Resultados experimentais 

 

Massa de CuSO₄.5H₂0 (s) “pesada” = 5,0072 g

Massa do papel de filtro = 38,2837 g

Massa do papel de filtro + cristais = 42,8337 g

 

Resposta às questões pós-laboratoriais:

 

1. Traduza por uma equação química a reacção ocorrida

R:    4NH₃ (aq) + CuSO₄.5H₂O (s)   =>   [Cu(NH₃)₄]SO₄.H₂O (s) + 4H₂O (l)

 

2. Efectue os cálculos estequiométricos, determinando o reagente limitante

Fórmulas 

n=m/M
ρ=m/V
η= m (amostra) / m (obtida pela estequiometria) x 100
Reagente limitante= n (reagente)/ coeficiente (reagente)

 

Sulfato de cobre (II) penta-hidratado (CuSO₄.5H₂0)

m (CuSO₄.5H₂0) = 5,0072 g

M (CuSO₄.5H₂0) = 1xAr(Cu) +1xAr(S) + 4xAr(O) + 5x2Ar(H) + 5xAr(O)
=  63,55 + 32,06 + 4 x 16 + 10 + 5 x 16
=  249,61 g/mol

n = m/M ⇔ n= 5,0072 / 249,61 ⇔ n= 0,02 mol 

 

 

 

Reagente limitante (CuSO₄.5H₂0) = n (reagente)/ coeficiente (reagente)
= 0,02 /1
= 0,02

 

Amoníaco NH₃ (aq) 25% (m/m) 

Nota: a solução aquosa com a qual trabalhámos só contém 25 % de NH₃ por isso tivémos de trabalhar somente com 25% da massa da solução.

 

ρ = m/V ⇔ 0,91 = m/ 8 ⇔ m= 7,28 g

100  ------  7,28
 25   ------    x

(7,28 x 25) / 100 = 1, 82 g

 

M (NH3) = 1 x Ar (N) + 3 x Ar (H)
=  14+3
= 17

 

n (NH3) = m/M  ⇔ n= 1,82/17 ⇔ n= 0,107 mol

 

Reagente limitante = n (reagente)/coeficiente (reagente)
= 0,107/4
= 0,02675

 

R: O reagente limitante é o Sulfato de cobre (II) penta-hidratado (CuSO₄.5H₂0).

 

3. Calcule o rendimento da reacção.

 

Cálculo da massa teórica de  [Cu(NH₃)₄]SO₄.H₂O

    1 mol de CuSO₄.5H₂O     _________   1 mol [Cu(NH₃)₄]SO₄.H₂O

    0,02 mol de CuSO₄.5H₂O    _______   x

 

x  =(0,02 x 1) /1 = 0,02

 

 

M ([Cu(NH₃)₄]SO₄.H₂O) = 1xAr(Cu) + 4xAr(N) + 12xAr(H) + 1xAr(S) + 4xAr

(O) + 2 x Ar (H) + Ar (O)

     = 63,55 + 4 x 14 + 12 x 1,01 + 32,06 + 4 x 16 + 2 x 1,01 +16

     = 245,75 g/mol 

 

n =m/M ⇔ 0,02=m/245,75 ⇔ m=4,915 g

m (experimental) = 42,8337 - 38,2837 = 4,55 g

η= m (experimental)/ m (teórica) x 100 ⇔ η= 4,55/4,915 x 100 ⇔ η= 92,57%

 

R: O rendimento da reacção foi de 92,57%.

 

Conclusões e Crítica

O produto obtido não foi exactamente o esperado devido a erros laboratoriais e propriedades das substâncias

Teoricamente seria esperada uma massa de 4,915 g. Visto que obtivémos 4,55 g, o rendimento calculado foi de 92,57%. Não podemos considerar que o rendimento da experiência tenha sido mau pois sabemos que é quase impossível haver um rendimento de 100% numa reacção química. No entanto este poderia ter sido melhor. Tal não aconteceu devido aos seguintes problemas:

. O próprio produto, por ser «pastoso», ficou retido nas paredes do gobelé, havendo desperdício do mesmo (no entanto o nosso grupo não trabalhou com a massa exacta de 4,99g ;

. O facto de não se ter realizado a secagem a vácuo adulterou, também, o valor do rendimento da reacção embora nós tenhamos tentado remediar o caso com a secagem na estufa não a mais de 100ºC  pois  o tetraaminocobre II mono-hidratado começa a decompor-se libertando água e amoníaco a 120º C.

. O grau de pureza do álcool etílico utilizado na lavagem dos cristais não era (como é natural) 100%, o que significa que os 4% de água existentes também intervieram na reacção, podendo ter contribuído para alterar uma pequena porção do rendimento.

. Interferiu no rendimento, também a forma como o etanol (CH₃CH₂OH) foi deitado para o gobelé (ponto 4 do procedimento experimental), pois deveria ser deitado lentamente, quanto mais lento melhor o resultado da reacção.

. Embora não tenhamos concluído a sucção utilizámos o funil de buchner em que deveria ser colocado um pouco de água destilada. Porém houve um pequeno descuido de um dos elementos do grupo que derramou mais do que o proposto. Este facto torna-se uma das causas para que a rentabilidade tenha descido pois a água dissolve os sais.

Observámos que com este excesso de água foi possível ocorrer uma cristalização adicional quando a solução foi colocada na estufa.

Quanto às normas de segurança no laboratório: consideramos que as cumprimos e tentámos fazer com que não suscitasse algum perigo embora não tenhamos usado todo o material exigido segundo as substâncias manipuladas (no caso do NH₃ seria necessário para além do uso da bata e da hotte, o uso de óculos e luvas). Mas tal facto não é relevante devido às poucas quantidades de reagente com que trabalhámos.

 

Bibliografia

. Arieiro Maria Elisa, Corrêa Carlos, Basto Fernando Pires, Almeida Noémia (2008), Preparação para o Exame Nacional Física e Química A 11º ou 12º [ano 2], Porto Editora

. http://www.scielo.br/img/fbpe/qn/v22n5/5a21t2.gif

 

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