A Propriedades ácido-base e redox de compostos inorgânicos em solução aquosa

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Universidade de Évora

Curso de licenciatura em Química

Laboratórios avançados Química I

2º ano – 1º semestre

Ano letivo 2017/2018

Docente: Paulo Mendes

Sessão 1

Propriedades ácido-base e redox de compostos inorgânicos em solução aquosa

Discentes:

Ana Carolina Assis nº

Cláudio Cassavela nº

Raquel Eustáquio nº37957

Procedimento Experimental

Parte 1| Ácido-Base: Hidretos

Experiência 1.A- Amoníaco

1. Pesar cerca de 0,2g de NH4Cl num balão de Erlenmeyer de 100 mL.
2. Colocar 2 gotas de indicador universal num microtubo de ensaio e adicionar água destilada até cerca de metade do seu volume.
3. Anotar o valor de pH.
4. Introduzir o microtubo no interior do balão de Erlenmeyer com cuidado para não verter o respetivo conteúdo.
5. Deitar 5 mL de solução aquosa de NaOH 6 moldm-3 sobre o NH4Cl com o cuidado de não deixar cair esta solução no interior do microtubo de ensaio.
6. Imediatamente após a adição da solução de NaOH tapar o balão de Erlenmeyer com um vidro de relógio molhado com água na superfície convexa.
7. Observar e registar os resultados, anotando o valor de pH final obtido.

Experiência 1.B- Cloreto de hidrogénio

1. Pesar cerca de 0,2g de NaCl num balão de Erlenmeyer de 100 mL.
2. Colocar 2 gotas de indicador universal num microtubo de ensaio e adicionar água até cerca de metade do seu volume.
3. Anotar o valor de pH.
4. Introduzir o microtubo no interior do balão de Erlenmeyer com o cuidado de não verter o respetivo conteúdo.
5. Deitar 1 mL de H2SO4 concentrado sobre NaCl com cuidado de não deixar cair esta solução no interior do microtubo de ensaio.
6. Imediatamente após a adição do ácido tapar o balão de Erlenmeyer com um vidro de relógio molhado com água na superfície convexa.
7. Observar e registar os resultados, anotando o valor de pH final obtido.

Experiência 1.C- Hidreto de cálcio

1. Colocar 15 mL de água destilada de 2 gotas de indicador universal num copo de 50 mL.
2. Anotar o valor de pH.
3. Adicionar cerca de 0,2g de CaH2 e agitar.
4. Observar e comparar o pH obtido com o inicial.

Parte 2| Ácido-Base: Óxidos

Experiência 2.A- Óxido de cálcio

1. Colocar 15 mL de água destilada e 2 gotas de indicador universal num copo de 50 mL.
2. Anotar o valor de pH.
3. Adicionar cerca de 0,2g de CaO e agitar.
4. Observar e comparar o pH obtido com o inicial.

Experiência 2.B- Dióxido de carbono

1. Pesar cerca de 0,2g de CaCO3 num balão de Erlenmeyer de 100 mL.
2. Colocar 2 gotas de indicador universal num microtubo de ensaio e adicionar água destilada até cerca de metade do seu volume.
3. Anotar o valor de pH.
4. Introduzir o microtubo no interior do balão de Erlenmeyer com cuidado de não verter o respetivo conteúdo.
5. Deitar 1 mL de H2SO4 concentrado sobre o CaCO3 com cuidado de não deixar cair esta solução no interior do microtubo de ensaio.
6. Imediatamente após a adição do ácido tapar o balão de Erlenmeyer com um vidro de relógio molhado com água na superfície convexa.
7. Observar e registar os resultados, anotando o valor de pH final obtido.

Experiência 2.C- Óxido de Alumínio

1. Colocar uma pequena quantidade de Al2O3 em dois tubos de ensaio.
2. Analisar a sua solubilidade adicionando solução aquosa de HCl 6 moldm-3 a um dos tudos de ensaio e solução aquosa de NaOH 6 moldm-3  ao outro tubo.
3. Observar e registar os resultados.

Parte 3| Ácido-Base: Oxoácidos

Experiência 3.A

1. Medir o pH, utilizando o potenciómetro, de soluções aquosas 0,1 moldm-3 de ácido bórico, ácido nítrico, ácido hipofosforoso e ácido perclórico.
2. Registar os resultados.

Parte 4| Ácido-Base: Catiões metálicos em solução aquosa

Experiência 4.C

1. Medir o pH Utilizando o potenciómetro, de soluções aquosas 0,01 moldm-3 de NaCl, CaCl2 e FeCl3.
2. Registar os resultados.

