INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAO, CINCIAS E

TECNOLOGIA BAIANO, CAMPUS CATU-BA.

DISCIPLINA: Qumica Geral II

PROFESSORA: Elane Boa Morte

ALUNOS: Luciene Pereira, Driane silva, Quelli Larssa

RELATRIO DE EXPERIMENTO 06

PRINCPIO DE LE CHATELIER

CATU-BA

2012

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAO, CINCIAS E

TECNOLOGIA BAIANO, CAMPUS CATU-BA.

DISCIPLINA: Qumica Geral II

PROFESSORA: Elane Boa Morte

Alunos: Luciene Pereira, Driane silva e Quelli Larssa

RELATRIO DE EXPERIMENTO 06

PRINCPIO DE LE CHATELIER

CATU-BA

2012

Relatrio de experimento 06 Princpio de Le Chatelier, referente disciplina de Qumica Geral II, sob a orientao da professora Elane Boa Morte, com a participao dos alunos: Luciene Pereira, Driane silva e Quelli Larssa.

RESUMO

Nos sistemas que atingem o equilbrio qumico, as reaes opostas

ocorrem em velocidades iguais, portanto, qualquer mudana que altere a

velocidade de uma das reaes causa a perturbao desse equilbrio, assim, o

Princpio de Le Chatelier propicia um meio de prever a influncia que os fatores

perturbadores tm sobre os sistemas em equilbrio, sendo vlido para todos os

tipos de equilbrios dinmicos, fsicos, inicos, bem como os qumicos. Essas

perturbaes que desordenam o equilbrio qumico ocorrem devido a variaes

de concentrao, de presso e de temperatura.

SUMRIO

INTRODUO------------------------------------------------------------------5

OBJETIVO-----------------------------------------------------------------------6

MATERIAIS E REAGENTES------------------------------------------------6

PROCEDIMENTOS-----------------------------------------------7, 8, 9 e 10

QUESTIONRIOS------------------------------------------------------11 e12

RESULTADOS ------------------------------------------------13, 14, 15 e 16

CONCLUSO------------------------------------------------------------------17

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS--------------------------------------18

4

INTRODUO

As reaes estudadas em qumica no resultam de uma converso completa de reagentes em produtos, pois todas elas tendem a alcanar um equilbrio, mesmo que isto nem sempre seja evidente. No estado de equilbrio a razo entre a concentrao de reagentes e produtos constante. O que significa dizer que a velocidade da reao direta igual velocidade da reao inversa e, por isso, no mais observado modificaes macroscpicas do sistema em estudo. Diz-se que o equilbrio qumico dinmico, pois as reaes diretas e inversas continuam a ocorrer, com velocidades iguais, porm opostas.

As concentraes das substncias em equilbrio, numa determinada temperatura, guardam entre si uma relao definida que expressa pela equao genrica da constante de equilbrio qumico, K.

aA (aq) + bB (aq) cC (aq) + dD (aq)

= [C]c [D]

d

[A]a [B]

b

A relao da concentrao no equilbrio qumico, ou seja, a posio do equilbrio independente da forma como este equilbrio foi alcanado. Entretanto, esta posio alterada pela aplicao de foras externas, que podem ser mudanas de temperatura, de presso (se houver reagentes ou produtos gasosos) de volume ou na concentrao total de um reagente ou produto.

O Princpio de Le Chtelier estabelece que a posio do equilbrio sempre mude na direo que contrabalancei ou minimize a ao de uma fora externa aplicada ao sistema. Isto significa que se houver aumento da temperatura de um sistema, provoca-se a reao qumica que contribui para resfriar o sistema (consumindo energia trmica). Ou ainda, se houver o aumento proposital de um dado reagente ou produto, o equilbrio favorecer a reao de consumo desta substncia em excesso at que seja retomado um novo estado de equilbrio. Entretanto, ressalta-se que o excesso de reagente ou produto adicionado ao sistema, nunca completamente consumido, para que a constante de equilbrio (K) permanea constante, desde que a temperatura no mude. Da mesma forma, quando um componente removido do sistema em equilbrio, ocorrer um deslocamento para repor este componente, sendo que esta reposio nunca total para que K permanea constante.

