APL 1.1 Amoníaco e compostos de amónio em materiais comuns NH 4 + NH 3 + H +

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1 APL 1.1 Amoníaco e compostos de amónio em materiais comuns Grupo de Trabalho: Classificação Professor Certos produtos «lava-tudo» ou limpa-vidros e alguns adubos mencionam a presença de azoto amoniacal na sua constituição, muitas vezes utilizando simplesmente a palavra «amoniacal». A designação azoto amoniacal refere-se à existência do elemento azoto, sob a forma de amoníaco (NH 3 ) e/ou compostos de amónio (NH 4 + ). Note-se que os compostos de amónio, como por exemplo o cloreto de amónio, dissociam-se em água libertando o ião amónio: A designação das duas espécies (NH 3 e NH 4 + ) em conjunto justifica-se pelo facto de se poderem transformar uma na outra, o que pode ser descrito por: NH 3 + H + NH 4 + NH 4 + NH 3 + H + Estamos perante uma reacção directa e a respectiva reacção inversa. Quando se aplica um produto de limpeza amoniacal, o amoníaco reage com as gorduras da sujidade originando substâncias solúveis em água. Este fenómeno permite remover facilmente a sujidade. Os constituintes de muitos produtos de limpeza deixam um resíduo que permanece nas superfícies limpas mesmo depois da secagem. Mas o amoníaco é um gás, pelo que quando o produto de limpeza amoniacal seca o amoníaco liberta-se para a atmosfera, sem deixar resíduo. O azoto é um importante nutriente para a vida vegetal, podendo ser fornecido através de adubos na forma amoniacal (amoníaco ou compostos de amónio) ou na forma nítrica (nitratos). Embora o azoto amoniacal não seja directamente utilizável pelas plantas, tem a vantagem de ser mais facilmente retido pelo solo. Os ensaios a realizar permitem detectar a presença de amoníaco (NH 3 ). Mas, se a amostra em estudo contiver apenas o ião amónio (NH 4 + ), ele poderá ser transformado em amoníaco por adição de hidróxido de sódio, NaOH, segundo: NaOH (s) Na + (aq) + OH - (aq) NH 4 + (aq) + OH - (aq) NH 3 (aq) + H 2 O (l) Nesse caso, o teste também permite identificar a presença de amónio (NH 4 + ), porque este é convertido em amoníaco. É comum utilizar uma amostra-padrão (ou amostra de referência) e uma amostra de controlo (ou amostra em branco): amostra-padrão - amostra onde se sabe que existe a espécie a analisar; amostra de controlo - amostra que não tem, de certeza, a espécie a detectar.

2 Fase pré-laboratorial (questões) Pretende-se realizar uma investigação laboratorial, utilizando produtos comerciais, que permita responder às seguintes questões: Existirá mesmo azoto amoniacal em todos os «produtos amoniacais»? Haverá produtos com azoto amoniacal sem que tal seja mencionado no rótulo? 1. Nesta actividade serão apresentados testes laboratoriais para detectar azoto amoniacal em produtos comerciais. Os testes serão efectuados em pequena escala, o que significa que se utilizarão quantidades reduzidas de reagentes. Quais as vantagens? TESTE A e B Formação de fumos brancos e Reacção com a água Neste teste o amoníaco é libertado por aquecimento da amostra e é detectado devido às suas propriedades alcalinas: ele torna azul o papel de tornesol humedecido com água. positivo - papel fica azul: contém azoto amoniacal; negativo - papel permanece vermelho: não contém azoto amoniacal. Pode ser detectado por reacção com cloreto de hidrogénio, HCl(g), já que nessa reacção se formam fumos brancos de cloreto de amónio. positivo - formação de fumos brancos: contém azoto amoniacal; negativo - não se formam fumos brancos: não contém azoto amoniacal. 2. O que significa dizer que uma substância é alcalina? Quando ocorre uma reacção ácido-base? TESTE C Formação de precipitado Neste teste o amoníaco é identificado através de uma cor azul que resulta da formação do ião complexo tetraminocobre (II), [Cu(NH 3 ) 4 ] +2 (aq). positivo - há dissolução do precipitado e a solução adquire cor azul escura B: contém azoto amoniacal; negativo - a solução não adquire cor azul escura A: não contém azoto amoniacal.

3 TESTE D Reagente de Nessler O reagente de Nessler (solução alcalina de tetraiodomercurato (II) de potássio) permite detectar o amoníaco e o amónio por formação de um precipitado de cor acastanhado. positivo - precipitado amarelo-acastanhado A: pouco azoto amoniacal; - precipitado vermelho-acastanhado B: muito azoto amoniacal. negativo - não há mudança de cor: não existe azoto amoniacal. 3. Tome conhecimento dos perigos potenciais associados às soluções a utilizar, através das frases de risco e de segurança seguintes: Solução concentrada de hidróxido de sódio: R 34 S 26-37/39-45 Solução concentrada de ácido clorídrico: R S /37/39-45 Solução de sulfato de cobre (II): R 22-36/38 Reagente de Nessler: R 26/27/ S / Apresente todas as equações químicas de cada teste.

4 Fase laboratorial Seleccione dois produtos (lava-tudo, limpa-vidros ou adubo), um mencionando no rótulo a presença de azoto amoniacal e outro sem essa menção. Registe as informações contidas no rótulo, nomeadamente as que dizem respeito à composição e à segurança. Registe o material usado para cada teste. Represente esquematicamente, por intermédio de desenhos, a execução laboratorial. Apresente em tabela (s) todas as observações, todos os dados e possíveis erros experimentais. TESTE A e B Formação de fumos brancos e Reacção com a água I. Efectue o seguinte ensaio com o produto A: a) Coloque uma amostra de 10 gotas de produto num tubo de ensaio pequeno. b) Adicione duas gotas de hidróxido de sódio. c) Aqueça em banho de água. d) Aproxime da boca do tubo de ensaio um pouco de papel de tornesol humedecido com água. Observe e registe. e) Aproxime da boca do tubo de ensaio a ponta de uma vareta molhada com ácido clorídrico, HCl (aq), concentrado. Observe e registe. TESTE C Formação de precipitado I. Efectue o seguinte ensaio com o produto A: a) Coloque 20 gotas de solução de sulfato de cobre diluída num tubo de ensaio (se necessário adicionar água para diluir mais). b) Adicione o produto gota a gota. Verifique o aparecimento de um precipitado azul claro. Continue a adicionar produto. c) Observe e registe:

5 TESTE D Reagente de Nessler I. Efectue o seguinte ensaio com o produto A. a) Coloque 10 gotas de amostra num tubo de ensaio pequeno. b) Adicione 2 gotas de reagente de Nessler. c) Observe e registe.