FACULDADE PENTÁGONO

RELATÓRIO DE LABORATÓRIO

DISCIPLINA: Processos Inorgânicos

PROFESSOR: Claudia Figueiredo

TÍTULO DA AULA: Produção de oxigênio pela decomposição catalítica do Peróxido de

Hidrogênio

DATA DA REALIZAÇÃO: 02/03/2012 DATA DA ENTREGA: 09/03/2012

TURMA: 3FQ3A GRUPO:

NÚMEROS COMPONENTES

04 Claudio Augusto Costa Menezes

07 Fernando Muniz Brandão

10 Igor Marchetti Lima

11 João Victor Cunha

COMENTÁRIOS:

Experimento realizado no Laboratório de Química da Faculdade de Tecnologia

Pentágono sob a supervisão da Profª Claudia Figueiredo

1. Introdução

O peróxido de Hidrogênio (H2O2), mais conhecido como “água oxigenada” é usado

como desinfetante (em cortes e feridas, por exemplo) e também como alvejante e

descolorantes (em papéis, tecidos, cabelos etc.), conforme as famosas “louras de

farmácia”. O peróxido de hidrogênio decompõe-se espontaneamente á temperatura e

pressão ambientes, com liberação de energia (processo exotérmico). Contudo, sua

degradação é relativamente lenta, podendo ser acelerada pelo uso de um catalisador.

2. Objetivo

Realizar a produção do gás oxigênio através da decomposição da “água oxigenada”

(Peróxido de hidrogênio).

3. Materiais e Reagentes

3.1. Materiais:

Espátula

Béquer

Balança semi-analítica

3.2. Reagentes:

Peróxido de Hidrogênio

Dióxido de Manganês

4. Procedimento Experimental

Primeiramente foi- se montado o esquema com as vidrarias correspondentes ao

esquema acima. Depois calculou - se a quantidade de peróxido de hidrogênio que seria

utilizado na experiência, através do cálculo:

M1V1 = M2V2

20.50 = 30. V2

1000 = 30 V2

1000/30 = V2

V2 = 33,333 ml de H2O2

Colocou – se essa medida no kitassato e acoplou- se uma mangueira na saída de ar

da vidraria. Uma proveta de 250 ml foi totalmente preenchida com água e mergulhada

na cuba que estava parcialmente cheia de água A outra ponta da mangueira que foi

acoplada no Kitassato foi colocada dentro da proveta submersa na cuba com água. Em

um béquer foi pesado 5 g de dióxido de manganês na balança semi-analítica disponível

no laboratório. Assim que o sistema foi montado, foi desejado o dióxido de manganês

dentro do kitassato onde se encontrava o peróxido de hidrogênio. Foi aberto o kitassato,

que estava com uma tampa, despejado o sal, e fechado à tampa novamente, aconteceu

uma reação bastante rápida e exotérmica, onde foi observado que a proveta que estava

com água foi praticamente esvaziada após a reação que ocorreu no Kitassato.

5. Resultados e Discussões

Os resultados serão apresentados abaixo com as observações obtidas no processo.

No procedimento, no ensaio entre H2O2 e MnO2, houve uma reação rápida com

desprendimento de gás e calor, resultando em um sobrenadante incolor e um precipitado

preto. Entretanto o MnO2 não reage com o H2O2, pois o dióxido de manganês (MnO2)

não participa da reação ele é utilizado como catalisador, que é uma substância ou

material que atua numa reação ou processo químico, alterando sua velocidade seja

positiva ou negativamente, fornecendo a energia de ativação. Ao adicionamos o MnO2

no tubo contendo H2O2, nota-se facilmente a liberação de oxigênio pelas borbulhas que

a reação faz, e o tubo fica bem quente. O que resta no tubo após a reação é apenas água

resultante da decomposição do H2O2 e MnO2 da mesma forma da qual foi adicionado no

inicio, pois se evaporássemos essa água, e pesássemos apenas o precipitado, notaremos

que a massa MnO2 continua a mesma conforme a reação abaixo:

MnO2H2O2 (aq) → 2 H2O (l) + O2 (g)

O gás liberado é o gás oxigênio O2, e o mesmo passa pela mangueira saindo do

sistema do Kitassato indo pela mangueira até a proveta com água submersa na cuba, o

que acontece é que como dois corpos não ocupam o mesmo local e o gás oxigênio é

mais leve que a água, o gás ocupa o lugar da água, repelindo a mesma da proveta,

fazendo a mesma encher um pouco mais a cuba de vidro, subindo o volume de água no

recipiente.

6. Respostas

a. Equacione a reação ocorrida

MnO2H2O2 (aq) → 2 H2O (l) + O2 (g)

b. Quais diferenças podem ser observadas quando se utiliza o dióxido de manganês

e quando se utiliza o iodeto de potássio como catalisador?

O dióxido de manganês se mostrou mais eficiente como catalisador, pois com o

iodeto de potássio, a reação se mostrou lenta. Ambas as reações são exotérmicas, porem

a energia de ativação que o dióxido de manganês forneceu à reação foi maior que a do

outro catalisador, fazendo com que a velocidade cinética da reação fosse maior. A

quantidade de gás oxigênio também foi maior quando utilizado o dióxido de manganês,

uma vez que a proveta estava com 250 ml de água e após a reação e a troca espacial do

gás pela água, o volume de água dentro da proveta era apenas de 50 ml, e no processo

utilizado o segundo catalisador, o volume de água cai de 250 ml para 249,5 ml

(aproximadamente).

c. Em quais dos casos tem-se catálise homogênea, e em qual, catálise heterogênea?

Explique.

A catálise Heterogênea ocorre na reação do dióxido de manganês, pois além da

liberação do gás O2, ocorre a mudança de cor do peróxido de hidrogênio que fica no

Kitassato em suspensão. Já a reação que utiliza o iodeto de potássio, forma um sistema

de apenas uma fase, o que é considerado uma catálise homogênea.

d. Como podemos confirmar que o gás formado é realmente o gás oxigênio?

Através da reação balanceada e através de um simples teste de chama, onde se

acenderia um fósforo e se o fósforo não apagasse é porque é o gás oxigênio.

7. Conclusão

O experimento foi concluído com êxito e podemos observar qual é a função dos

catalisadores na prática e podemos ainda identificar qual é o mais vantajoso para cada

tipo de reação.

O procedimento foi realizado com sucesso com a supervisão da professora Claudia

Figueiredo, sem grandes problemas. A adaptação da vidraria do experimento foi

autorizada pela mesma.

Também aprendemos como produzir o gás oxigênio, sendo essencial a vida terrestre

uma vez que é o mesmo que atua no nosso organismo como fonte de matéria-prima para

a produção de energia em nossas células.

8. Referencias Bibliográficas

FARIAS, R. F. Praticas de Química Inorgânica. Ed. Átomo, SP.

VOGEL, A., Química Analítica Qualitativa. 5. ed. São Paulo: Mestre Jou, 1981.

Catálise, Disponível em : < http://www.colegioweb.com.br/quimica/catalise.html >.

Acessado no dia 07 de março de 2012 às 12h06min.