DETERMINAÇÃO DA FÓRMULA DE UM SAL HIDRATADO

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1 Escola Secundária do Padre António Martins Oliveira de Laoa Técnicas Laboratoriais de Quíica DETERMINAÇÃO DA FÓRMULA DE UM SAL HIDRATADO Pedro Pinto Nº 14 11ºA 11/1/003

2 Objectivo do Trabalho O objectivo da experiência é a deterinação epírica da fórula quíica de u sal hidratado (cloreto de cobre (II) hidratado) e o respectivo rendiento. Fundaentos teóricos U coposto hidratado é todo aquele que, na sua constituição, se encontra presentes oléculas de áua. Os hidratos ais conhecidos são os sólidos cristalinos que perde parte das suas estruturas fundaentais ao e reover a áua. Contudo, são feitas excepções aos zeólitos, silicatos de aluínio ou os seus análoos sintéticos que contê áua e proporções individuais; os zeólitos perde ou anha áua reversivelente co ua pequena ou eso nenhua alteração na sua estrutura. Entre os exeplos de hidratos encontra-se: o sal de Glauber (sulfato de sódio decaidratado; Na SO 4.10H O), soluções para lipeza coo o carbonato de sódio decaidratado (Na CO 3.10H O), o boráx (tetraborato de sódio decaidratado; Na B 4 O 7.10H O) e tabé o azul de vitríolo (sulfato de cobre pentaidratado; CuSO 4.5H O). U núero de ases, entre os quais os ases nobres e os hidrocarbonetos siples, fora hidratos cristalinos, denoinados clathrate copounds, a teperatura e a pressões relativaente baixas. Os cristais clathrate tê ua estrutura, na qual as oléculas de áua fora coo que u esqueleto e torno da olécula de ás. Quando se fora sais, a aior parte das vezes, o sal cristalizado fica cobinado co oléculas de áua, a que se dá o noe de áua de cristalização. Quando ua substância hidratada se coloca nu vaso fechado isento de vapor de áua, decopõe-se, oriinando a respectiva substância anidra e áua, até que a pressão de vapor de áua atinja u deterinado valor, que é característico de cada substância, para a teperatura da experiência tensão de vapor da substância. As diferenças nos valores da tensão de vapor do líquido explica o diferente coportaento que as substâncias apresenta quando "conservadas" ao ar. Se o valor da tensão de vapor da substância for aior do que a pressão parcial de vapor de áua no ar, as substâncias perde áua de hidratação (refloresce). É o caso do Na SO 4.10H 0 e do Na CO 3.10H O. O carbonato de sódio anidro é hidroscópico.

3 Se a tensão de vapor de líquido da substância tiver u valor inferior à pressão parcial do vapor de áua no ar, a substância absorve vapor de áua do ar. É o caso do CaCl.H O, que se transfora e CaCl.6H O. Por esta razão, o cloreto de cálcio hidratado é usado coo exsicante para secar certos ases. Os cristais hidratados decopõe-se a quente co libertação de áua. Baseado nesta propriedade, é possível calcular o teor de áua de cristalização nestes copostos. Não se deve confundir áua de cristalização co áua hiroscópica. Esta últia é absorvida à superfície do sólido, não podendo ser indicada nua fórula quíica. Eliina-se quando a substância se encontra nu local seco, sendo função da teperatura e da huidade do ar. O eso sal anidro pode cristalizar co diferente núero de oléculas de áua de cristalização, dependendo das condições e que esta se dá. Para deterinar a assa olar dos sais hidratados há que ter e conta que as oléculas de áua faze parte interante da sua coposição. Sais, coo por exeplo, NiCl, CuSO 4 e CaCl, pode constituir areados que contê, na sua estrutura, alé de iões, oléculas de áua, dize-se, por isso, sais hidratados. O "ponto" situado nas fórulas, por exeplo NiCl.6H 0, indica que 6 oles de oléculas de áua estão associadas a cada ole de NiCl, sendo a assa deste areado Esta experiência teve coo u dos objectivos a deterinação da assa de áua existente nu sal hidratado (cloreto de cobre hidratado), sendo a forula quíica do cobre hidratado inicial CuCl.H O, assi oles de oléculas de áua estão associadas a cada ole de CuCl. Material - Balança de precisão - Cápsula de porcelana - Espátula - Exsicador Reaentes / Produtos - CuCl.H O 3

