Descobrir composto desconhecido

...

X . NH4. H2O X + NH4OH + H+[pic 4]

NH4OH + H+ NH3 + H2O [pic 5]

Ainda neste tubo, parte do sólido torna-se amarelado. Com base na fórmula empírica, sabe-se que neste composto há ferro e enxofre. O Sulfato ferroso, ao reagir com vapor de água e oxigênio, forma o Sulfato férrico ( Fe2(SO4)3 ), que é um composto originalmente amarelo, como o pó formado no tubo de ensaio. A reação química que descreve esta etapa é:

12 FeSO4 + 3 O2 + 6 H2O 4 Fe2(SO4)3 + 4 Fe(OH)3[pic 6]

O próprio sulfato ferroso quando está em presença de uma base reage com esta, formando um sólido de cor escura, negra. A reação química ocorrida neste ponto foi a do Sulfato ferroso com o Hidróxido de amônio, formando como produto hidróxido de Ferro II e Sulfato de amônio. O hidróxido de ferro II tem como característica a cor negra que apareceu em parte do sólido. A reação química que descreve esta etapa é:

FeSO4 + 2 NH4OH (NH4)2SO4 + Fe(OH)2[pic 7]

O Sulfato férrico quando está em presença de uma base reage com esta, formando um sólido de cor castanho avermelhado. A reação química ocorrida neste ponto foi a do Sulfato férrico com o Hidróxido de amônio, formando como produto hidróxido de Ferro III e Sulfato de amônio. O hidróxido de ferro III tem como característica a cor castanha avermelhada que apareceu em parte do sólido. A reação química que descreve esta etapa é:

Fe2(SO4)3 + 6 NH4OH 3 (NH4)2SO4 + 2 Fe(OH)3[pic 8]

Tubo 2

No segundo tubo foi colocada uma parcela pequena do sólido desconhecido e foi adicionada água destilada ao tubo. Quando a água é adicionada, o composto se solubiliza na água, de acordo com a reação genérica abaixo:

X + H2O X . H2O[pic 9]

Quando esse composto é solubilizado, percebe-se uma turvação no tubo de ensaio. Como já se constatou a presença de amônio e de sulfato no composto, a turvação é causada pela formação do Sulfato de Amônio ((NH4)2SO4) após a adição de água, o qual é instável e se decompõe em Amoníaco e Ácido Sulfúrico (H2SO4), produtos causadores da turvação no tubo. As reações químicas, genérica e real, que representam esta etapa são:

X + H2O X . H2O + (NH4)2SO4[pic 10]

(NH4)2SO4 H2SO4 + 2NH3[pic 11]

Já se sabe da existência do Sulfato Ferroso no composto desconhecido. Quando este reage com a água, libera Ferro e Ácido Sulfúrico. Ao se adicionar Ácido Sulfúrico no tubo em questão, este acidifica o meio e intensifica a formação de Ferro, essas mudanças fazem com que a solução pare de turvar e se torne também incolor, pois antes era verde clara. A reação que descreve esta etapa segue abaixo:

2 FeSO4 + 2 H2O → 2 Fe + 2 H2SO4 + O2

A exposição ao ar faz com que ferro formado entre em contato com o Oxigênio gerando óxido de ferro, que, na solução, estão em forma de íons. A reação que descreve esta etapa segue abaixo:

4Fe+ +3 O2 2 Fe2O3[pic 12]

Como existem íons Ferro presentes em solução, ao colocar o indicador Ferrocianeto de Potássio ( K3Fe(CN)3 ) os íons reagem com ele de modo a solução fica azul escura e forma um precipitado azul escuro, o Ferrocianeto Férrico, que é o produto principal dessa reação. A reação química que descreve esta etapa é:

3K3Fe(CN)6 + 4Fe3+ Fe4[Fe(CN)6]3 + 9K +[pic 13]

Tubo 3

No terceiro tubo foi adicionada uma parcela do sólido desconhecido e também água destilada a fim de solubilizá-lo. Em seguida foram adicionadas gotas de Cloreto de Bário ( BaCl2 ). Quando as gotas foram inseridas o composto desconhecido, que possui Sulfato em sua composição, reage com o Cloreto de Bário formando Sulfato de Bário ( BaSO4 ), que é um sal de coloração branca, insolúvel em água. Por isso se forma o precipitado branco dentro do tubo e ela adquire um aspecto leitoso inicialmente. A reação genérica que descreve esta etapa encontra-se a seguir:

[pic 14]

X . SO4 + BaCl2 X + BaSO4[pic 15]

- Qual é o composto?

Após os testes e com o auxílio da Fórmula empírica, pode-se concluir que o composto em questão é o Sulfato Ferroso Amoniacal Hexa-hidratado, de fórmula (NH4)2Fe(SO4)2 · 6H2O.

pROCEDIMENTO 3

questões

- Preencher o quadro abaixo indicado.

Amostra

cor da chama

elemento metálico

BaCl2

Verde-amarelado

Ba

KCl

Violeta

K

CaCl2

Laranja

Ca

LiCl

Vermelho

Li

NaCl

Amarelo

Na

- Em que se baseia o ensaio da chama?

O teste de chama se baseia em espectros de emissão, característicos para cada elemento diferente, para identificar a presença de íons metálicos em certa solução. Os elétrons encontram-se dispostos em camadas, os níveis energéticos. Ao receber uma certa quantidade de calor, energia, os elétrons daquele elemento absorvem esta energia e “saltam” de uma camada para outra superior. Como o elétron tende a retornar para a sua camada de origem, o seu estado fundamental, este, ao voltar, libera a energia que antes absorveu. Essa energia é liberada na forma de Fótons. Como cada elemento libera essa radiação em um comprimento de onda diferente, característico de cada um, por isso pode-se identificar elementos através do teste de chama, pois cada um emite uma cor diferente, de acordo