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A .L . 1.2 SÍNTESE DO SULFATO DE TETRAMINOCOBRE ( I I )
MONO-HIDRATADO
QUÍMICA 11.ºANO
QUESTÃO-PROBLEMA
O que se pode fazer com amoníaco?
O amoníaco é uma substância utilizada mundialmente em larga escala para a
síntese de muitas outras, usadas como fertilizantes, monómeros para polímeros,
produtos de limpeza, refrigeração (no estado líquido), explosivos e corantes. A
actividade proposta é a síntese de um sal que é usado em estamparia têxtil e
como fungicida - o sulfato de tetraaminacobre (II) monohidratado.
PREPARAÇÃO PRÉVIA
Para a realização esta actividade experimental é fundamental que os alunos
dominem o espaço do laboratório e tenham destreza na realização das
actividades propostas. Teoricamente, é necessário que os alunos saibam
traduzir as reacções químicas por equações e saibam realizar cálculos quer
estequiométricos quer do rendimento da reacção.
A actividade implica uma semana de tempo de espera pelo que, além de uma
aula dedicada à realização da actividade, é necessário cerca de 30 minutos da
aula da semana seguinte.
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TRABALHO LABORATORIAL
MATERIAL (POR TURNO)
Material Quantidades
Copo de precipitação de 100mL 4
Vidro de relógio 4
Espátula 4
Almofariz 4
Vareta 4
Proveta de 10 mL 6
Esguicho com água destilada 4
Balança 1
Equipamento para filtração por sucção 4
Papel de filtro 4
REAGENTES
Reagente Frases R Frases S Álcool etílico 96% R11 S2, S7, S16
Amónia a 25% (m/m) R10, R23, R34, R50 S1/2, S16, S36/37/39, S45, S61
Sulfato de cobre (II) penta-hidratado
R22, R36/38, R35 S2, S22, S60, S61
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PROCEDIMENTO1
PARTE I
1. Diluir 8,0 cm3 de amónia em 5,0 cm3 de água num copo de precipitação
de 100 mL.
2. Pesar uma amostra de massa (m1) correspondente a 0,020 mol de
sulfato de cobre (II) penta-hidratado. Reduzir a amostra a pó num
almofariz.
3. Adicionar os cristais pulverizados à solução de amónia, que se encontra
no copo de precipitação, e agitar com a vareta até que o todo o sal se
dissolva.
4. Medir 8,0 cm3 de álcool etílico e adicionar com o auxilio da vareta, sem
agitar, ao conteúdo do copo.
5. Tapar o copo com um vidro de relógio e deixar repousar até à aula
seguinte.
1 Adaptado de Dantas, M. d., & Ramalho, M. D. (2009). Caderno de actividades laboratoriais, Jogo de Partículas A - Física e Química A - Química - Bloco 1 - 10.º/11.º ano. Lisboa: Texto Editores, Lda.
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PARTE II
6. Agitar o copo, de modo a que a precipitação do sal formado seja total;
deixar sedimentar os cristais.
7. Fazer a decantação dos cristais. Desprezar a fase liquida.
8. Colocar os cristais num filtro, previamente pesado, e lavar, a pressão
reduzida, sucessivamente com 2,0 cm3 e 5,0 cm3 de uma mistura 1:1 de
amónia e álcool etílico.
9. Lavar novamente os cristais com 5,0 cm3 de álcool etílico e seque-os a
pressão reduzida.
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10. Secar os cristais com papel de filtro e pesar (m2).
CÁLCULOS PRÉVIOS
O passo 2 do procedimento implica o cálculo da massa a pesar, m1.
!!"#!!∙!!!! = 0,020 mol
! !"#!! ∙ 5!!! = 63,55 + 32,07 + 4×16,00 + 5× 2×1,008 + 16,00 ⇔
⇔ ! !"#!! ∙ 5!!! = 249,70 g/mol
! =!!⇔ ! = !×!
!! = 0,020×249,70 = 4,99g
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REGISTO E TRATAMENTO DE DADOS
!! = 3,16g
Os cristais tinham uma cor azul-arroxeada escura.
A reacção de síntese é dada pelo equação química seguinte:
!"#!! ∙ 5!!! !" + 4!!! → !" !!! ! !!! ∙ !!! !" + 4!!!
Estequiometricamente, é uma reacção de 1:1. Assim, se partimos de 0,020 mol
de CuSO! ∙ 5H!O, estequiometricamente esperam-se a formação de 0,020 mol
de Cu NH! ! SO! ∙ H!O.
! !" !!! ! !!!∙!!! = 0,020 mol
! !" !!! ! !!! ∙ !!!
= 63,55 + 4× 14,01 + 3×1,008 + (32,07 + 4×16,00) + 2×1,008 + 16,00
= 245,77 g/mol
! = !×!
! !" !!! ! !!!∙!!! = 0,020×245,77 = 4,92g
! = !!"#$%&!!"#$%&'(
×100, ou seja, ! = !!! !" !!! ! !!!∙!!!
×100
! =3,164,92
×100 = 64,3%
DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
Como previsto, obtiveram-se cristais azul-arroxeados escuros, indicador de que
se deu a síntese de sulfato de tetraminocobre (II) mono-hidratado.
O valor de rendimento calculado é um valor bastante plausível para uma síntese
realizada no laboratório escolar.
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CONSIDERAÇÕES
1. Não esquecer que a preparação da solução de amónia deve ser feita na
hotte, pois esta substância é tóxica. Na lavagem dos cristais com amónia
é fundamental que se evite respirar os vapores. Se possível deve usar-se
máscara e luvas.
2. O álcool etílico não deve ser manuseado perto de uma chama pois é
inflamável.
3. Se após uma semana existirem ainda cristais azul turquesa, é porque a
reacção de síntese não se deu e não faz sentido calcular o rendimento.
4. Alertar os alunos para os cuidados a ter quando se trabalha com filtração
a pressão.
5. Não aproveitar as águas de lavagem, pois dificulta a secagem dos
cristais, obtendo-se posteriormente valores erróneos de rendimento
(superior a 100%).
6. Se necessário, no passo 8, efectuar lavagens extra com a mistura.
BIBLIOGRAFIA
Dantas, M. d., & Ramalho, M. D. (2009). Caderno de actividades laboratoriais, Jogo
de Partículas - Física e Química A - Química - Bloco 2 - 11.º/12.º ano. Lisboa: Texto
Editores, Lda.
Dantas, M. d., & Ramalho, M. D. (2009). Jogo de Partículas - Física e Química A -
Química - Bloco 2 - 11.º/12.º ano. Lisboa: Texto Editores, Lda.
Martins, I. P., & al., e. (2003). Programa de Física e Química A, 11º ou 12º anos.
Ministério da Educação.