4 Procediento 1. Pesou-se ua cápsula de porcelana, previaente seca e estufa.. Pesou-se, na cápsula, 5 de cloreto de cobre (II) hidratado e reistou-se o valor obtido da assa. 3. Colocou-se durante horas na estufa, a ºC; observou-se os cristais forados e deixou-se arrefecer nu exsicador (durante ua seana). 4. Pesou-se novaente o conjunto cápsula + sal e calculou-se a assa de áua eliinada. 5. Procedeu-se aos cálculos adequados à deterinação da fórula epírica do sal. Observação O CuCl é u cristal branco e encontra-se no estado sólido à teperatura abiente. Aqueceu-se e colocou-se no exsicador o cloreto de cobre hidratado, de fora a separar a áua existente, transforando-se assi e cloreto de cobre desidratado. E seuida pesou-se de fora a se deterinar a percentae de áua existente no cloreto de cobre hidratado, de fora a deterinar a fórula epírica do sal. Para realizar a decoposição do cloreto de cobre hidratado, é necessário ter e conta as condições e que tal é feito, pois estas afecta sinificativaente o rendiento final. O rendiento é calculado pela razão entre quantidade de produto obtida experientalente e a quantidade obtida teoricaente. Portanto, o valor do rendiento nunca poderá exceder os 100%, pois coo é óbvio, a quantidade de produto obtida nunca é superior à que deveríaos obter. Este facto deve-se à possível ocorrência de reacções paralelas, á atosfera de trabalho e até eso a á condição do aterial, tabé ao efectuar-se as pesaens, aqueciento e arrefeciento, existe perdas, para alé disso o cloreto de cobre não era puro, e já se encontrava parcialente desidratado, pois e caso contrário obter ia-se ais áua. 4

5 Reisto de Medições sal hidratado capsula = 5,00 = 191,05 capsula+ sal desidratado = 195,90 Cálculos Deterinação da assa de sal desidratado (cloreto de cobre (II) hidratado) e a assa da áua existente no sal hidratado: sal hidratado capsula = 5,00 = 191,05 capsula+ sal desidratado = 195,90 capsula+ sal desidratado capsula = sal desidratado 195,90 191,05 = 4, 85 hidratado sal desidratado = áua 5,00 4,85 = 0, 05 Deterinou-se que o sal desidratado é 4,85 e que a áua existente no sal hidratado era de 0,05. Deterinação epírica da fórula quíica do sal hidratado (cloreto de cobre (II) hidratado): CuCl. H O( s) CuCl ( s) + H O( ) 5,00 4,85 0,05 M ( CuCl ) = 63, ,45 = 134,45 / ol M ( H O) = 1, ,00 = 18,0 / ol 5

6 áua 0,15 n( H O) = n( H O) = n( H O) = 0,0083 ol M ( H O) 18,0 sal desidratado 4,85 n( CuCl ) = n( CuCl ) = n( CuCl ) M ( CuCl ) 134,45 = 0,0361 ol Atendendo à estequioetria do sal hidratado pode dizer-se que: n( H O) x = n( CuCl ) 1 0,0083 0,0361 x = x = 0,3 1 ol A fórula quíica do coposto será 3 CuCl. H O 100 Deterinação do rendiento da reacção: qt. real 0,3 η = 100 η = 100 η = 1 qt. prevista % Deterinou-se que o rendiento da reacção foi 1%. Conclusões Conclui-se que da decoposição do cloreto de chubo hidratado (CuCl.H O), obté-se dois copostos, o cloreto de chubo (CuCl ) e áua (H O), sendo o CuCl sólido e branco enquanto que o H O é asoso e incolor. Conclui-se que o CuCl é u cristal de cor branca, assi coo a utilização da estufa para aquecer o cloreto de chubo hidratado, peritiu a separação da áua existente assi, e que o exsicador te coo objectivo secar o coposto final. Conclui-se que o rendiento obtido foi uito baixo, sendo apenas 1%, este facto deve-se, principalente, às perdas durante o transporte do sal, assi coo a sua pureza, outra causa é que o sal já se encontrava parcialente desidratado antes de se efectuar esta experiência. Bibliorafia 6

7 SIMÕES, Teresa; QUEIRÓS, Maria; SOMÕES, Maria Técnicas Laboratoriais de Quíica Bloco I, Porto, 1.ª ed., Porto Editora, 000. SIMÕES, Teresa; QUEIRÓS, Maria; SOMÕES, Maria Técnicas Laboratoriais de Quíica Bloco II, Porto, 1.ª ed., Porto Editora, 001. ROSENBERG, Jeroel; EPSTEIN, Lawrence Quíica Geral, Portual, 1.ª ed., McGraw-Hill,