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Nesta atividade experimental, que teve como objetivo principal calcular a relação estequiométrica de uma reação química, foram aplicados volumes crescentes e lineares de iodeto de potássio (1,0ml, 1,5ml, 2,0ml, 2,5ml, 3,0ml e 3,5ml) em seis tubos de ensaio, cujos quais, contendo previamente 1,5 ml de nitrato de chumbo (II). Destas reações foi possível deduzir a quantidade de reagentes a sobrar assim como a quantidade de produtos formados, e por fim, verificar os resultados teóricos com os prátic
Tipologia: Notas de estudo
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Compartilhado em 03/07/2018
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NITRATO DE CHUMBO (II) - Pb(NO 3 ) 2 E IODETO DE POTÁSSIO - KI
Teresina - PI 2018
Sempre foi de interesse humano explicar do que é constituída a matéria. Porém, a partir século XVIII, a Química obteve caráter cientifico quando aliaram prática a teoria, nesta época surge Lavoisier com a Lei da Conservação da Massa ou Lei da Natureza.
Nesse sentido, Antoine Laurent de Lavoisier, químico francês, deduziu que dentro de um recipiente fechado, a massa total seria invariável mesmo ocorrendo quaisquer transformações. Sua teoria ficou famosa com uma simples frase: “Na natureza, nada se perde, nada se cria, tudo se transforma”.
Nesse contexto, complementando a teoria de Lavoisier surge Joseph Louis Proust que por meio de experimentos com substância pura inferiu que a composição em massa das substâncias era constante independente do seu processo de obtenção. Em suma, a soma da massa dos reagentes sempre resultará no mesmo valor da soma da massa dos produtos.
Com isso, as leis de Lavoisier e Proust ficaram conhecidas como Leis Ponderais e marcam o início da Química como Ciência além de orientar o estudo da estequiometria. Portanto, Estequiometria é o cálculo que permite relacionar quantidades de reagentes e produtos, que participam de uma reação química com o auxílio das equações químicas correspondentes (PEDROLO, 2014).
No seguinte experimento, foram realizadas medições de massa, por meio de uma balança analítica, e de volume, por intermédio de seringas. Com isso, foi possível fazer uma reação química com diferentes quantidades de nitrato de chumbo Pb(NO 3 ) 2 e iodeto de potássio KI. Dessa forma, pôde-se medir a quantidade de precipitado para cada quantidade diferente de reagente. À vista disso, possibilitou observar a diferença e calcular o erro entre o experimento e o esperado pelos cálculos estequiométricos.
3.1 Objetivo Geral
Calcular a relação estequiométrica entre nitrato de chumbo (II) e iodeto de potássio.
3.2 Objetivos Específicos
Praticar o manuseio de vidrarias e instrumentos de laboratório; Calcular a quantidade de precipitado (PbI 2 ) esperado para cada reação; Comparar a massa de precipitado formado com a quantidade esperada; Verificar possíveis erros encontrados e justificar suas causas.
Adiante, centrifugou-se os tubos com o precipitado e foram decantados os seus respectivos sobrenadantes no Becker de 250 ml. Após isso, os tubos com precipitado foram lavados com álcool etílico e postos para secar em estufa durante 20 minutos. Ao término desse processo, foi esperado o tempo necessário para que os tubos resfriassem, à temperatura ambiente, e foram levados à balança analítica novamente.
Feitos os procedimentos aqui descritos, determina-se por fim, a massa do precipitado em cada tubo de ensaio, pela diferença entre a massa encontrada por último (precipitado e tubo) e a primeira (tubo vazio).
Conforme a equação química da reação: 𝑃𝑏(𝑁𝑂 3 ) 2 + 2𝐾𝐼 → 𝑃𝑏𝐼 2 + 𝐾𝑁𝑂 3 ,
é possível notar que a proporção entre Pb(NO 3 ) 2 e KI é de 1:2, respectivamente; ou seja, a quantidade molar de iodeto de potássio que reage é o dobro em relação ao nitrato de chumbo (II). Além disso, salienta-se que indícios da ocorrência de uma reação foram evidentes, entre eles, a mudança de coloração e a formação do precipitado de iodeto de chumbo (II) (itens 8.6.2 e 8.6.3).
Ademais, com base nos cálculos estequiométricos, cujos resultados estão presentes na tabela 3 (item 8.3) , pôde-se perceber que, com a realização desse experimento, a quantidade de reagentes aplicada na maioria dos tubos não foi proporcional a relação molar dada pela equação química. Dessa forma, obedecendo a proporção dada pela reação, sobrariam reagentes em 5 dos 6 frascos, com exceção do tubo 5, ao qual, hipoteticamente, a proporção seria ideal, ocorrendo transformação completa dos reagentes em produtos. A equação ainda prevê que, nessa sequência de reações, o reagente limitante é representado pelo iodeto de potássio, do tubo 1 ao 4, enquanto no tubo 6, o mesmo, é representado pelo nitrato de chumbo (II).