5

OBJETIVOS:

Verificar a influncia da temperatura e da concentrao no deslocamento de um equilbrio qumico;

Demonstrar a reversibilidade das reaes qumicas.

MATERIAIS E REAGENTES

Materiais:

Estante para tubos de ensaio;

Tubos de ensaio;

Esptula;

Pipetas graduadas de 10 mL;

Proveta de 50 mL;

2 bqueres;

2 tubos de ensaio com rolha;

Pina de madeira;

Bico de busen;

Placa de aquecimento.

Reagentes:

Cloreto de amnio (NH4Cl);

Soluo a l% de cromato de potssio (K2CrO4);

Soluo a 0,5% de dicromato de potssio (K2Cr2O7);

Soluo 0,05 mol/L de cloreto frrico (FeCl3) ;

Tiocianato de amnio (NH4SCN);

Soluo 0,005 mol/L de tiocianato de amnio (NH4SCN);

Soluo 0,5% de hidrxido de sdio (NaOH);

Soluo 5% de cido clordrico (HCl);

Soluo 0,05 mol/L de Sulfato de cobre (CuSO4);

Nitrato de chumbo II- Pb (NO3)2 ;

Gelo.

6

PROCEDIMENTOS

Etapa 1:

Etapa 2:

7

5 mL da soluo de sulfato de cobre

(CuSO4)

Tubo A Tubo B

(Controle) 2 mL da soluo de

hidrxido de sdio

Agitar e observar

2 tubos de ensaio A e B

2 mL de cido

clordrico

Agitar e observar

2 mL da soluo de

hidrxido sdio

Agitar e

observar

2 tubos de

ensaio 1 e 2

Uma ponta da esptula de nitrato de

chumbo II em cada tubo.

Aquecer (at obter a cor

castanho avermelhado)

Tampar os tubos com

rolha

Inverter os tubos 1 e 2:

Bquer de 100 mL

50 mL de gua ;

Algumas pedras de gelo;

1 colher (sopa) de sal;

Tubo 1 com o nitrato de chumbo II

aquecido.

Observar 2 minutos

Bquer 100 mL

gua ( do volume do bquer)

Aquecer

Tubo 2 (com nitrato de chumbo

II aquecido)

Observar 2 minutos

Bquer com gua

aquecida

Tubo 1 (bquer com

gua gelada)

Observar 2 minutos

Bquer com gua

gelada

Tubo 2 (bquer com

gua aquecida

Observar 2 minutos

8

Etapa 3:

9

Tubo 1 e 2

Soluo de K2CrO4 (at do

volume do tubo)

Observar a cor

Tubo 2

Observar a cor 3 mL da soluo de

HCl a 5%

Tubo 1

Compare a cor com o

tubo 2

Agite

Tubo 3 e 4

Soluo de k2CrO7

Observar a cor

Tubo 3 Tubo 4

3 mL da soluo de

NaOH a 5%

Observe a cor Agite

Compare a cor com o

tubo 4

Etapa 4:

10

Proveta de 50 mL

Observar

Tubo 2 Tubo4 Tubo 3 Tubo 1

Observar

NH4Cl (slido)

prova

10 mL da soluo (para cada tubo)

Observar

1 mL FeCl3 NH4SCN (SLIDO)

Observar

1 mL FeCl3 (0,05 M);

1 mL de NH4SCN (0,05 M);

38 mL de gua.

Questionrios

Etapa 1:

1 Escreva a equao qumica que representa a reao entre CuSO4(aq) e

NaOH(aq) . Identifique o precipitado.

CuSO4 (aq) + 2NaOH (aq) Na2SO4 (aq) + Cu(OH)2 (aq)

O precipitado o hidrxido de cobre (azul) .

2 Escreva a equao qumica que representa a reao entre os produtos da

reao anterior e o HCl(aq).

