ESTUDO DE ALGUMAS PROPRIEDADES DO CARBONO E SEUS COMPOSTOS

...

- Hidróxido de sódio (0,1 mol/L);

- Hidróxido de cálcio;

- Fita de magnésio;

PROCEDIMENTO

1. Cerca de 5 mL de solução concentrada de H2S04 foram medidos utilizando uma proveta.

2. Cerca 1 g de C12H22O11 foi adicionado em um béquer e em seguida, cuidadosamente, a solução de H2S04 , observou-se durante alguns minutos.

3. Foram adicionados 0,5 g de carvão ativado a 10 mL de refrigerante colorido contidos em um béquer. Agitou-se a mistura, filtrou e observou-se o fenômeno.

4. Um gerador de CO2 (Figura 1) foi produzido, adicionando 10 g de CaCO3 ou ao kitasato.

5. Em um béquer de 100 mL foram colocados 50 mL de água destilada, algumas gotas de solução de azul de bromotimol e algumas gotas de solução de NaOH (apenas o suficiente para se verificar uma mudança de cor).

6. Foram colocados cerca de 50 mililitros de uma solução de HCI (1: 1) no kitassato e este foi fechado com uma rolha de borracha. Borbulho-se o gás produzido na solução preparada no item 5.

7. Misturou-se cerca de 0,5 g de Ca(OH)2 com 40 mL de água em um béquer de 100 mL e filtrou-se a mistura para outro béquer de 100 mL.

8. Foram produzidos mais CO2 (se necessário, adicionar mais CaCO3 ao kitasato) e borbulho-se o gás produzido na solução preparada no item 7.

9. Foram produzidos mais CO2 recolhendo o gás em dois erlenmeyers e fechando-os em seguida com rolhas de borracha.

10. Despejou-se o gás contido no primeiro erIenmeyer sobre um fósforo aceso.

11. Um pedaço de fita de Mg (cerca de 3 em), foi aquecida na chama até a incandescência e introduzida no segundo erlenmeyer.

[pic 1]

Figura 1: gerador de CO2

RESULTADOS

- No béquer contendo açúcar, houve a mudança de cor para amarelo e em seguida para preto;

- O refrigerante colorido ao entrar em contato com o carvão ativado e ser filtrado perdeu a sua coloração, tornando-se incolor;

- A solução antes do borbulhamento de CO2 era azul e após se tornou amarela.

- A solução antes do borbulhamento de CO2 era incolor e após sua coloração se tornou branca e com bolhas de gás;

- Ao adicionar o fósforo ao erlenmeyer a chama se apagou rapidamente;

- O Mg entrou em combustão rapidamente, porém ao ser adicionado ao erlenmeyer a chama se apagou.

DISCUSSÃO E CONCLUSÃO

- No béquer contendo açúcar, houve a mudança de cor devido à desidratação causada pelo ácido, conforme a equação:

C12H22O11 + H2SO4 γ 12C (carvão) + 11H2O

- O refrigerante colorido se tornou incolor devido as propriedades do carvão ativado de coletar seletivamente compostos pelos quais possua afinidade no interior dos seus poros, apresentando um excelente poder de clarificação. Sendo assim, provavelmente o corante do refrigerante ficou retido no carvão ativado;

- O azul de bromotimol é um indicador de que em solução básica fica azul e em solução ácida fica amarelo, assim a solução antes do borbulhamento de CO2 era azul, básica pois continha NaOH e após se tornou amarela pois houve reação da solução com o CO2 e a solução se tornou ácida, conforme a equação:

H2O+CO2 ◊H2CO3

- A solução antes do borbulhamento de CO2 era incolor e após sua coloração se tornou branca devido a reação:

Ca(OH)2(aq) + CO2(g) ◊ CaCO3(s) + H2O (l)

Já as bolhas de gás se devem ao excesso de CO2 na solução;

- Ao adicionar o fósforo ao erlenmeyer a chama se apagou rapidamente, uma vez que para que a combustão continuasse seria necessária a presença de oxigênio no recipiente mas o mesmo estava saturado com CO2 , assim, a chama se apagou;

- O Mg entrou em combustão rapidamente, por ser altamente inflamável, porém ao ser adicionado ao erlenmeyer sem oxigênio, a combustão cessou devido a saturação de CO2.

Com os resultados obtidos pode-se concluir que o açúcar sofre desidratação causada pelo ácido sulfúrico e o carvão ativado é um excelente agente clarificante. Já o CO2 é um eficiente inibidor de combustão e que quando reage com Ca(OH)2 precipita em CaCO3.

RESPOSTAS DAS QUESTÕES PROPOSTAS

- Qual é o principal produto da reação entre ácido sulfúrico e sacarose? Como você explica o fenômeno observado?

O principal produto da reação é carbono (carvão). No béquer contendo açúcar, houve a mudança de cor devido à desidratação causada pelo ácido, conforme a equação:

C12H22O11 + H2SO4 γ 12C (carvão) + 11H2O

- Cite outras aplicações para o carvão ativado?

No tratamento de águas o carvão se destaca por reter impurezas e elementos poluentes. Na medicina o carvão é utilizado em tratamentos em casos de intoxicações com substancias tóxicas.

- Sugira alguma explicação para o fenômeno observado na filtração do refrigerante utilizando carvão ativado.

O refrigerante colorido se tornou incolor devido as propriedades do carvão ativado de coletar seletivamente compostos pelos quais possua afinidade no interior dos seus poros, apresentando um excelente poder de clarificação. Sendo assim, provavelmente o corante do refrigerante ficou retido no carvão ativado;

- Como se explicam as variações de cores observadas nos itens 5 e 6?

O azul de bromotimol é um indicador de que em solução básica fica azul e em solução ácida fica amarelo, assim a solução antes do borbulhamento de CO2 era azul, básica pois continha NaOH e após se tornou amarela pois houve reação da solução com o CO2