

Material e Reagentes

Material Placa de esferovite

3 Tubos de Eppendorf

Placa de aquecimento

Tina de vidro com água

2 Molas de madeira

Gobelet Conta-gotas

Reagentes Líquido limpa-vidros

Amoniacal

Líquido lava-tudo

Hidróxido de sódio - NaOH

Papel vermelho de tornesol (3 folhas)

Ácido clorídrico concentrado - HCl (g)

Sulfato de Cobre (II) (aq) – CuSO4 (II) (aq)


Procedimento Experimental1. Colocou-se uma tina com água a aquecer na placa de aquecimento.

2. Colocou-se os reagentes nos respetivos tubos de Eppendorf,

numerados de 1 a 3.

3. Introduziu-se NaOH em cada tubo contendo a respetiva amostra e,

com a ajuda de uma pinça, foram aquecidos os tubos em banho-

maria (na tina com água), durante alguns minutos.

4. Aproximou-se da boca do tubo de Eppendorf (tubo 1) contendo lava-

tudo (produto de limpeza), uma fita de papel vermelho de tornesol.

Registou-se o observado.

5. Procedeu-se da mesma forma para os restantes tubos (2 e 3) que

continham, respetivamente, limpa-vidros e amoniacal.

6. De seguida, aproximou-se da boca do tubo 1 com lava-tudo uma

vareta de vidro mergulhada em HCl (g). Registou-se o observado.

7. Procedeu-se do mesmo modo para os restantes tubos (2 e 3).

8. Com a ajuda de um conta-gotas, introduziu-se pouco a pouco, gotas

de CuSO4 (II) (aq) à amostra do tubo 1 (contendo lava-tudo).

Registou-se o observado.

9. Fez-se o mesmo para os restantes tubos (2 e3).


Resultados

Teste A – Papel vermelho de tornesolTubos Observações

1 – Lava Tudo

Ao aproximar da boca dos tubos de Eppendorf que continham as amostras devidamente alcalinizadas, o papel vermelho de tornesol começou a ficar roxo, mudando depois a tonalidade para azul. No tubo 3 com amoniacal, o papel ficou rapidamente azul-escuro, como se verifica na imagem abaixo.

2 – Limpa vidros3 – Amoniacal

Teste B – HCl (g)Tubos Observações

1 – Lava Tudo

Ao aproximar da boca dos tubos de Eppendorf que continham as amostras devidamente alcalinizadas, a vareta de vidro mergulhada em ácido clorídrico concentrado, visualizou-se um fumo branco. No tubo 3 com amoniacal, destacou-se mais o fumo branco em relação aos outros tubos.

2 – Limpa vidros3 – Amoniacal

Teste C – CuSO4 (II) (aq)Tubos Observações

1 – Lava Tudo

Ao adicionar gota a gota a solução de sulfato de cobre (II) diluída, não se verificou qualquer tipo de alteração. A amostra permaneceu com o mesmo aspeto.


Figura 1: Teste A nos 3 tubos contendo as amostras.

2 – Limpa vidros

Ao adicionar gota a gota a solução de sulfato de cobre (II) diluída, apareceu, logo de início, um precipitado azul-claro. Continuando a adicionar a solução, o precipitado não se dissolveu.

3 – Amoniacal

Ao adicionar gota a gota a solução de sulfato de cobre (II) diluída, apareceu de imediato um precipitado azul-claro que, depressa, se dissolveu e a mistura adquiriu uma cor azul intensa.


Figura 2: Teste C nos 3 tubos contendo as amostras. Os tubos encontram-se por ordem da esquerda para a direita (1,2,3).

Figura 3: Testes A e C pelas respetivas ordens. No teste B não foi possível obter imagens, visto que o fumo branco desaparecia muito rápido.

Discussão de ResultadosTeste

s

Tubos

Resultados Obtidos1 2 3

AAs amostras contêm amoníaco, visto que o papel vermelho de tornesol mudou de cor (vermelho inicialmente) para azul-escuro.

B

As amostras contêm amoníaco, pois ao aproximar dos tubos de Eppendorf a vareta de vidro mergulhada em HCl concentrado, visualizou-se fumo branco. No entanto, o fumo foi mais intenso no tubo 3.

C

Não contém amoníaco, pois não se formou um precipitado azul aquando da junção com CuSO4 (II) (aq).

Não contém amoníaco, pois o precipitado não se dissolveu.

Contém amoníaco, visto que se formou o precipitado azul-claro que se dissolveu posteriormente.


ConclusãoO ião amónio ou amoníaco encontra-se na base de muitos produtos,

nomeadamente dos produtos de limpeza. O amoníaco é identificado nestes

produtos através de quatro testes, com os respetivos resultados:

Teste A: Papel vermelho de tornesol. Muda de cor para azul-escuro

na presença de amoníaco.

Teste B: Ácido clorídrico (g). Liberta um fumo branco ao aproximar a

vareta mergulhada em HCl da boca do tubo contendo a amostra.

Teste C: Reagente de Nessler. Forma um precipitado de cor

amarelada na presença de amoníaco.

Teste D: Sulfato de cobre (II) (aq). Aparece um precipitado azul que

se dissolve na presença de amoníaco.

Foram utilizados três produtos de limpeza na atividade laboratorial:

limpa-vidros, lava-tudo e amoniacal. Segundo a atividade experimental o

lava tudo, contém amoníaco, mas apenas os testes A e B (1ª solução)

tiveram resultados positivos. O que indica que ou o produto contém pouca

quantidade de amoníaco e os testes A e B são os mais sensíveis dos testes

executados, ou o lava tudo não contém amoníaco (referindo-se também o

facto de este componente não estar listado no rótulo do produto) e os testes

A e B foram mal sucedidos pelo aquecimento insuficiente do tubo que

continha a amostra. O lava-tudo contém inequivocamente amoníaco,

estando este componente bem visível no rótulo do produto e sendo o

resultado de todos os testes, exceto o do teste C, a favor da presença de

amoníaco no produto. O amoniacal apresentou todos os testes positivos,

contendo amoníaco.

Quase todos os testes executados com o amoníaco tiveram resultados

positivos, comprovando, assim, que todos os três testes são propícios para a

pesquisa de amoníaco e iões amónio em soluções. Nesta atividade só foram

realizados os testes A,B e D, visto que o reagente do teste C não se

encontrava disponível.


Bibliografia BELLO, Adelaide; CALDEIRA, Helena (2012).Ontem e Hoje, Física

11ºano,Porto Editora.

BELLO, Adelaide; CALDEIRA, Helena (2012).Ontem e Hoje, Física 11ºano.

Caderno de Atividades, Porto Editora.

SANTOS, Catarina, Amoníaco a compostos de amónio em materiais de

uso comum,

10/10/2011

,http://www.notapositiva.com/pt/trbestbs/quimica/11_amoniaco_composto

_de_amonio_d.htm


apl 1.1 - amoníaco e compostos de amónio em materiais de uso comum

Documents