Relatorio de Quimica sobre Teste de Chama

Experimento 3.3- Reações entre metais

Introdução

Os metais que têm maior tendência de ceder elétrons são mais reativos, os que são menos reativos, tem menor tendência de ceder. O metais mais reativo que doam elétrons para os menos reativos espontaneamente, estabelece a chamada reações espontâneas, e quando ocorre o inverso, ou seja, um metal menos reativo cede elétrons para um metal mais reativo, constitui-se uma reação não espontânea.

Série Eletroquímica: listagem de alguns metais em ordem crescente de suas tendências a se oxidarem, ou seja, perderem elétrons (note que o hidrogênio também está incluído nesta listagem).

• Ouro (não reativo) < Platina (menor tendência a se oxidar) < Prata < Mercúrio < Cobre

< Hidrogênio < Chumbo < Estanho < Níquel < Cobalto < Ferro < Cromo < Zinco < Manganês < Alumínio < Magnésio < Sódio < Cálcio (grande tendência de se oxidar) < Potássio (reativo).

O hidrogênio foi incluído nesta listagem, apesar de não ser um metal, pois sua posição na lista separa os metais que reagem com ácido liberando hidrogênio gasoso (metais abaixo do hidrogênio, na lista) daqueles que não reagem com ácido liberando hidrogênio (metais acima do hidrogênio, na lista):

H+(aq) + e- —> H2(g)

Na presença de uma solução aquosa, a reação de oxidação desses metais pode ser representada pela seguinte equação química:

Me(s) —>Men+(aq) + ne-

Objetivo

Estudar a reatividade dos metais, verificando a ocorrência ou não de reação química proposta no experimento.

Materiais

-Magnésio metálico em fita – Mg;

• Cobre metálico – Cu;
• Zinco metálico – Zn;
• Alumínio metálico – Al;
• Solução de cloreto de sódio;
• Solução de sulfato de cobre;

-Pinça ;

-Tubos de ensaio;

-Suporte para tubos de ensaio.

-Pipeta Pasteur

-Béquer de 25 mL

Métodos

Colocou-se soluções com auxílio de uma pipeta Pasteur em 3 tubos de ensaio, sendo no primeiro tubo 3 mL de solução de sulfato de cobre (CuSO4) e com auxílio de uma pinça uma apara de zinco (Zn), no segundo tubo 3 mL de sulfato de zinco (ZnSO₄) e com auxílio de uma pinça uma apara de cobre (Cu), e no terceiro tubo 3 mL de solução de sulfato de cobre (CuSO4) e com auxílio de uma pinça uma apara de magnésio (Mg). E em mais 2 tubos de ensaio e um béquer de 25 mL colocou-se, novamente com o auxílio da pipeta Pasteur, 3 mL de solução de cloreto de sódio (NaCl), e cada um dos tubos e no béquer, com o auxílio da pinça, adicionou-se uma apara de cobre (Cu), uma de zinco (Zn) e por fim uma de alumínio (Al).

Resultados e Discussões

1. Apara de zinco em 3 mL de solução de sulfato de cobre.

[pic 1][pic 2]

Apara de Zn em solução de CuSO4.        Apara de Zn em solução de CuSO4 2 minutos depois.

• Uma solução de sulfato de cobre (CuSO4(aq)) é azul em razão da presença de íon Cu2+ dissolvidos nela. Foi colocado uma placa de zinco metálico (Zn(s)) nessa solução, com o passar de 2 minutos observamos duas modificações: a cor da solução ficou menos azulada e apareceu um depósito de cobre metálico na apara de zinco, chamada de reação de simples troca.

Essa reação pode ser representada pela equação:

Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu

Ou por semi-reações:

Zn(s) → Zn2+(aq) + 2ē (sofreu oxidação) Cu2+(aq) + 2ē → Cu(s) (sofreu redução)

Através da equação observamos que o zinco deslocou o cobre, o que mostra ele é mais reativo, como podemos observar na Serie Eletroquímica de reatividade apresentada anteriormente.

1. Apara de cobre em 3 mL de solução de sulfato de zinco.

[pic 3]

Apara de cobre (Cu) em solução de ZnSO₄ 2 minutos depois .

• Observamos que não houve mudanças na cor de ZnSO₄ e nem na apara de cobre, deste modo concluímos que o cobre é menos reativo que o zinco, logo o cobre em contato com o zinco não sofreu oxidação. O zinco sendo mais reativo que o cobre, deslocou o cobre ligado ao sulfato. Por outro lado, por ser menos reativo, o cobre não conseguiu deslocar o zinco da solução.

1. Apara de magnésio em 3 mL de solução de sulfato de cobre.

[pic 4][pic 5]

Apara de magnésio (Mg) em solução de CuSO4.        Apara de magnésio (Mg) em solução de CuSO4 2 minutos depois.

• Observamos e analisamos que duas reações redox (oxidação-redução) ocorrem simultaneamente.

Primeira reação:

Houve a oxidação do magnésio (Mg) e a redução do sulfato de cobre (CuSO4), onde a a cor da solução um azulado esbranquiçado e apareceu um depósito de cobre metálico na apara de magnésio.

Mg(s) + CuSO4(aq) → MgSO4(aq) + Cu(s)

Que também podemos escrever assim:

Mg(s) + Cu2+(aq) → Mg2+(aq) + Cu(s)

Segunda reação:

Por outro lado, ocorre uma reação na qual o magnésio é oxidado e parte da água é reduzida a hidrogênio gasoso, que observamos subindo na forma de bolhas. Esta reação é catalisada pelo sulfato de cobre (CuSO4).