Relatório química inorganica sintese de n2 e cl2

1. Resumo

O relatório aborda a metodologia utilizada para a realização das sínteses dos compostos Nitrogênio (N) e do Cloro (Cl), para cada uma foi utilizada uma solução que após ser preparada foi aquecida em chapa e o desprendimento de gás foi observado. Em cada uma das sínteses os gases ao serem formados entrou em contato com um chumaço de palha de aço e um fio de cobre, para verificar a reatividade dos gases ao entrar em contato com os íons metálicos Cobre(Cu) e Ferro (Fe), se ocorreu à reação, como ocorreu e por qual motivo.

2. Introdução

Realizou­se em laboratório a síntese de dois gases, o N2 e o Cl2, a partir de reagentes líquidos e no estados sólido.

O Nitrogênio é um elemento do Grupo 15 da tabela periódica,que tem como número atômico 7 e está localizado no segundo período da tabela periódica. Como todos os elementos deste grupo a sua distribuição eletrônica termina em ns2np3.

O elemento, assim como os demais elementos do grupo 15, exibe uma grande variedade de estados de oxidação e formam muitos compostos complexos com o oxigênio (ATKINS,2006,p.269).

O Nitrogênio encontra­se facilmente disponível como dinitrogênio,N 2 , uma vez que ele constitui 78% da atmosfera terrestre. O principal uso não­químico do nitrogênio gasoso é como atmosfera inerte no processamento de metais, no refino de petróleo e no processamento de alimentos. O principal uso industrial do nitrogênio é na produção de amônia pelo processo Haber e sua conversão em ácido nítrico pelo processo Ostwald (ATKINS,2006 p.372).

O Cloro é um elemento do Grupo 17 da tabela periódica, que tem como número atômico 17 e está localizado terceiro período da tabela periódica. como todos os elementos de se grupo, a distribuição eletrônica do Cl termina em ns2np 5.

Deve­se também ressaltar que todos os halogênios possuem afinidades eletrônicas elevadas porque o elétron que chega pode ocupar um orbital de uma camada de valência incompleta e experimenta uma forte atração nuclear (ATKINS, 2006 p.422).

O Cloro é um gás verde amarelado tóxico. Os halogênios são tão reativos que são encontrados na natureza somente como compostos. O que é o caso do cloro, que ocorre principalmente como Cloreto de Sódio (NaCl) no sal­gema (ATKINS, 2006 p. 425).

A prática foi realizada em duas partes, primeiramente realizou­se a síntese do Gás Nitrogênio (N2), e posteriormente realizou­se a síntese do Gás Cloro (Cl2). Após, ambos os gases foram recolhidos e colocados em contato com um fio de cobre e um pequeno pedaço de palha de aço, que contém Ferro, para verificar a sua reatividade com ambos os compostos.

3. Parte Experimental

3.1. Materiais Utilizados

● Kitassato;

● Chapa de aquecimento;

● Suporte universal;

● Bacia;

● Proveta 250ml;

● Mangueira;

● Fio de cobre;

● Palha de aço;

● Pipeta;

● Balança analítica.

3.2. Reagentes

● Água;

● Cloreto de Amônio ( NH4Cl);

● Nitrito de Sódio ( NaNO2);

● Ácido Clorídrico (HCl);

● Hipoclorito de Sódio (NaClO)

3.3. Organização do experimento

O experimento foi baseado na apostila de roteiros das práticas de laboratório da disciplina de Química Inorgânica Experimental, porem algumas modificações foram feitas antes de realizar o procedimento, como a mudança de material utilizado no mesmo. No procedimento descrito na apostila, o gás desprendido da reação seria recolhido em tubos de ensaios, porem no experimento realizado em laboratório, foi utilizado uma proveta de 250ml.

Coloca­se um Kitassato ligado a uma mangueira, o mesmo é posto sobre uma chapa de aquecimento. O suporte universal segura uma proveta de 250ml invertida contendo água, e no topo, palha de aço e um fio de cobre.

A proveta foi invertida para que o gás fique depositado na parte de cima, pois a mesma fica em uma bacia contendo água. Uma mangueira é ligada ao Kitassado e a parte de cima da proveta invertida.

3.4. Síntese do gás nitrogênio ( N 2 )

Inicialmente prepara­se a solução para síntese do N 2 . Pesou­se em balança analítica 2,0194g de Cloreto de Amônio e 2,5635 de Nitrito de Sódio , os dois reagentes são dissolvidos em 15ml de água. A solução é colocada no Kitassato e o mesmo é fechado com uma rolha para que o gás não saia. A chapa é ligada e a solução é aquecida lentamente, fazendo com que a solução esquente e comece a formar um gás.

F oi possível observação à liberação do gás, devido o borbulhamento solução, assim o gás passa pela mangueira, indo direto para a proveta, assim, as bolhas de gás se depositam na parte de cima da proveta invertida.

Após a evaporação da solução, a palha de aço e o fio de cobre ficam expostos somente ao gás, pois que o nível da água começa a diminuir na proveta, por conta da densidade da água e pressão do gás. Ocorre um gás inerte (N 2 ), sendo incolor, inodoro e insípido.

A síntese do N 2 se dá pela reação: NH 4 Cl + NaNo → N 2 (g) + 2H 2 O (l) + NaCl

3.5. Síntese do gás cloro (Cl 2)

Na síntese do Cl 2, p rimeiramente mede­se em uma proveta volumétrica 20ml da solução de hipoclorito de Sódio, o mesmo é colocado em outro Kitassato. Logo em seguida, com o auxílio de uma pipeta e uma pera, mede­se 4ml de Ácido Clorídrico, que é adicionado ao Kitassato junto ao hipoclorito. Esse procedimento é realizado com o auxílio uma capela de exaustão, pois a reação libera gases que podem prejudicar a saúde.

O mesmo processo de aquecimento e recolhimento do gás Cl 2 é feito como na síntese de N 2. Porem , nessa síntese houve a mudança de características nos objetos metálicos postos no topo da proveta invertida, assim como a coloração verde amarelado de sua reação.

A síntese do Cl 2 se dá pela reação: 2HCl + NaClO → Cl 2 (g) + H 2 O (l) + NaCl

Após o término das sínteses houve a observação