REAÇÕES DO ALUMÍNIO METÁLICO E DO CLORETO DE ALUMÍNIO

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS

CÂMPUS ANÁPOLIS DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS - HENRIQUE SANTILLO

3° período – Química industrial

Relatório I

REAÇÕES DO ALUMÍNIO METÁLICO E DO CLORETO DE ALUMÍNIO

Autores:

FERNANDES C., Pedro Augusto, ASSENÇÃO, Rafael de Souza.

Introdução

O alumínio, em sua forma metálica, foi obtido em laboratório pela primeira vez em 1825, pelo dinamarquês Hans Christian Oersted (1777-1851).   Estudando o fenômeno da condutibilidade elétrica, Oersted obteve cloreto de alumínio (AlCl3) a partir do óxido de alumínio (Al2O3).

 Ao comparar o alumínio com outros metais de aplicação cotidiana, observa-se que este apresenta baixa densidade (2,7 g/cm3), baixa temperatura de fusão e ebulição (660 °C e 1800 °C, respectivamente), além das características gerais dos metais, como boa maleabilidade, ductibilidade, condutividade elétrica e brilho metálico.

Em relação às suas propriedades químicas, o alumínio reage espontaneamente com o oxigênio do ar formando uma película protetora de óxido de alumínio sobre sua superfície, aumentando sua resistência a intempéries.  Entretanto, essa camada apassivadora não impede sua oxidação por ácidos e bases fortes, mesmo quando diluídos, ocasionado a corrosão do metal.  Devido a essas características, o alumínio vem se tornando cada vez mais presente no dia-a-dia, sendo sua utilização bastante variada:  embalagens de alimentos e bebidas, fabricação de aquecedores solares e utensílios domésticos, fuselagem de aeronaves, barcos e automóveis, entre outros.  

O alumínio é um elemento com caráter anfótero, sendo capaz de reagir com soluções aquosas diluídas de   ácidos e   bases fortes (Lee, 2000).

Objetivos:

 Demonstrar as reações do Alumínio Metálico e do Cloreto de Alumínio.

Materiais e Reagentes

5 tubos de ensaio; 4 pipetas Pasteur, 1 estante para tubo de ensaio, papel de pH(tornassol) azul, lixa.

Alumínio metálico (barra de alumínio), Cloreto de alumínio, Hidróxido de Amônio (30 %), Ácido Clorídrico (HCl – 2 mol L-1), Hidróxido de Sódio (NaOH- 1 mol L-1), Ácido nítrico (65%).

Procedimento experimental

        Utilizando-se de tubos dos tubos de ensaio, realizou-se as seguintes ações

- No 1° tubo de ensaio colocou-se 3 mL de NaOH (hidróxido de sódio), colocando-se a barra de alumínio no tubo em seguida;

- No 2° tubo de ensaio foi-se adicionado uma quantidade de 3 mL de ácido clorídrico, adicionando-se em seguida a barra de alumínio no tubo;

- No 3° tubo de ensaio foi-se adicionado uma quantidade de 3 mL de ácido clorídrico, logo em seguida realizou-se a raspagem da barra de alumínio com a ajuda da lixa e colocou-se no tubo;

-No 4° tubo de ensaio colocou-se uma quantidade de 3 mL de ácido nítrico (65%) adicionando-se logo em seguida a barra de alumínio.

-No 5° tubo de ensaio adicionou-se uma quantidade de 3 mL de água destilada, acrescentou-se uma pequena quantidade de cloreto de alumínio, e aferiu-se o pH da solução com o papel tornassol. Logo em seguida, no mesmo tubo, colocou-se hidróxido de sódio gota a gota, sob agitação, e aferiu-se novamente o pH. E, por último, adicionou-se 3 mL de hidróxido de amônia lentamente e sob agitação.

        Todas as observações foram anotadas ao final de cada etapa.

Resultados e Discussão 

1° tubo: ao colocar-se o alumínio (barra de alumínio), no tubo contendo hidróxido de sódio houve a formação imediata de bolhas, o que demonstra que ouve um ataque imediato ao alumínio que naturalmente e revestido por uma camada de Oxido de Alumínio (Al2O3) sendo este a primeira camada da barra a ser atingida (reação numero 1) e quando esta camada reage e o alumínio solido fica exposto, este entra em reação com a solução de hidróxido de sódio formando aluminato de sódio (NaAlO4) (reação numero 2), com o tempo e possível observar a diminuição da barra de alumínio.

1. 2NaOH(aq) + 2Al2O3(s)  →  2NaAl2O4(aq) + H2O(l)                  
2. 2NaOH(aq) + 2Al0(s)   →   2NaAl2O4 + H2(g)

2° tubo: ao colocar-se a barra de alumínio em contato com o acido clorídrico não ouve nenhum tipo de indicativo de reação, porem após alguns minutos, houve a formação lenta e gradual de bolhas. Isso ocorreu pois o acido clorídrico deve atacar primeiro a camada de Al2O3 (reação numero 3) presente na barra só então ele reage com o alumínio metálico (Al0) diretamente (reação numero 4)

1. 6HCl(aq) + Al2O3  →  2 AlCl3 + 3H2O
2. 6HCl(aq) + 2Al0(s)  →    2AlCl3 + 3H2

 3° tubo: antes de adicionar-se a barra de alumínio ao acido clorídrico, houve uma retirada mecânica do oxido de alumínio lixando-a completamente, desta forma ao colocar-se a barra o acido a atacou imediatamente o alumínio metálico como descrito anteriormente na equação 4.