Inorganica Grupo 17

Relatório - Grupo 17

I. INTRODUCÃO

Os halogênios são elementos pertencentes à família 17 (7A). Os seus átomos apresentam 7 elétrons periféricos havendo diferença no número de níveis energéticos. Nas reações químicas, os halogênios apresentam propriedades oxidantes, recebendo um elétron.

A atividade oxidante dos halogênios aumenta com a diminuição do raio atômico, sendo o flúor o oxidante mais forte. Suas propriedades redutoras apresentam-se muito fracas, sendo o iodo, em comparação com os outros halogênios, um redutor mais forte.

Nas condições normais, o flúor (F2) é um gás amarelo; o cloro (Cl2) é um gás amarelo-esverdeado; o bromo (Br2) é um líquido castanho que passa facilmente a vapor; o iodo (I2) é uma substância sólida cor vileta-escuro e com brilho metálico.

As soluções aquosas de iodo apresentam uma coloração parda. O iodo é bastante solúvel em álcool, apresentando coloração semelhante a da solução aquosa. Em solventes não polares ou pouco polar, o iodo dissolve-se conservando a cor violeta própria das moléculas de I2. Em presença de amido, o iodo dá uma coloração azul. O bromo forma soluções cuja cor varia de dourada a marrom, dependendo da sua concentração. A solução aquosa de bromo é chamada água de bromo.

A água de cloro é uma solução do cloro em água. O cloro reage lentamente com a água de acordo com a seguinte equação:

Cl2 + H2O -----> HClO + HCl

A molécula de F2 tem uma atração por elétrons tão forte, que se torna perigoso o trabalho com o elemento. Ele reage violentamente com água, vidro quente e com a maioria dos metais. Flúor normalmente é armazenado em tanques de metal, uma ligação metálica de Ni, Cu e Fe. Este é um dos poucos metais não atacados pelo F2.

II. OBJETIVO

Estudar as propriedades dos elementos Cloro, Bromo e Iodo pertencentes ao Grupo 17 da tabela periódica.

III. MATERIAIS E REAGENTES UTILIZADOS

• OBS: Todos os frascos de reagentes são fornecidos pelo laboratório sem pureza analítica.

Experimento 1.1 - Preparação e propriedades do cloro

• Vidrarias utilizadas para montar a aparelhagem sugerida pela apostila

• 50 ml de acido clorídrico 6 mol/L

• 12g de permanganato de potássio

• 500 ml de água destilada

Experimento 1.2 - Reações com o cloro obtido

• Tubos de ensaio

• Espátula

• Pipeta

• Brometo de sódio solido

• 6 ml de água destilada

• água de cloro (10 gotas)

• 6 ml de tetracloreto de carbono

• iodeto de potássio

Experimento 2 - Preparação e propriedades do Bromo

• Tubos de ensaio

• Espátula

• Pipeta

• Funil de vidro munido de papel

• Brometo de sódio solido

• Dióxido de manganês

• 5 ml de acido sulfúrico 1,0 M

• 6 ml de tetracloreto de carbono

• Iodeto de potássio

Experimento 3.1 - Preparação do Iodo

• Almofariz

• Tubo de ensaio

• Espátula

• Cristais de Iodeto de potássio e dióxido de manganês

• 1 ml de acido sulfúrico concentrado

Experimento 3.2 - Propriedade oxidante do Iodo

• Almofariz

• Espátula

• Cristais de Iodeto de potássio

• Pó de zinco

• Água destilada (uma gota)

Experimento 3.3 - Sublimação do Iodo

• Cadinho

• Vidro relógio

• Chapa de aquecimento

• Espátula

• Cristais de Iodo

IV. METODOS UTILIZADOS

Experimento 1.1

A seguinte aparelhagem foi montada na capela:

Foi gotejado acido clorídrico concentrado lentamente sobre o permanganato de potássio. No frasco ligado pela mangueira contendo água destilada formou-se água de cloro. Após observada a formação da água de cloro a adição de acido foi interrompida e esperou-se ate que o borbulhamento de cloro parasse.

Experimento 1.2

Em um tubo de ensaio contendo uma ponta de espátula de brometo de sódio solido e 3 ml de água destilada foi adicionado água de cloro gota a gota ate que a solução se tornasse amarelada. Após isso adicionou-se cerca de 3 ml de tetracloreto de carbono e agitou-se o tubo de ensaio vigorosamente. O ensaio foi repetido substituindo o brometo de sódio por iodeto de potássio.

Experimento 2

Em um tubo de ensaio contendo uma ponta de espátula de brometo de sódio e dióxido de manganês adicionou-se 5 ml de acido sulfúrico 1,0M. A solução obtida foi filtrada e o filtrado foi dividido em dois tubos de ensaio. No primeiro tubo foi adicionado 3 ml de tetracloreto de carbono e agitou-se. No segundo tubo foi adicionado solução de iodeto de potássio e a seguir 3 ml de tetracloreto de carbono. Agitou-se.

Experimento 3.1

Foi triturado em almofariz alguns cristais de iodeto de potássio e dióxido de manganês. A mistura foi transferida para um tubo de ensaio e adicionou-se 1 ml de acido sulfúrico concentrado.

Experimento 3.2

Foi triturado em almofariz cristais de iodeto de potássio e logo em seguida adiciono-se po de zinco. Após isso uma gota de água destilada foi adicionada a mistura.

Experimento 3.3

Em um cadinho foi colocado alguns cristais de Iodo. O cadinho foi coberto com vidro relogio e aquecido na chapa de aquecimento.

V. RESULTADO E DISCUSSÃO

Experimento 1.1 - Preparação e propriedades dos halogênios

16HCl + 2KMnO4 → 2MnCl2 + 2KCl + 8H2O + 5Cl2

Experimento 1.2 - Reações com cloro obtido

O cloro por ter um alto potencial de redução ele tem tendência de sofrer redução e oxidar o bromo.

Cl2(aq) + 2NaBr(aq) ----> Br2(aq) + 2NaCl(aq)

Cl2 + 2e ----> 2Cl- E = 1,40V

2Br- ----> Br2 + 2e E = -1,09V

Cl2 + 2Br- ----> Br2 + 2Cl- E = 0,31V

Cl2(aq) + 2KI(aq) ----> I2(s) + 2KCl(aq)

I2(s) + I-(aq) ----> I3- (marrom)

Cl2 + 2e ----> 2Cl- E = 1,40V

2I- -----> I2 + 2e E= -0,62V

Cl2 + 2I- ----> I2 + 2Cl- E = 0,78V

Experimento 2 - Preparação e propriedades do Bromo

Em laboratório, gás cloro pode ser preparado pela reação de dióxido de manganês com ácido

clorídrico. A equação para a reação é

MnO2(S) + 4H+(aq) + 2Cl-(aq) ----> Mn2+(aq) + Cl2(g) + 2H2O(l)

Experimento 3.1 - Preparação do Iodo

2KI(s) + MnO2(s) + 2H2SO4(l) ----> I2(g) + Mn2+(aq) + SO4 2- (aq) + 2H2O(l)

Experimento 3.2 - Propriedades oxidantes do Iodo

Experimento 3.3 - Sublimação do Iodo