Síntese do nitrato de potássio (KNO3)

...

Papel de filtro para filtração à vácuo;

Proveta de 50 ml;

Bastão de vidro;

Pipeta graduada;

Tubos de ensaio.

5.2Reagentes e soluções:

KCl sólido;

NaNO3 sólido;

H2SO4 concentrado;

Solução de FeSO4 0,1 mol/L.

5.3Equipamentos:

Chapa aquecedora: (GP Científica PATR: nº13420)

Balança analítica:

(SHIMADZU AUY220 Shimadzu Corporation Máx.: 220 g / mín.: 10 mg /e: 1 mg / A: 0,1 mg)

Bomba de vácuo e sistema para filtração a vácuo:

(Prismatec bombas de vácuo, modelo: 31131)

Capela: (Spencer scientific 11649)

Metodologia

Adições

KCl (em gramas)

NaNO3 (em gramas)

Total de massa adicionada

1ª

4,00

3,00

7,00

2ª

2,52

3,49

6,01

3ª

2,02

3,01

5,03

4ª

1,51

2,50

4,01

Tabela 1- dados das pesagens

Foi feita a solução de FeSO4(aq) 0,1 mol/L.

M= m soluto/MM soluto . V solução

0,1/ lt = mi/ 151g/mol . 0.01L

0,1= mi/ 152g. 0,01

Mi= 0,152gEm um béquer de 100 ml foi adicionada a 1ª pesagem de NaNO3 e KCl e diluída em 20 ml de água sob agitação constante com o auxilio do bastão de vidro, após a diluição completa adicionamos a segunda pesagem. Na terceira adição de NaNO3 e KCl tornou-se necessário colocar a solução em aquecimento na chapa aquecedora á 240ºC. Ainda sobre a chapa aquecedora adicionou-se a 4ª pesagem que continuou sob agitação até que se se dissolvesse por completo.

Após a dissolução completa, a solução foi retirada do aquecimento e filtrada no vácuo a quente, o papel de filtro e o funil foram lavados com água quente. Foram obtidos pequenos cristais com aparência de sal ao qual chamamos de sólido 1, e o filtrado foi levado para o congelador para formação do sólido 2.

Atenção! O ácido sulfúrico é uma substância agres siva e altamente tóxica. Utilize luvas para prevenir o contato com a pele. Realize o procedimento dentro de uma capela de exaustão para evitar a inalação dos vapores de H2SO4.

Na capela foi dissolvida uma pequena quantidade do sólido 1 em um tubo de ensaio com 1ml de água destilada em temperatura ambiente, foram adicionados ao mesmo tubo 5 ml da solução de FeSO4 0,1 mol/L, e em seguida 5 ml de H2SO4 concentrado, observando a formação de uma fina camada de coloração marrom claro.

Foi feita a lavagem do filtro com água em temperatura ambiente e realizada a filtração a vácuo do líquido que estava no congelador, após a filtração foram obtidos cristais transparentes (sólido 2).

Na capela foi colocada uma pequena quantidade desses cristais em um tubo de ensaio e repetido o teste feito com o sólido 1, adicionamos 1 ml de água destilada, 0,5ml da solução de FeSO4 e 0,5 ml de H2SO4 concentrado, após a agitação não foi possível verificar nenhuma mudança ou formação.

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Resultados e Discussão

O que se pode aprender na aula experimental foi uma forma de se adquirir o nitrato de potássio com a combinação de dois sais inorgânicos o KCL e NaNO3. Foi feito na pratica a obtenção de KNO3, por meio de análise pratica da síntese dos compostos, seguindo as reações que se foram necessárias na obtenção do nitrato de potássio, sendo a reação química:

KCL+NaNO3 → KNO3 + NaCl

Com o primeiro sólido obtido da primeira filtragem foi observado que criou um anel levemente com a cor marrom, bem sucinto na parte de cima da solução contida no tubo de ensaio 1, isso indica a presença de íons cloreto, ou seja, o sólido 1 era o sal NaCl.

Ao ser adicionada a solução de FeSO4, e o H2SO4 concentrado no tubo de ensaio que continha o sólido 2, só houve uma intensificação da cor amarela isso indica a presença de íons nitrato no sólido comprovando que aquele era o KNO3.

“Cristalização fracionada a partir de uma solução aquosa saturada dos sais de nitrato de sódio e cloreto de potássio. Através deste experimento simples e rápido foi possível discutir os mecanismos de solubilidade e o modelo de ligação iônica, enquanto processo de atração eletrostática de íons com cargas opostas. A partir dos íons presentes em solução conseguiu-se cristalizar uma nova substância (KNO3) “Rev. Virtual Quim., 2015, 7 (3), 903-914. Data de publicação na Web: 3 de abril de 2015[pic 1]

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Conclusão

Através deste experimento foi realizada a síntese do nitrato de potássio, a partir e dois sais inorgânicos KCl e NaNO3 e a obtenção de um sólido branco e fino, o qual verificou-se uma coloração marrom claro onde comprovamos a presença de ions Cl- . Porém ao realizarem-se os testes não se conseguiu verificar a presença do nitrato associado ao potássio no segundo sólido obtido.