Relatório Química Inorgânica - Os Halogênios

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Em um tubo de ensaio marcado como tubo A, foi colocado 2 mL de solução 0,1 M de KBr e adicionado 2 mL de água de cloro, produzida anteriormente. No tubo de ensaio marcado como B, colocou-se uma solução de 2 mL de KI 0,1 M, adicionando 2 mL de água de cloro. Em ambos os tubos foi realizada a extração dos compostos, Br2 e I2, respectivamente, acrescentando aos tubos 2 mL do solvente apolar hexano (CH3(CH₂)₄CH₃).

No tubo A, ocorreu primeiramente a reação de 2 mL de água de cloro com 2 mL de KBr. Não foi observada mudança de coloração da solução nesta reação, apesar da presença de KCl, conforme indicado na equação: 2KBr + HClO + HCl → 2KCl + Br2 + H2O. Ao adicionar 2 mL de hexano há formação de duas fases igualmente incolores e translúcidas, sendo a segunda, que contém o hexano, aparentemente mais viscosa que a primeira fase. Ao agitar, o bromo, que é pouco solúvel em água (35 g/L) e estava na primeira fase, entra em contato com o hexano da segunda fase, sendo, portanto, solubilizado no mesmo, contudo não há alteração na coloração da solução.

No tubo B, ocorreu primeiramente a reação de 2 mL de água de cloro com 2 mL de KI. Esta reação provocou mudança na coloração da solução, tornando-a amarelada devido à presença do KCl, conforme indicado na equação: 2KI + HClO + HCl → 2KCl + I2 + H2O. Ao adicionar 2 mL de hexano, há formação de duas fases, onde a primeira é de coloração amarelada e a sendo a segunda translúcida, contendo o hexano. Ao agitar, o Iodo, que é pouco solúvel em água (0,3 g/L) e estava na primeira fase, entra em contato com o hexano da segunda fase, sendo, portanto, solubilizado no mesmo, mudando a coloração da segunda fase para a tonalidade violeta, característica do Iodo solubilizado.

- RESPOSTAS AS PERGUNTAS PÓS-LABORATÓRIO

- Equacionar a reação de preparação do cloro em laboratório.

Em laboratório, gás cloro foi preparado pela reação de permanganato de potássio com ácido clorídrico. A equação para a reação é: 2KMnO4 + 16HCl → 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O.

- Discutir sobre a reatividade do cloro com metais e compostos.

A fila de reatividade dos ametais principais, é dada pela seguinte ordem crescente: F > O > N > Cl > Br > I > S > C. Onde é praticamente impossível encontrar o cloro sem estar combinado com outros elementos, devido a sua alta reatividade. Quando a água de cloro (Cl2(aq)) e o iodeto de potássio (KI(aq)) reagem, observa-se a formação de um precipitado marrom, seguindo a equação: Cl2(aq) + 2KI(aq) → 2KCl(aq) + I2(aq). O precipitado marrom é o iodo (I2) que foi formado. O cloro desloca o íon iodeto (I-) do iodeto de potássio (KI), o que mostra que o cloro é mais reativo que o iodo. Se analisarmos a transferência de elétrons, veremos que o cloro reduziu (ganhou elétrons), pois seu número de oxidação (Nox) diminuiu de zero para -1. O íon iodeto foi quem perdeu esses elétrons (oxidou), tendo seu Nox aumentado de -1 para zero. Por outro lado, se colocarmos o iodo para reagir com o cloreto de potássio, a reação não ocorrerá, porque o iodo é menos reativo que o cloro e não consegue deslocá-lo: KCl(aq) + I2(aq)→ reação não ocorre espontaneamente.

- Por que não devemos guardar soluções de HF em recipientes de vidro?

Este composto não pode ser armazenado em recipientes de vidro devido a sua reatividade com a sílica (SiO2), ele reage com o vidro formando tetra fluoreto de silício (SiF4) que é solúvel em água, desta forma o vidro é degradado pelo ácido.

- Discutir a reatividade do HCl e dos cloretos verificada no laboratório.

O ácido clorídrico (HCl) não reage com a água, mas é corrosivo para a maioria dos metais com liberação de gás hidrogênio, que pode formar misturas explosivas com o ar. O cloreto de potássio (KCl) é estável em condições de uso e estocagem, a decomposição produz gás de cloreto de hidrogênio. É incompatível com agentes oxidantes fortes, ácidos fortes e altas temperaturas. O ácido hipocloroso (HClO) é um agente oxidante muito forte, e pode reagir e destruir muitos tipos de moléculas, incluindo os corantes orgânicos presentes nas roupas.

- CONCLUSÃO

Conforme acima descrito, foi obtido água de cloro através da reação do Permanganato de potássio com o Ácido Clorídrico. O sucesso dessa reação ficou evidenciado pelos testes realizados nos tubos de ensaio B, onde houve a separação do Iodo, que foi posteriormente solubilizado pelo hexano que adquiriu coloração violeta típico da reação com o iodo. No tubo de ensaio A, era esperado que também ocorresse a separação do halogênio, conforme a reação que foi apresentada. Porém, como o Bromo não apresenta cor característica na reação, não foi possível visualizar esta reação.

BIBLIOGRÁFIA

ATKINS, Peter William; JONES, Loretta. Princípios de Química: Questionando a vida moderna e o meio ambiente. 3. Ed. Porto Alegre. Bookman, 2006. 914 p. ISBN 8536306688 (enc.)

HEIN, Morris; ARENA, Susan, Fundamentos de Química Geral. Tradutor: Geraldo Gerson Bezerra de Souza, Roberto de Barros Faria, 9ª Edição, LTC, 1996.

MARTINS, Márcio. Diário de um Químico Digital 3.0. Disponível em: . Acesso em: 22 out. 2017.

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