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Relatório Química Geral Experimental Alunos: Arthur Fonseca Luciano Jéssica Santana Pires João Pedro de Abreu Salatiel Prof.: Luiz Otávio Turma: Quinta/17h (PU6A) Aula 3 – Reações Químicas Introdução: As reações químicas podem ser definidas como uma reorganização de átomos de diferentes reagentes transformando-se em novas substâncias, os chamados produtos da reação. As reações podem ser observadas em diversas situações de nosso cotidiano, como por exemplo: a queima de combustíveis e as reações metabólicas de nosso corpo. É possível observar a ocorrência de reações através da mudança de cor do sistema, da liberação de gás, da formação de precipitado. Através das experiências feitas nessa aula, pudemos presenciar esses acontecimentos. Objetivos: Apresentar ao aluno os tipos mais comuns de reações químicas e as características que comprovam o acontecimento dessa reação. Procedimento 1 – Sistema KClO3 / Sistema KClO3 + MnO2 - Em um tubo de ensaio foi colocado a quantidade de 0,5g de KClO3 puro, que foi obtido através da aferição em uma balança, com o auxilio do papel de fita. Em um outro tubo de ensaio, essa mesma quantidade de KClO3 (clorato de potássio - sólido branco) foi colocada, juntamente com uma pequena quantidade de MnO2 (dióxido de manganês - sólido preto). - Com os dois sistemas preparados nos diferentes tubos de ensaio, um palito foi colocado no bico de gás, para que formasse brasa. Logo depois, o tubo de ensaio do sistema KClO3 foi colocado na chama para aquecê-lo e simultaneamente o palito em brasa foi colocado na extremidade do tubo, e assim observamos os resultados obtidos. - Num segundo momento, o mesmo foi feito com o tubo de ensaio com o sistema KClO3 + MnO2. - Após o resfriamento dos tubos, adicionados 5mL de água destilada em cada um e agitamos a mistura. Após isso, aguardamos a decantação. - Depois da decantação, com o auxílio de um conta-gotas retiramos a solução límpida transparente que havia nos tubos e transferimos para novos tubos de ensaio, e em cada um destes adicionamos 2 gotas da solução de nitrato de prata (AgNO3) 0,5 mol/L. Observamos os resultados obtidos. - Ao final do experimento, os resíduos foram descartados nos recipientes apropriados. Resultados e discussão: Sistema KClO3: 2KClO3(s) + calor → 2KCl(aq) + 3O2(g) Sistema KClO3 + MnO2: 2KClO3(s) + MnO2(s) + calor → 2KCl(aq) + 3O2(g) O primeiro sistema produziu um produto de cor rosa claro e formou gás que alimentou levemente a brasa. O segundo sistema formou um produto cinza que também formou gás, porém, nesse sistema a chama foi alimentada de forma mais eficaz. Quando adicionada água destilada, o primeiro sistema formou um precipitado rosa + solução incolor. Enquanto no segundo sistema houve uma turvação preta. No terceiro momento, em que se adiciona 2 gotas de nitrato de prata 0,5 mol/L (AgNO3) às soluções, houve a formação de um novo precipitado, evidenciando a reação química em ambos. A reação tem como reagentes o KCl (produto da reação anterior) e o AgNO3. KCl(aq) + AgNO3(aq) → AgCl(s) + KNO3(aq) O AgCl (cloreto de prata) é o precipitado branco formado na reação, ocorreu em ambos os tubos, além disso, a parte líquida continha turvação. Ao final da observação dos dois tubos, foi possível entender que a reação ocorrida foi a decomposição do clorato de potássio com a formação de gás oxigênio, que por ser um gás comburente, alimentou a chama do palito em brasa. O dióxido de manganês presente no segundo sistema, teve papel fundamental de catalisador, deixando assim a reação mais rápida, o que foi evidenciado pela diferença na chama, no tempo para que ela se intensificasse e na formação de gás mais