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Síntese do alúmen

Por:   •  8/6/2019  •  Relatório de pesquisa  •  1.389 Palavras (6 Páginas)  •  223 Visualizações

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Síntese do alúmen de potássio e determinação do pH e do ponto de fusão

Nadine Cavalheiro, Kethyn Ianael V. Pereira, Janiffer de Abreu Pereira, Lucas Santos da Silva.

Palavras Chave: Síntese, Alúmen de Potássio, pH, Ponto de Fusão.

Introdução

O alumínio é relativamente mole e mecanicamente pouco resistente quando puro, mas quando forma ligas com outros metais, torna-se mais resiste. Nas indústrias farmacêuticas o Al(OH)3 é muito usado como antiácidos para o tratamento de indigestões.1 Na indústria química grande parte dos compostos de alumínio são destinadas à manufatura de produtos químicos, particularmente de zeólitas e de sulfato de alumínio “livre de ferro”.2 O Al2(SO4)3 é usado no tratamento de água potável. É importante destacar a diferença entre reutilizar e reciclar. Na reutilização de um material não ocorre a transformação do material em um novo produto, apenas reutiliza o mesmo para outra função. Logo reciclar implica no reprocessamento de um item com o intuito de produzir um outro produto útil. Nesse sentido, pneus antigos podem se tornar composto para asfalto.3 As vantagens do processo de reciclagem do alumínio consistem na reutilização deste para a confecção de novos produtos, gerando um bom retorno financeiro para os trabalhadores e empresas que atuam nesta área. Deve-se ressaltar também que o processo de reciclagem de alumínio é muito mais barato e consome menos energia do que a produção primária deste metal através da mineração de bauxita. Grande parte do alumínio que é reciclado no Brasil tem como origem as latas de refrigerantes, cervejas e sucos. Porém, outros produtos fabricados de alumínio podem ser reciclados, com destaque para esquadrias, janelas, portas, componentes de eletrodomésticos, sobras das indústrias, estruturas de boxes, cadeiras e mesas.4 Outra forma de reciclar o alumínio é utilizá-lo como matéria-prima para a obtenção de outros compostos, tal como o alúmen de alumínio e potássio. A síntese do sulfato duplo de alumínio e potássio a partir da reciclagem de latas de alumínio é efetuada através de uma reação redox e de reações ácido-base. O alumínio possui uma superfície protegida por uma camada de óxido de alumínio (Al2O3), sendo necessária a utilização de uma base para dissolver a camada de óxido. Ao retirar essa superfície, é utilizado um ácido para ocorrer a precipitação de hidróxido de alumínio.5 O uso da prática de reciclagem de latas de alumínio em escolas, através de premiações para a turma que coletar mais latas, além de incentivar a reciclagem também incentiva ao consumismo, tendo em vista que ao comprar uma lata de refrigerante, a coleta se torna mais fácil e até prazerosa para quem consome. Este método é negativo para a conscientização sobre a reciclagem de latas, sendo assim, a abordagem da síntese de alumínio com material reciclável de latas de refrigerante seria a melhor maneira para a reciclagem dele.

O objetivo do experimento é realizar a síntese do alúmen de potássio utilizando lacres de lata de refrigerante, bem como realizar os testes de ponto de fusão e pH para confirmação da síntese em questão.

Resultados e Discussão

Pesou-se 1,77 g de alumínio em seguida transferiu-se para um béquer de 250 mL. Logo, colocou-se 13,20 g de KOH em um béquer e utilizou um pouco de água para lavar o vidro relógio. Após, adicionou-se de forma lenta e cuidadosa com o auxílio de uma pipeta, 50 ml de uma solução de

KOH 4,0 M. Esta etapa realizou-se na capela pois trata-se de uma reação exotérmica e com liberação de gás. Deixou-se a mistura em reação até que a liberação de gás fosse cessada. Nesta etapa observou-se a formação de gás hidrogênio e o sal duplo. O metal alumínio reage muito pouco com soluções ácidas diluídas, pois a sua superfície se encontra protegida por uma camada de óxido de alumínio (Al2O3), sendo necessária a utilização de soluções alcalinas para dissolver a mesma e, em seguida, “atacar” o metal para a formação do ânion [Al(OH)4]-(aq):

2Al(s) + 2 KOH (aq) + 6H2O(l) → 2[Al(OH)4](aq) + 3H2(g)+ 2K+ (aq)

A partir da formação do ânion [Al(OH)4](aq) pôde-se iniciar a adição de ácido sulfúrico. Preparou-se a solução ácida de 12,36 mL de H2SO4 9,0 mol/L no balão volumétrico de 25 mL, completando-o com água até o menisco. Depois filtrou-se a mistura de KOH com Al. Logo, transferiu-se o líquido obtido na filtração para um béquer e adicionou-se a solução de H2SO4, mexeu-se a mistura sem parar para homogeneizar, para um melhor resultado, colocou-se em banho maria para que todo alumínio se dissolvesse. Nesta etapa ocorre a seguinte reação:

[Al(OH)4](aq) + H+(aq) → [Al(OH)3] (s) + H2O(l)

Inicialmente, ocorre a formação do Al(OH)3(s)que precipita. A adição de excesso de ácido sulfúrico (sob agitação) irá solubilizar o precipitado de hidróxido de alumínio:

[Al(OH)3](s) + 3H+(aq) → Al3+(aq) + 3H2O(l)

Após, colocou-se a mistura no banho de gelo durante 15 min, raspando com bastão de vidro para precipitar. Ao ter resfriado, ocorreu a formação e precipitação do alúmen de alumínio e potássio:

K+(aq)+Al3+(aq)+2SO42-(aq)+12H2O(l)→KAl(SO4)2.12H2O (s)

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