Relatório Curva de Solubilidade do Dicromato de Potássio

Relatório Curva de Solubilidade do Dicromato de Potássio

Escola Técnica Estadual de Suzano

Tópicos em Química Experimental

Construção da Curva de Solubilidade de um Sal.

Professora Marli

15 de Maio de 2009.

Construção da Curva de Solubilidade de um Sal.

Objetivo:

Verificar a solubilidade de um sal, no caso o dicromato de potássio, em diferentes temperaturas e, a partir dos dados obtidos, construir a curva de solubilidade do mesmo.

Introdução:

A solubilidade de uma substância em um determinado solvente depende, entre outros fatores, da temperatura. Logicamente que a natureza dos componentes que formarão uma solução, o soluto e o solvente, também interfere diretamente no quadro. Um exemplo claro disto é a questão que envolve os sais. Sais anidros, que não contém água em sua forma cristalina, têm a tendência de apresentar curvas de solubilidade sem variações bruscas, ao contrário dos sais hidratados, que apresentam pontos de inflexão na curva, representando o momento em que o sal perdeu a água que havia em si. A partir disto devemos analisar o caso do K2Cr2O7 e construirmos sua curva de solubilidade.

Materiais e Reagentes:

Béquer (600 ml); Proveta (100 ml); Tela de Amianto;

Balança Analítica (200 gr.); Termômetro; Bastão de Vidro;

Também foram utilizados um fogareiro a energia elétrica, 20 gramas de Dicromato de Potássio anidro e 20 ml. de água.

Parte Experimental:

Primeiramente, foram colocados 20 ml. de água na proveta. Logo depois foi aferida a massa de 20 gramas de dicromato de potássio (K2Cr2O7), que foram colocadas na proveta. Com o auxílio do bastão de vidro a mistura foi agitada com o objetivo de retirar todo o sal sólido das paredes da proveta. A proveta contendo a mistura foi colocada dentro de um béquer contendo água de tal forma que a mistura da proveta ficasse imersa na água. O sistema foi colocado na tela de amianto sobre o fogareiro para que fosse aquecido. Antes do início do aquecimento, a temperatura do interior da proveta foi aferida com o auxílio do termômetro e o volume de sal precipitado também foi medido. Feitas as anotações, o sistema foi aquecido e a temperatura foi sempre aferida. Quando a temperatura do interior da proveta chegou a 60 ºC acima da primeira leitura, o sistema de aquecimento foi desligado. O volume de sal precipitado foi medido e anotado. Logo após, foi feito o resfriamento da proveta através da substituição da água quente do béquer por água fria. A cada 10°C de resfriamento, o volume de sal que continuava depositado era anotado. Isso se seguiu até a temperatura ambiente de 25°C, pois não foi possível resfriar o sistema à temperatura inicial de 23°C.

Cálculos e Reações:

Os cálculos foram realizados conforme a tabela abaixo:

A

B

C (item B x 1,48)

D (20 - item C)

E (item D x 5)

Temperatura (°C)

Volume de sal depositado (ml)

Massa não dissolvida em 20 gramas de água (gr.).

Massa dissolvida em 20 gramas de água (gr.).

Massa dissolvida em 100 gramas de água (gr.).

25

13

19,24

0,76

3,8

33

12

17,76

2,24

11,2

43

10

14,80

5,20

26,0

53

8

11,84

8,16

40,8

63

5

7,40

12,60

63,0

73

1

1,48

18,52

92,6

Na coluna A, consta a temperatura em que a medição foi realizada. Em B consta o volume de sal que estava depositado no fundo da proveta (precipitado). Como a densidade do K2Cr2O7 é de 1,48 g/ml, para descobrirmos a massa de sólido que precipitou em cada etapa, multiplicamos o volume (B) pela densidade, valores que constam na coluna C. Como em C consta a massa não dissolvida, para chegarmos à massa dissolvida, subtraímos o total de soluto, 20 gramas, pelo valor não dissolvido (C), e obteremos os valores que constam em D. Como a solubilidade deve ser expressa em g de soluto/100 g de solvente, devemos multiplicar os valores obtidos em D por 5.

Resultados e Discussões:

Após a realização dos cálculos, podemos chegar aos seguintes resultados:

Temperatura (°C)

Solubilidade (g de dicromato de potássio/100 g de água)

25

3,8

33

11,2

43

26,0

53

40,8

63

63,0

73

92,6

Com isso, podemos dizer que a quantidade de sal que podemos dissolver na água aumenta com a variação positiva da temperatura. A partir disso, podemos entender o motivo pelo qual as soluções supersaturadas são extremamente instáveis. Deve-se ressaltar que o resultado já era esperado e que os 5 ml de sal depositados ao final do aquecimento não foram considerados nos cálculos, pois eles não chegaram a se dissolver no solvente. A partir dos dados da tabela acima, podemos criar um gráfico da curva de solubilidade do K2Cr2O7, que é apresentado a seguir:

No gráfico, pode-se observar nitidamente a curva de solubilidade do sal em função da temperatura, fato que pode ser comprovado experimentalmente.

Questões:

  1. O que se observa durante o aquecimento da solução? E durante o resfriamento?

Durante o aquecimento da solução, pode-se notar que a quantidade de soluto depositada no fundo da proveta diminuía com o aumento repentino da temperatura. Já no resfriamento, podemos perceber o fenômeno contrário, com a diminuição da temperatura a quantidade de soluto que precipitou aumentava.

  1. Usando a curva de solubilidade que você construiu, calcule:

  1. A massa de dicromato que pode ser dissolvida em 50 g de água a 48°C:

Fazendo uma consulta ao gráfico, veremos que a 53°C podemos dissolver 40,8 g de sal em 100 g de água. Com isso, pelo gráfico, a quantidade aproximada de soluto que poderia ser dissolvida em 100 g de água a 48°C é de 34 g. Com isso, em 50 gramas de água, o máximo de soluto que é possível dissolver são 17 g.

  1. A massa de água necessária para dissolver 12 g deste sal a 32°C:

A 33°C e em 100 g de água pode-se dissolver 11,2 g de soluto. Fazendo uma regra de três com os valores a 33°C, teremos:

Água

Sal

100 g

11,2 g

X

12 g

Aplicando o produto dos meios é igual ao produto dos extremos, teremos:

11,2X = 100. 12

X = 1200/11,2

X = 107,14 g.

Logo, a massa de água necessária é de aproximadamente 107,14 g.

Conclusão:

O experimento colaborou para provar, de modo experimental, que a temperatura influencia diretamente na solubilidade dos sais. É claro que a natureza dos elementos da solução também tem papel importante. Podemos verificar que a solubilidade de um sal anidro obedece a uma curva gráfica, que foi montada após o experimento. Por fim, deve-se ressaltar que este experimento foi de fundamental importância para provar, de modo prático, um conceito muito estudado na teoria.

Referências Bibliográficas:

INTERNET – http://pt.wikipedia.com

Reis, Martha. Química Integral. São Paulo, Ftd, 2004.

Russel, John Blair. Química Geral. São Paulo, McGrawn-Hill, 1981.

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