NaSO4 (aq) + Cu(OH)2(aq) + 2HCl(aq) NaCl (aq) + CuSO4 (aq) + 2H2O(l)

3 Esta reao reversvel? Explique.

Sim, pois foi possvel observar a formao do precipitado ao adicionar o

hidrxido de sdio e em seguida a diluio desse precipitado ao adicionar o cido

clordrico e novamente o hidrxido de sdio. Pois a reao ocorre no sentido em que

os reagentes se transformam em produtos e no sentido na qual os produtos se

transformam em reagentes.

4 O princpio de Le Chatlier confirmado nesta reao? Explique.

Sim, pois o sistema foi perturbado, variando sua concentrao e

deslocando o sistema para a sua posio de equilbrio de tal forma a

neutralizar o efeito do distrbio. Ao adicionar o hidrxido de sdio o equilbrio

foi deslocado em direo aos produtos atravs da formao de precipitado,

confirmando o principio de Le Chatlier.

Etapa 2:

5 Escreva a equao qumica que representa a decomposio do nitrato de

chumbo II.

2Pb(NO3)2(S) 2PbO(s) + 4 NO2(g) + O2(g)

NO2(g) N2O4(g)

O aquecimento do nitrato de chumbo II origina como produto o gs

dixido de nitrognio (NO2). O dixido de nitrognio reage produzindo N2O4e

em pouco tempo estabelecido o equilbrio. A reao direta exotrmica e a

reao inversa endotrmica.

11

6 Analisando as suas observaes e sabendo que o gs est em equilbrio

com seu dmero, e segundo a equao, relacione as cores observadas ao

reagente e ao produto.

Como reagente o 2Pb(NO3)2(S) um sal branco e aps a decomposio ocorre

a formao o dixido de nitrognio (NO2), que possui uma colorao castanho-

avermelhada, dimeriza formando o tetrxido de dinitrognio (N2O4), que

incolor.

7 Como a temperatura influencia o equilbrio entre gases?

Influencia de maneira que o aumento da temperatura faz com que o

equilbrio seja deslocado no sentido endotrmico (reao que absorve calor). E

a diminuio da temperatura desloca o equilbrio no sentido da reao

exotrmica (reao que libera calor).

Etapa 3

8 Pesquise sobre outras formas de equilbrio qumico que ocorrem em nosso

cotidiano, a exemplo do equilbrio que ocorre no sangue com o on bicarbonato,

gs carbnico e acido carbnico.

Refrigerante

Dentro de uma garrafa de refrigerante, ocorrem vrias reaes, mas um destaque pode ser dado para o cido carbnico (H2CO3), que se decompe em H2O e CO2 .

H2CO3(aq) H2O + CO2(g)

Esta a reao de decomposio do cido carbnico, sendo que ela est em equilbrio qumico, pois medida que ocorre a decomposio, tambm ocorre formao de cido carbnico, sendo assim pode-se dizer que esta uma reao que representa um estado de equilbrio, que sofre influncia pelo aumento de temperatura, pela presso e tambm pela concentrao. Quando abrimos uma garrafa de refrigerante, ocorre uma diminuio da presso no interior do sistema (garrafa de refrigerante), ocorrendo um deslocamento do equilbrio para o lado de maior nmero de mols gasosos, ou seja, o lado dos produtos.

12

Resultados

Etapa 1:

Na etapa 1, foram adicionados 5 mL de sulfato de cobre (CuSO4) em

cada um dos tubos A e B. No tubo A foi acrescentado 2 mL de hidrxido de

sdio (NaOH), no qual formou um precipitado de colorao azul, que o

hidrxido de cobre, cuja a equao qumica :

CuSO4 (aq) + 2NaOH (aq) Na2SO4(aq) + Cu(OH)2(aq).

Em seguida foi adicionado 2 mL de cido clordrico (HCl), a 5%

novamente no tubo A, que ao se misturar ao sulfato de cobre (CuSO4), fez com

que a reao se deslocasse para restabelecer o equilbrio pelo consumo de

parte adicionada.

Etapa 2:

Tubos de ensaio

contendo (Pb(NO3)2 aquecido.

