CARBONO E SEUS COMPOSTOS

CARBONO E SEUS COMPOSTOS

Ana Beatriz Pereira dos Reis; Sabrina Graziely Ferreira Silva.

Laboratório de Química Inorgânica I - Licenciatura em Química - 2017

26/03/2018

1 - INTRODUÇÃO

             

O carbono é um elemento químico extremamente importante, por ser indispensável à existência da vida, sem falar dos compostos inorgânicos constituídos pelo elemento em questão. Dentre os compostos inorgânicos mais importantes temos o dióxido de carbono (CO2), produzido e usado pelos seres vivos. Em água forma ácido carbónico (H2CO3) que é instável, e que podem ser convertidos em íons carbonatos estáveis. O carbono ocorre, também, em grande quantidade principalmente na forma de carvão e petróleo. Alguns importantes minerais, como a calcita (CaCO3), a Magnesita (MgCO3) e a dolomita (MgCO3. CaCO3), são carbonatos. Há vários alótropos de carbono, e entre os mais conhecidos estão a grafite, o diamante e o carbono amorfo.

O carvão ativado tem a capacidade de coletar seletivamente gases, líquidos ou impurezas no interior dos seus poros, apresentando um excelente poder de clarificação, desodorização e purificação. No tratamento de águas o carvão se destaca por reter impurezas e elementos poluentes. É utilizado em diversos ramos das indústrias química, alimentícia e farmacêutica, da medicina e em sistemas de filtragem, bem como no tratamento de efluentes e gases tóxicos. Devido à sua composição química e área superficial o carvão apresenta uma propriedade importante chamada adsorção.

O índigo blue é um corante, muito utilizado no tingimento de fios de algodão empregados na manufatura do tecido, geralmente no jeans. É um composto azul e insolúvel em água. Ele era extraído de plantas antes da introdução do índigo sintético comercial. (PASCHOAL e TREMILIOSI-FILHO, 2005).

2 - OBJETIVO 

 

Verificar e observar através de experimentos, algumas propriedades do carbono  e de seus compostos.

3 – MATERIAIS E REAGENTES     

Tubo de ensaio; Béquer; Espátula; Balança analítica; Rolha; Mangueira; Canudo; Conta gotas; Água destila; Carbonato de sódio; Ácido clorídrico; Coreto de cálcio; Ácido nítrico; Nitrato de prata; Amônia; Hidróxido de sódio; Hidróxido de cálcio; Hidróxido de amônio; Carbonato de cálcio; Fenolftaleína.

4 – PARTE EXPERIMENTAL

 
4.1 Propriedades de absorção do carbono

Em um tudo de ensaio adicionou-se um pouco de carvão em uma solução de índigo blue e observou-se o resultado após a realização dos experimentos seguinte.

4.2 Algumas reações do íon carbonato

4.2.1 Com ácidos diluídos

Colocou-se em um tudo de ensaio 10 gotas de carbonato de sódio e em seguida adicionou-se 5 gotas de ácido nítrico, e observou-se a reação.

4.2.2 Com íons cálcio

 Adicionou-se em um tudo de ensaio 10 gotas de carbonato de sódio e 5 gotas de cloreto de cálcio. Observou-se e verificou-se a solubilidade do precipitado em ácido clorídrico.

4.2.3 Com íons prata na presença de HNO3

Em um tudo de ensaio adicionou-se carbonato de sódio e ácido nítrico na proporção de 10:1, em seguida adicionou-se 10 gotas de nitrato de prata, e observou-se a solubilidade do ácido nítrico em hidróxido de amônio ao meio reacional.

4.3 Preparação e propriedades do dióxido de carbono

4.3.1

Separou-se três tubos de ensaio.

Colocou-se no primeiro 5mL de água destilada, 1 gota de solução de hidróxido de sódio e 1 gota de fenolftaleína. Agitou-se a solução e observou-se.

Colocou-se no segundo tubo 2 mL de solução de hidróxido de cálcio.

Colocou-se no terceiro 1 mL de solução de carbonato de sódio, 1 mL de água destilada e 1 gota de fenolftaleína. Agitou-se e observou-se a solução.

4.3.2

Anexou-se em um tubo de ensaio com saída lateral a um suporte universal e acrescentou-se ao mesmo 8 mL de solução de ácido clorídrico 6 mols/L e um pouco de carbonato de cálcio. Fechou-se o tubo rapidamente com uma rolha, e borbulhou-se o gás obtido, nos 3 tubos de ensaio previamente preparados no item 4.3.1. Atotou-se os resultados.

4.3.2

Separou-se um tubo de ensaio contendo 1 mL de solução de hidróxido de cálcio e 2 gotas de fenolftaleína. Colocou-se um canudo dentro do tubo de ensaio até tocar-se a solução e soprou-se por alguns minutos até observar-se alteração no sistema. Comparou-se o resultado obtido com o observado no item 4.2.1.

5 – RESULTADOS E DISCUSSÃO  

5.1 Propriedades de adsorção do carbono

Após a filtração, a solução apresentou-se incolor. Isso ocorreu porque o carvão ativado é uma

forma de carbono puro de grande porosidade por possuir uma enorme área superficial, aproximadamente, cerca de   2.000   m2.g-1. Além disso, essa superfície porosa contém carga   elétrica negativa que faz com que toxinas carregadas positivas e gases se liguem com ele. É   indicado   para remoção de impurezas orgânicas de líquidos e de gases por adsorção, que é   uma reação onde os elementos se ligam a uma superfície. (ATKINS e JONES, 2012).

No experimento foi observado que o carvão ativado adsorveu a coloração do índigo blue, por possuir em sua estrutura poros, o que lhe dá uma grande capacidade de ad sorção, fazendo com que as moléculas de gases e líquidos de outras substâncias fiquem retidas em sua superfície.

Reações do íon carbonato

1. Com íons diluídos:

Conforme as reações seguintes, ocorreu a decomposição do ácido carbônico, e em seguida uma nova decomposição que gerou carbonato, gás carbônico e água. Observou-se no laboratório a formação de bolhas devido a liberação de gás carbônico e a não ocorrência de precipitado, já que o íon carbonato está disperso na solução.