relatório - reatividade dos metais

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


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:


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.


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Pela tabela de reatividade percebemos a maior incidência deste fator em

relação ao ferro:


Quando o magnésio provocou a evidência observada, teoricamente é

representado assim:

Agente oxidante: ferro


Com alumínio ficaria assim:



Já para o zinco, a reação que deveria ocorrer é representada logo abaixo:


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.


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:


As reações dos metais são representadas dessa forma:

Do magnésio:

Agente oxidante: hidrogênio


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Do alumínio:



Do zinco:



Do ferro:


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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A linha de reatividade mostra que os quatro metais são capazes de deslocar o

cobre da reação:


Uma das reações com desprendimento de gás foi com o magnésio:

Agente oxidante: cobre


A outra reação, menos intensa, foi com a presença de alumínio:



Quando o zinco reagiu com a solução adicionada, mudou-se a cor desse

metal para o preto:

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O ferro também alterou sua tonalidade (para um marrom-alaranjado),

evidenciando a reação:


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>.

relatório - reatividade dos metais

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