A Determinação de oxigênio no ar

ETEC Raposo Tavares        

Química Ambiental

2ºAQN

Alessandro de Santana Falconi

Avelino Alves da Silva Neto

Rafael Gomes do Nascimento

Welton Alves de Castro Oliveira

Determinação de oxigênio no ar

São Paulo, 2015

Introdução

Durante muito tempo os cientistas investigaram a existência do ar. Criaram, então, uma teoria, ou seja, imaginaram uma explicação para a existência da atmosfera terrestre. O resfriamento da crosta terrestre produziu uma grande quantidade de gases e vapores. Uma parte dos vapores de água foi formando nuvens e precipitando-se sob a forma da chuva, enquanto a outra permanecia suspensa na própria atmosfera. Os demais gases, originados da "queima" das rochas, também faziam parte da atmosfera primitiva. Assim, a mesma foi transformando-se e compondo-se dos mais diferentes gases, como o gás carbônico, o gás metano, o gás nitrogênio, o gás amônia e outros. Nesta atmosfera primitiva, o oxigênio, ainda não existia.

No entanto, a descoberta do oxigênio só ocorreu no século XVIII. Geralmente, a descoberta deste elemento é atribuída a Joseph Priestley, em 1774,   O fato é que Priestley não sabia de início, que havia descoberto o oxigênio, ele acreditava que havia obtido o óxido nitroso. E foi Lavoisier que mostrou que o gás produzido no tratamento do óxido de mercúrio com ácido nítrico seguido da decomposição do nitrato por calor, era oxigênio.

O oxigênio é o elemento que existe em maior quantidade na natureza. Em condições ambientais, o oxigênio (O2) é uma gás incolor, sem sabor e inodoro. A porcentagem de oxigênio no ar foi determinada pela primeira vez com exatidão por Lavoisier, que aqueceu, em recipiente fechado, uma quantidade conhecida de ar, em contato com mercúrio. Passados doze dias, o mercúrio absorvera um quinto do ar existente e apresentava-se coberto de placas vermelhas. Mediante novo aquecimento, Lavoisier fez o mercúrio liberar uma quantidade equivalente de oxigênio.

Objetivo

        Através dos experimentos realizados, determinar o teor aproximado de oxigênio no ar.

Materiais e Reagentes

• Proveta de 100 mL;
• Béquer de 600 mL;
• Béquer de 100 mL;
• 4g de palha de aço;
• Baqueta;
• Régua;
• Vinagre (40ml);
• Água destilada (40ml)  ;
• Água da torneira ( 400ml);

Procedimento

1. Adicionar 400ml de H2O num béquer de 600ml;
2. Pesar 4g de palha de aço;
3. Faça uma solução com 40ml de vinagre para 40ml de água em um béquer de 100ml;
4. medir a altura e raio da proveta de 100ml;
5. Mergulhe a palha  de aço na solução de vinagre por 1min;
6. Colocar a palha de aço na solução de vinagre por 1min;
7. Inserir a proveta de 100ml com a boca virada para baixo e espere por 30 min;
8. Medir o valor que a água "subiu" com a régua.

Resultados, discussões e conclusão

        Determinação do teor de oxigênio no ar

        Primeiramente observou que após retirar a palha de aço da solução de ácido acético e introduzi-la no cilindro, a mesma obteve uma coloração amarelada sobre sua superfície.

        Vele ressaltar que, a palha de aço é uma liga metálica formada essencialmente por ferro e carbono com percentagens de carbono entre 0,008 e 2,11%. Sendo que o ferro apresenta-se em maior quantidade. O ferro, em contato com o ar e com a água, sofre oxidação, enquanto o oxigênio se reduz (agente oxidante) Observe a reação:

Fe(s) + O2 (aq)         FeO2(s)[pic 1]

        Analisou-se que o ácido acético (líquido incolor, de cheiro penetrante) tem a finalidade de limpar a superfície da palha, eliminando os óxidos presente na mesma. Todavia, apenas “limpar” a superfície da palha de aço, não é o suficiente. Sabe-se que a remoção completa do ácido acético é prejudicial á velocidade do experimento, o que sugere que o ácido acético desempenha um possível papel catalisador (tem o papel de acelera a reação). Sem o auxilio do ácido acético, o experimento levaria dias para ser concluído, pois os outros ácidos liberam íons H+(aq). Os íons acetatos desempenham um papel na aceleração no processo de oxidação da palha de aço.

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