rapidamente. Procedimento 2 – Sistema Mg + O2 - Com o auxílio de uma pinça metálica, colocamos um pedaço de fita de magnésio em contato com a chama de um bico de gás. - Ao observamos o início da reação de combustão, retiramos a fita de perto do bico de gás e colocamos o vidro de relógio acima da fita, para recolher o pó formado na reação. - Após isso, adicionamos algumas gotas de água juntamente ao pó e logo depois foi colocada algumas gotas de fenolftaleína. Os resultados foram observados. Resultados e discussão: O pedaço de fita de magnésio tem como características a cor cinza e uma pequena espessura. Quando exposta à chama do bico de gás, aconteceu uma reação de combustão, formando um pó branco que ficou retido no vidro de relógio. Segue a reação: Mg(s) + 1 2ൗ O2(g) → MgO(s) O óxido de magnésio (MgO) foi recolhido e em seguida se adicionou uma pequena quantidade de água, a solução inicialmente está incolor. Ao adicionarmos a fenolftaleína, a cor se alterou para rosa, evidenciando a formação de uma base nesse processo. Portanto, a reação nesse segundo momento foi a seguinte: MnO(s) + H2O(l) → Mg(OH)2(aq) Procedimento 3 – Sistema Na + H2O - Em um béquer, adicionamos cerca de 700mL de água destilada e colocamos 5 gotas da solução alcoólica de fenolftaleína à essa água. - Após isso, um tubo de vidro resistente foi fixado, deixando parte de seu comprimento imerso na água. - Então, um pequeno fragmento de sódio (metal prateado) foi colocado dentro do interior do tubo. - Iniciada a reação, aproximou-se um palito de fósforo em chama do tubo e observamos o ocorrido. Resultados e discussão: No primeiro momento, quando se adicionou a solução alcoólica de fenolftaleína à agua, o sistema se manteve incolor. Quando se adicionou o fragmento de sódio, começou a acontecer a liberação de bolhas (formação de gás) e o sistema alterou sua cor para rosa (evidenciando a formação de uma substância básica). Quando o fósforo aceso era colocado no tubo, uma pequena explosão acontecia no seu interior, o que sugere que o gás formado é combustível. Assim, pode-se estabelecer a seguinte reação: 2Na(s) + 2H2O(l) → 2NaOH(aq) + H2(g) Procedimento 6* – HCl + NaOH *este experimento não foi realizado por nós, mas através do anterior, o professor nos mostrou os resultados que seriam observados no mesmo. - Em um tubo de ensaio, foram adicionados 2mL de água destilada. - 3 gotas de fenolftaleína foram adicionadas. - Após isso, 5 gotas de ácido clorídrico 1 mol/L (HCl) foram adicionadas, e a solução foi agitada. - Pouco a pouco, foram se adicionando gotas de hidróxido de sódio 1 mol/L (NaOH). Os resultados em cada etapa foram observados. Resultados e discussão: A solução se encontrava incolor desde o primeiro momento até o momento em que o ácido clorídrico foi adicionado. Quando se adiciona o hidróxido de sódio é que as mudanças passam a ocorrer. Assim que adicionado, o meio adquire a cor rosa, pela presença de íons OH-, porém, com o passar o tempo, volta a ficar incolor, pois o ácido presente na solução reage com a base. É possível assim entender que no sistema ocorreu a seguinte reação: HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) Conclusões: Ao final das experimentações, pudemos perceber a diversidade de reações, como por exemplo: combustão e decomposição. Além disso, constatamos a importância dos catalisadores, que auxiliam e aceleram uma reação. Também ficou claro o uso da fenolftaleína para detectar o meio básico de uma solução, através da cor rosa. Por fim, comprovou-se que características físicas como formação de bolhas, liberação de calor, mudança de cor e formação de precipitado comprovam e nos ajudam a entender a reação ocorrida e os produtos formados.