No entanto, de acordo com o gráfico 1 (item 8.5), verifica-se que os resultados práticos não foram condizentes com a estequiometria da reação, através da comparação entre a execução ideal do experimento, obedecendo as proporções estequiométricas, e a que foi realizada de fato. Contudo, ainda assim, é possível observar, a partir dos resultados encontrados, que as massas de precipitado formadas nos tubos apresentam certa tendência de crescimento com o aumento do volume de KI, ainda que não obedeça uma proporção bem definida.
Os erros relativamente altos, consequentemente encontrados nos resultados (item 8.4.5), podem ser justificados por algumas hipóteses como: falta de precisão dos equipamentos manipulados, impurezas das substâncias, pouca habilidade dos operadores, condições do ambiente, tempo de centrifugação insuficiente aliado à baixa velocidade de rotação, imperícia na decantação e lavagem dos sobrenadantes e da imprecisão das medições realizadas.
FELTRE, R. Química: Química Geral. v.1. pg.114. São Paulo: Moderna, 2004.
PEDROLO, Caroline. Estequiometria , 2014. Disponível em: https://www.infoescola.com/quimica/estequiometria. Acesso em: 28 de abril de
8.1 Tabela 1 – Pesagem dos tubos de ensaio
Fonte: Elaborado pelos autores
8.2 Tabela 2 – Massas molares dos elementos envolvidos
Fonte: (FELTRE, 2004)
8.3 Tabela 3 – Quantidade em mols de reagentes e produtos da reação
Fonte: Elaborado pelos autores
TUBOS MASSA VAZIO (g) MASSA C/PRECIPITADO (g) DIFERENÇA (g) 1 8,926 8,985 0, 2 8,793 8,837 0, 3 8,966 9,031 0, 4 8,866 8,915 0, 5 8,810 8,903 0, 6 8,845 8,936 0,
ELEMENTO MASSA MOLAR I 126,9 g/mol K 39,10 g/mol N 14,01 g/mol O 16,00 g/mol Pb 207,2 g/mol
Tubos Pb(NO 3 ) 2 KI PbI 2 KNO 3 1-Antes 3,8∙10-4^ 2,5∙10-4^ 0,0 0, 1-Depois 2,6∙10-4^ 0,0 1,2∙10-4^ 2,5∙10- 2-Antes 3,8∙10-4^ 3,8∙10-4^0 2-Depois 1,9∙10-4^ 0,0 1,9∙10-4^ 3,8∙10- 3-Antes 3,8∙10-4^ 5,0∙10-4^ 0,0 0, 3-Depois 1,3∙10-4^ 0,0 2,5∙10-4^ 5,0∙10- 4-Antes 3,8∙10-4^ 6,2∙10-4^ 0,0 0, 4-Depois 0,7∙10-4^ 0,0 3,1∙10-4^ 6,2∙10- 5-Antes 3,8∙10-4^ 7,5∙10-4^ 0,0 0, 5-Depois 0,0 0,0 3,8∙10-4^ 7,5∙10- 6-Antes 3,8∙10-4^ 8,8∙10-4^ 0,0 0, 6-Depois 0,0 1,2∙10-4^ 3,8∙10-4^ 7,5∙10-
8.4.4 Massa de precipitado (PbI 2 ) esperada
𝑇1) 461,0 𝑔 𝑚𝑜𝑙⁄^ ∙ 1,2 ∙ 10−4^ 𝑚𝑜𝑙 = 𝟓, 𝟓 ∙ 𝟏𝟎−𝟐^ 𝒈 𝑇2) 461,0 𝑔 𝑚𝑜𝑙⁄ ∙ 1,9 ∙ 10−4^ 𝑚𝑜𝑙 = 𝟖, 𝟖 ∙ 𝟏𝟎−𝟐^ 𝒈 𝑇3) 461,0 𝑔 𝑚𝑜𝑙⁄^ ∙ 2,5 ∙ 10−4^ 𝑚𝑜𝑙 = 𝟏, 𝟐 ∙ 𝟏𝟎−𝟏^ 𝒈 𝑇4) 461,0 𝑔 𝑚𝑜𝑙⁄ ∙ 3,1 ∙ 10−4^ 𝑚𝑜𝑙 = 𝟏, 𝟒 ∙ 𝟏𝟎−𝟏^ 𝒈 𝑇5) 461,0 𝑔 𝑚𝑜𝑙⁄ ∙ 3,8 ∙ 10−4^ 𝑚𝑜𝑙 = 𝟏, 𝟖 ∙ 𝟏𝟎−𝟏^ 𝒈 𝑇6) 461,0 𝑔 𝑚𝑜𝑙⁄^ ∙ 3,8 ∙ 10−4^ 𝑚𝑜𝑙 = 𝟏, 𝟖 ∙ 𝟏𝟎−𝟏^ 𝒈
8.4.5 Erro Relativo
𝑇1) |0,059 − 0,055|0,059 ∙ 100 = 6,78%
8.5 Gráfico 1
Fonte: Elaborado pelos autores
8.6 Fotografias
8.6.1 Fotografia 1 - Pesagem dos tubos de ensaio
Fonte: Próprios autores
8.6.2 Fotografia 2 - Adição de KI ao Pb(NO 3 ) 2
Fonte: Próprios autores
