PRÁTICA 5: Oxigênio e Enxofre Objetivos Preparar o gás oxigênio, por método laboratorial e estudar algumas de suas propriedades. Estudar o enxofre nas suas variações alotrópicas e algumas de suas reações. Materiais e reagentes: 07 Tubos de ensaio Dióxido de manganês Estante para tubos HCl diluído Espátula Água Oxigenada (20 volumes) Conta-gotas NaOH 2 mol L -1 01 béquer 50 ml Permanganato de potássio 0,2 mol L -1 Bico de Bunsen Ácido sulfúrico 2 mol L -1 01 pinça de madeira Solução de Dicromato de potássio Fósforos Enxofre em pó Tela de amianto e tripé Zinco em pó Funil de vidro e papel de filtro Clorofórmio Acetato de chumbo Fita de magnésio Ácido nítrico Cloreto de bário Procedimento Experimental Parte 1: Preparação do oxigênio a) Oxidação e decomposição da água oxigenada Coloque em 3 tubos de ensaio 1 ml de água oxigenada "20 volumes" e adicione, separadamente, com agitação: 1) algumas gotas de NaOH 2 mol L -1 e, em seguida, gotas de solução de permanganato de potássio 0,2 mol L -1 em um dos tubos. 2) uma ponta de espátula de dióxido de manganês no segundo tubo. 3) algumas gotas de ácido sulfúrico 2 mol L -1 e em seguida, algumas gotas de solução de dicromato de potássio no terceiro tubo. Parte 2. Reações e propriedades do enxofre a) Reação de enxofre com ácido nítrico Introduza uma ponta de espátula de enxofre em pó em um tubo de ensaio limpo e seco. Adicione cerca de 2 ml de ácido nítrico concentrado e aqueça até a ebulição (trabalhe na capela) utilizando uma pinça de madeira apropriada. Deixe esfriar, Profs. André S. Polo & Pablo A. Fiorito Página 1
coloque cerca de 5 ml de água destilada e filtre em funil de vidro com papel adequado. Ao filtrado, recolhido em outro tubo de ensaio, junte algumas gotas de solução de cloreto de bário. Observe e interprete. Em outro tubo de ensaio, coloque uma ponta de espátula de enxofre e adicione 2 ml de ácido clorídrico diluído. Agite, observe e interprete. b) Verificação do comportamento do enxofre quando aquecido. Coloque enxofre em pó (~2 g) num tubo de ensaio limpo e seco e aqueça-o, na capela, usando a chama fraca do bico de Bunsen. Não deixe o enxofre entrar em combustão. Observe a fusão e as mudanças subsequentes de cor e viscosidade do enxofre. c) Preparação do enxofre plástico Aqueça o enxofre do ensaio anterior até a sua fervura. Em seguida, despeje-o, lentamente, na forma de um fio fino em um béquer contendo água fria. Retire o sólido formado da água e seque-o entre folhas de papel de absorvente. Teste a ductilidade do enxofre e a sua solubilidade em clorofórmio. Compare estas propriedades com as do enxofre original. d) Reação de enxofre com zinco (demonstrativo) Faça uma mistura de enxofre e zinco, ambos em pó, na proporção 1:2. Na capela, coloque a mistura sobre uma tela de amianto. Introduza na mistura um pedaço de fita de magnésio (~6 cm), deixando uma das extremidades para fora, ou então utilize um pedaço de carvão incandescente. Aproxime uma chama na extremidade da fita para iniciar a reação. (CUIDADO: a reação é extremamente exotérmica e os produtos tóxicos. NÃO OLHE DIRETAMENTE PARA A CHAMA). Depois de terminada a reação, deixe esfriar e recolha em dois tubos de ensaio, uma pequena quantidade do produto da reação. Ao primeiro tubo adicione água e verifique o desprendimento de gás de odor típico. No outro tubo adicione algumas gotas de ácido clorídrico diluído. Agite e deixe os vapores entrarem em contato com um papel de filtro previamente umedecido com uma solução de acetato de chumbo e, se necessário, aqueça ligeiramente o tubo. Observe e interprete. Descarte de Material: Verifique se há frasco rotulado para guardar o resíduo na capela ou ao lado da pia. Profs. André S. Polo & Pablo A. Fiorito Página 2
Recomendações para a elaboração do relatório Deve conter: a) título da experiência, nome completo dos alunos(as) e data da realização da experiência; b) breve introdução (máximo 2 páginas) abordando formas de produção do oxigênio, quais estruturas que o enxofre pode apresentar em sua forma elementar, quais são as principais reservas naturais de enxofre, e suas principais aplicações, descreva, resumidamente, o processo industrial de preparação do ácido sulfúrico e suas principais aplicações; c) na parte experimental, basta citar que foram seguidas as instruções do roteiro fornecido pela professora. Se algum ensaio foi modificado no decorrer da aula experimental, faça a devida observação no relatório; d) para cada um dos experimentos realizados, descreva o que foi possível observar (por exemplo, a evolução de gás, o consumo de um reagente, as alterações de cor, etc.). Com base em suas anotações e com o auxílio da bibliografia, interprete o experimento realizado e escreva as equações químicas devidamente balanceadas. Procure "enriquecer" essa parte do relatório, discutindo, por exemplo, as questões a seguir. Escrevas as equações químicas que representam os processos observados nos ensaios da parte 1. Justifique utilizando as suas observações. Quais diferenças podem ser observadas quando se utiliza o iodeto de potássio ao invés de dióxido de manganês como catalisador? Explique. Como podemos confirmar que o gás formado é realmente o oxigênio? Explique. Escreva as equações químicas que representam os processos observados no ensaio a da parte 2. Justifique utilizando as suas observações. Explique todas as alterações observadas durante o experimento de aquecimento do enxofre (parte 2 b e c). Relacione suas observações com as mudanças na estrutura molecular do enxofre. Compare as propriedades do enxofre plástico com as do enxofre original. As propriedades do enxofre plástico se conservam? Explique. Escrevas as equações químicas que representam os processos observados no ensaio d da parte 2. Justifique utilizando as suas observações. e) conclusão Profs. André S. Polo & Pablo A. Fiorito Página 3
f) bibliografia utilizada, contendo nome dos autores ou editores, título do material, editora, volume, edição, ano de publicação e número dos capítulos e páginas consultadas. Referências 1. Livros de Química Inorgânica indicados para esta disciplina. 2. Russell, J. B. Química geral. 2 ed. São Paulo: Makron Books, 1994, v. 1. 3. Farias, R.F., Práticas de Química Inorgânica. 1 ed. Campinas: Editora Átomo, 2007. Profs. André S. Polo & Pablo A. Fiorito Página 4
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