Parte 5| Oxidação-redução: Química redox em solução aquosa

Experiência 5.A- Cloro

1. Numa tina de vidro, colocar um volume de água destilada correspondente a 1/3 da sua capacidade e adicionar 9-10 gotas de indicador universal.
2. Adicionar uma solução aquosa de NAOH 6 moldm-3 até obter um valor de pH próximo de 10.
3. Preparar 3 microtubos. No microtubo nº 1 colocar água destilada até cerca de metade do volume de 1-2 gotas de indicador universal.
4. Anotar o valor de pH.
5. No microtubo nº 2 colocar solução aquosa de NaBr 0,1 moldm-3 até cerca de metade do volume.
6. No microtubo nº 3 colocar solução aquosa de NaI 0,1 moldm-3 até cerca de metade do volume.
7. Pesar cerca de 0,2g de KMnO4 num copo de 100 mL, introduzir os 3 microtubos e colocar o conjunto dentro da tina (ter cuidado para o copo de 100 mL não cair; se necessário adicionar esferas de vidro para fazer lastro).
8. Dispor de um vidro de relógio com um diâmetro sufuciente para tapar o copo de 100 mL e colocar, na sua parte côncava, uma pequena quantidade de cobre metálico.
9. Medir 2 mL de HCl concentrado e adicionar ao KMnO4 colocado no copo de 100 mL.
10. Imediatamente após a adição do ácido, cobrir rapidamente o copo reaccional com o vidro de relógio (com o cobre na superfície côncava) e tapar todo o conjunto com um copo de 250 mL virado ao contrário.
11. Verificar se o rebordo deste último copo fique imerso na solução aquosa que se encontra na tina de vidro
12. No decurso da experiência observar e registar o que acontece no interior do copo, nos microtubos de ensaio, ao cobre e ainda á solução da tina de vidro.
13. Após alguns minutos, retirar os microtubos e transferir o seu conteúdo para tubos de ensaio maiores.
14. Adicionar cerca de 1 mL de clorofórmio ás soluções resultantes dos microtubos nº 2 e nº 3.
15. Agitar todos os tubos de ensaio e anotar as observações.

Experiência 5.B- Cinco cêntimos

1. Lixar uma moeda de 5 cêntimos até obter o característico brilho metálico, limpar a moeda com acetona e secá-la.
2. Preparar 250 mL de uma solução aquosa 0,01 moldm-3 de AgNO3.
3. Retirar 10 mL da solução para um copo de 25 mL e adicionar a moeda.
4. Anotar as observações.

Experiência 5.C- Efeito do pH na química redox do ião permanganato

1. Colocar 1 mL de solução aquosa de KMnO4 0,02 moldm-3 em 3 tubos de ensaio e numera-los.
2. Ao tubo nº 1 adicionar 2-3 gotas de H2SO4 concentrado.
3. Ao tubo nº 2 juntar 10 gotas de água destilada e 2 gotas de solução aquosa de NaOH 6 moldm-3.
4. Ao tubo nº 3 colocar 4-5 gotas de NaOH 6 moldm-3.
5. Adicionar solução aquosa de H2O2 3% aos 3 tubos de ensaio até obter, respetivamente, uma solução incolor (tubo nº1), um sólido castanho (tubo nº2) e uma solução verde (tubo nº3).

Experiência 5.D- Redução consecutiva do ião permanganato em meio básico

1. Colocar um tubo de ensaio num copo de 250 mL contendo gelo até cerca de metade da sua capacidade.
2. No tubo de ensaio colocar 3-4 mL de solução aquosa de NaOH 6 moldm-3.
3. Após 5-10 minutos, adicionar 1-2 gotas de solução aquosa de KMnO4 0,02 moldm-3 e agitar.
4. Adicionar, em seguida, gota a gota, solução aquosa de H2O2 0,1% p/p, agintando o tubo entre cada adição.
5. Observar a solução resultante entre cada adição e registar os resultados.
6. Terminar a experiência quando obtiver uma solução castanha/precipitado castanho.

Reagentes

• Cloreto de amoníaco (NH4Cl)
• Hidróxido de sódio (NaOH)
• Cloreto de sódio (NaCl)
• Ácido sulfúrico (H2SO4)
• Hidreto de cálcio (CaH2)
• Óxido de cálcio (CaO)
• Carbonato de cálcio (CaCO3)
• Ácido Clorídrico (HCl)
• Óxido de Alumínio (Al2O3)
• Ácido bórico (H3BO3)
• Ácido nítrico (HNO3)
• Ácido hipofosforoso (H3PO2)
• Ácido perclórico (HClO4)
• Cloreto de cálcio (CaCl2)
• Brometo de sódio (NaBr)
• Iodeto de sódio (NaI)
• Permanganato de potássio (KMnO4)
• Nitrato de prata (AgNO3)
• Indicador universal

Material

• Balão de Erlenmeyer
• Copos
• Microtubos de ensaio
• Tubos de ensaio
• Vidro de relógio
• Potenciómetro

Introdução

Neste trabalho prático pretende-se preparar alguns compostos inorgânicos e estudar a química ácido-base e de oxidação-redução em solução aquosa.

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