Bquer com gua

quente

Bquer com gua

gelada

Tubo 1

Aps 2 minutos

Cor castanho

avermelhado mais intenso

Cor menos intensa

Tubo 2 Aps 2 minutos

Cor mais intensa

Cor castanho avermelhado menos

intenso

Adio de substncias

Tubo A (CuSO4)

Tubo B (CuSO4) (Controle)

CuSO4

Colorao azul claro

Colorao azul claro

+ NaOH

Formao de precipitado azul (hidrxido de cobre Cu(OH)2)

_______

+ HCl

Decantao e diluio do

precipitado, voltando cor de incio um azul claro

_______

13

Na etapa 2, em cada um dos dois tubos de ensaio foram adicionados

uma ponta da esptula de nitrato de chumbo II e aps aquecer os tubos,

observou-se a formao de um gs de colorao castanho avermelhado. O

tubo 1 foi mergulhado em um bquer com gua quente e o tubo 2 em um

bquer com gua fria.

O nitrato de chumbo aps ser aquecido, sofre decomposio formando

xido de chumbo II, dixido de nitrognio e oxignio molecular.

O dixido de nitrognio (NO2), que possui uma colorao castanho avermelhada, dimeriza formando o tetraxido de dinitrognio (N2O4), que incolor.

Segundo Le Chatelier, quando o equilbrio perturbado, a reao desloca este equilbrio no sentido de minimizar a perturbao sofrida e restabelecer um novo equilbrio. A equao representa um sistema em equilbrio, e se fornecermos ou retirarmos calor, perturbaremos esse equilbrio qumico. Dessa forma, segundo Le Chatelier, ocorre um favorecimento da reao (direta ou inversa) que minimiza a perturbao sofrida.

Ao aquecer os tubos de ensaio contendo nitrato de chumbo II (Pb(NO3)2), foi possvel observar um aumento na intensidade da cor castanho avermelhado. Isso indica que a reao favorecida foi inversa, ou seja, a reao de formao do NO2. E ao resfriar o frasco, a cor castanho avermelhado fica menos intensa, indicando um favorecimento da reao direta, em que ocorre consumo de parte do NO2, responsvel pela colorao.

Etapa 3:

Resultado

Tubo 1 K2CrO4 + HCl

Tubo 2 (controle) (K2CrO4)

Tubo 3 K2Cr2O7 + NaOH

Tubo 4 (controle) (K2Cr2O7)

Colorao

Alaranjada

Amarelo claro

Amarelo claro

Alaranjada

Ao adicionar o HCl soluo de K2CrO4 no tubo 1, foi possvel observar

uma mudana de cor na soluo, de amarela para alaranjada. O contrrio foi observado quando adicionamos o NaOH soluo de K2Cr2O7 no tubo 3, que mudou de alaranjada para amarelo claro. Isto aconteceu porque os ons CrO4

2-

14

e Cr2O72-, quando esto em soluo, estabelecem um equilbrio qumico. Neste

equilbrio, o CrO42-, que um on amarelo, se transforma em Cr2O7

2-, assim como o Cr2O7

2-, que alaranjado, se transforma em CrO42-. Uma diminuio de

pH favorece a formao do Cr2O72-, e por isso a adio do HCl tornou a

soluo alaranjada. Dizemos que houve um deslocamento no equilbrio no sentido de formao do Cr2O7

2-. Por outro lado, um aumento de pH favorece a formao do CrO4

2-, e por isso a adio do NaOH tornou a soluo amarela.

Etapa 4:

Soluo

1mL de FeCl3 + 1 mL de NH4SCN + 38 mL de H2O (castanho avermelhado)

Tubo1

(10 mL da soluo +FeCl3)

Tubo 2

(10 mL da soluo + NH4SCN)

Tubo 3

(10 mL da soluo +

NH4Cl)

Tubo 4 (Prova)

(10 mL da soluo)

Resultado da colorao

castanho

castanho avermelhado

Castanho claro

castanho

Ao adicionar em uma proveta de 50 mL, 1 mL de cloreto frrico (0,05 mol/L) e 1 mL de Tiocianato de Amnio (0,05 mol/L), observou-se uma colorao castanho. Em seguida completou-se a proveta com 38 mL de gua at a marca de 40 mL e homogeneizou. Em quatro tubos de ensaio numerados de 1 a 4, separou-se a soluo resultante tendo 10 mL em cada tubo.

