O Equilíbrio Químico

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Na segunda parte do experimento separamos 4 tubos de ensaio e identificamos os mesmos colocando-os sobre uma estante para tubos de ensaio. Em seguida aferimos na balança analítica aproximadamente 1,0g de cloreto de cobalto II e preparamos uma solução hidro-alcoólica do mesmo dissolvendo-o em 50mL de etanol contido em um béquer.

1º No tubo nº 1, colocamos cerca de 2,0 mL de solução hidro-alcoólica e reservamos.

2º No tubo nº 2, colocamos 10,0 mL da solução hidro-alcoólica e com o auxílio de um conta gotas adicionamos água destilada lentamente a ele até a mudança de coloração, ou seja, aparecimento da cor vermelha.

3º No 3º tubo, transferimos 2,0 mL para o mesmo e reservamos. Sendo que a solução contida no tubo de ensaio 02 foi levada ao aquecimento em banho maria até a mudança de coloração. Considerando que o banho maria foi preparado colocando-se para aquecer 150 mL de água destilada em um béquer de 200 mL sobre a tela de amianto que estava posicionada sobre o bico de gás. Mergulhamos então o tubo de ensaio na água aquecida até a mudança de coloração. Depois da mudança de coloração transferimos 2,0 mL dessa solução para o tubo de ensaio 04 e o mesmo foi guardado. O restante desta solução contida no tubo de ensaio 02 foi resfriada em um banho de torneira até a mudança de coloração. Posteriormente comparamos as cores das soluções dos tubos de ensaio e interpretamos o deslocamento do equilíbrio, com relação à adição de água e ao aumento de temperatura.

- RESULTADOS E DISCUSSÃO

Durante o aquecimento do CuSO4.5H2O(s) observamos uma diminuição na massa do composto e a mudança de coloração de azul para branco. Consideramos que isso ocorreu devido à desidratação sofrida pela substância em consequência do aquecimento, que perdeu as moléculas de água que estava ao redor ao receber energia na forma de calor.

Abaixo podemos observar a equação:

CuSO4.5H2O(s) → CuSO4(s) + 5 H2O(g) [pic 4]

Sendo assim, o sulfato de cobre estava em um estado de equilíbrio. Fornecendo calor, o mesmo permaneceu sólido no cadinho e as moléculas de água se desprenderam na forma de vapor. Considerando que o equilíbrio da reação se deslocou para um sentido que produz uma mudança endotérmica, pois o sistema absorveu calor.

Colocando água no cadinho após o seu resfriamento, é possível observar um aumento da temperatura, logo deduzimos que se trata de uma reação exotérmica, considerando que a coloração azul retorna, devido à re-hidratação do sulfato de cobre, considerando que são reações reversíveis.

CuSO4(s) + 5 H2O(l) → CuSO4.5H2O(s) [pic 5]

E a equação de equilíbrio pode ser assim descrita

CuSO4.5H2O(s) = CuSO4(s) + 5 H2O(g)[pic 6]

A solução hidro-alcoólica de cloreto de cobalto II possui uma coloração roxa, logo, deduzimos que é hexa-hidratada. Considerando que ela é hidro-alcoólica devido à hidratação de sua estrutura e de possuir o álcool como solvente. Quando preparamos a solução verificamos que ela ficou com uma cor azul. Logo abaixo temos o equilíbrio:

Co(H2O)4Cl2 + 2H2O [pic 7] [Co(H2O)6]2+ + 2Cl–

Quando adicionamos água no tubo 02 observamos uma mudança na coloração de azul para vermelho claro, devido ao processo em que a adição de água perturbou o equilíbrio existente no sistema, deslocando-o.

No tubo 03 de ensaio foi reservado 2,0 mL desta solução. posteriormente a solução que estava no tubo de ensaio 02, que apresentava coloração vermelha, foi levada ao aquecimento em banho-maria com auxílio de uma pinça de madeira parecida com um pregador de roupas. Sendo que esse procedimento acarretou em uma transferência de energia para o sistema em equilíbrio, perturbando seu estado, verificamos que a coloração mudou de vermelha para roxo. Consideramos então que o equilíbrio do sistema se deslocou em direção à reação endotérmica, pois houve transformação na absorção de calor. Logo depois, reservamos 2,0 mL dessa solução resultante no tubo de ensaio 04, e ela ficou com à coloração vermelha. Sendo assim deduzimos que o equilíbrio se deslocou em direção da reação endotérmica.

Logo em seguida resfriamos a solução que estava nesse tubo de ensaio com banho de torneira e sua coloração ficou vermelha.

5. CONCLUSÃO

Tendo em vista os resultados observados no decorrer do experimento, verificamos os estados de equilíbrio dos sistemas e as maneiras de como poder perturbar os mesmos adicionando algum tipo de produto, verificando o seu deslocamento e o Princípio de Le Chatelier, além de observar se o sistema é reversível ou não. Considerando também que quando o sistema está em equilíbrio, a velocidade de formação dos reagentes se apresenta igual á formação de produtos.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ROTEIRO EXPERIMENTAL SOBRE EQUILÍBRIO QUÍMICO;

RUSSELL, J. B. Química Geral. 2. ed. v. 2. Trad. M. Guekezian, et al. São Paulo: Makron Books, 1994. 656p.

ATKINS Peter, Loretta Jones. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. Capitulo 9. Porto Alegre: Bookman, 2002.