Adicionou-se ao tubo 1, 2mL da soluo de FeCl3, agitou-se e Comparou-se com a cor da soluo obtida no tubo 4. Ao tubo 2 adicionou-se NH4SCN (slido), agitou-se e Comparou-se novamente com a soluo obtida no tubo 4. No tubo 3 foi adicionado NH4Cl (slido), agitou-se e tambm foi comparado com a cor da soluo obtida no tubo 4.

No instante em que o tiocianato de amnio entrou em contato com o cloreto frrico, a soluo apresentou uma colorao castanho avermelhado.

15

A equao:

FeCl3(aq) + NH4SCN(aq) [Fe(SCN)]+2

(aq) + NH4(aq) + 3Cl-(aq)

A colorao castanho avermelhado surgiu atravs da reao entre os ons de Ferro (Fe+3) com o on Tiocianato (SCN-).

No tubo 1, a adio de 1mL de FeCl3, desloca o equilbrio para a direita, de acordo com o princpio de Le Chatelier. Assim como no tubo 2 com a adio de NH4SCN e no tubo 3, a adio de NH4Cl deslocou o equilbrio para a esquerda.

Em relao colorao, o tubo 1 apresentou uma cor semelhante ao

tubo 4, o tubo 2 apresentou a colorao mais forte e o tubo 3 a colorao mais

fraca. Isso confirma que as reaes atingiram o equilbrio, pois existe uma ao

contnua e simultnea entre os reagentes e produtos, avanando com

velocidades iguais.

16

Concluso

Os objetivos foram alcanados, pois foi possvel observar o princpio de

Le Chatelier em todas as quatro etapas do experimento, no qual descreve que

se um sistema em equilbrio perturbado por uma variao na temperatura,

presso ou concentrao de um dos componentes, o sistema deslocar sua

posio de equilbrio de tal forma a neutralizar o efeito do distrbio.

Este experimento mostrou como a temperatura influenciou na reao,

pois de acordo com o principio de Le Chatelier o aumento da temperatura

desloca o equilbrio no sentido da reao endotrmica, e a reduo da

temperatura desloca o equilbrio no sentido da reao exotrmica. E isso foi

observado na etapa 2 do experimento, no qual os tubos nitrato de Chumbo

aquecido foram mergulhados em um bquer com gua quente e o outro tubo

em um bquer com gua fria. Ficou evidente que a colorao castanho

avermelhado ficou mais intenso no bquer com gua quente e menos intenso

no bquer com gua fria.

O aumento da concentrao tambm foi outro fator observado na etapa

1, 3 e 4 do experimento. O que evidencia que o aumento da concentrao de

uma substncia adicionada, faz com que o equilbrio se desloque no sentido de

consumir a substncia adicionada, isto , o equilbrio se desloca para o lado

contrrio ao aumento. E a diminuio de uma substncia presente no equilbrio

faz com que o equilbrio se desloque no sentido de repor a substncia retirada,

deslocando o equilbrio no sentido da diminuio. Essas observaes s foram

possveis atravs das cores obtidas ao adicionar uma ou mais substncias.

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Referncias

CARDOSO, M. L. Princpio de Le Chatelier. InfoEscola, Abr. 2011.

Disponvel em: . Acessado em: 19/01/2013;

BROWN, Theodore L. et al (2005), Qumica A Cincia Central, So

Paulo, Pearson education do Brasil, 9 edio, pg 549 a 554;

Autor desconhecido; Equilbrio cromato/dicromato. Disponvel em:

http://pontociencia.org.br/gerarpdf/index.php?experiencia=973

(Acessado em 20/01/2013, as 14:40h);

Autor desconhecido; Le Chatelier e a temperatura. Disponvel em:

http://pontociencia.org.br/gerarpdf/index.php?experiencia=813

(Acessado em 20/01/2013, as 15:35h).

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