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RN DIR OU EI T LL OS IS R IS ES TE E M RV A AD DE O EN S SI NO
BE
Química
EM2 Laboratório
Tema 10: Reações de oxirredução
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Os experimentos a seguir estão relacionados aos conteúdos de Processos Eletroquímicos Espontâneos apresentados no EM2 – Módulo A5. Existem reações que ocorrem com transferência de elétrons. A reação de formação de ferrugem, escurecimento de frutas e as de combustão são exemplos cotidianos desses processos, que são chamados de reações de oxirredução. A equação a seguir representa uma das etapas de formação da ferrugem. Fe(s) + ½O2(g) → FeO(s)
O ferro sofre oxidação e seu NOx passa de zero para (2+). Sendo assim, podemos afirmar que cada átomo de ferro perde dois elétrons. O oxigênio sofre redução e seu NOx passa de zero para (2–), logo, cada átomo de oxigênio ganha dois elétrons. Sendo assim, devemos verificar se a reação de oxirredução está balanceada tanto estequiometricamente e quanto em relação à quantidade de elétrons envolvidos na transformação.
Nesse tema, estudaremos as reações de oxirredução que ocorrem espontaneamente entre cátions e metais e também a reação presente nos primeiros modelos de bafômetros.
OBJETIVOS
• Identificar os metais mais reativos e as espécies oxidantes e redutoras. • Rever NOx e balanceamento por oxirredução. • Calcular o NOx de substâncias orgânicas.
MATERIAIS NECESSÁRIOS Reagentes
– Solução de sulfato de zinco (ZnSO4)
Vidrarias
– Solução de sulfato cúprico (CuSO4)
– Tubo de ensaio
– Solução ácida de dicromato de potássio (K2Cr2O7)
– Kitasato
– Etanol (C2H5OH)
– Béquer 50,0 mL
Diversos
– Mangueira
– Suporte universal
– Lâminas de cobre e zinco
Experimento 1: Lâmina de zinco na solução de cobre Data do experimento: __/__/____
Procedimentos e resultados
I. Em um béquer, coloque aproximadamente 30,0 mL de solução de sulfato cúprico (CuSO4). II. Em seguida, mergulhe uma lâmina de zinco e aguarde.
III. Utilizando uma pinça, retire a lâmina. Observe e anote.
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Sistematização do conhecimento A) Escreva a equação correspondente à reação.
Bernoulli Sistema de Ensino
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Tema 10 B) Indique a espécie que sofre oxidação.
C) Indique a espécie que sofre redução.
D) Indique o agente oxidante.
E) Indique o agente redutor.
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Experimento 2: Lâmina de cobre na solução de zinco Data do experimento: __/__/____
Procedimentos e resultados
I. Em um béquer, coloque aproximadamente 30,0 mL de solução de sulfato de zinco (ZnSO4). II. Em seguida, mergulhe uma lâmina de cobre e aguarde. III. Utilizando uma pinça, retire a lâmina. Observe e anote.
Sistematização do conhecimento
A) Considerando os metais utilizados, qual deles é mais reativo? Justifi que sua resposta.
B) Qual dos metais testados é nobre?
C) Qual metal apresenta maior tendência em sofrer oxidação?
Experimento 3: Simulador de bafômetro Data do experimento: __/__/____
Procedimentos e resultados
Atenção! Os procedimentos seguintes devem ser realizados pelo professor.
I. Observe a montagem representada na fi gura a seguir, que corresponde a um simulador de bafômetro.
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soprar
solução K2Cr2O7/H2SO4
etanol
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Coleção Estudo EM2 - Caderno de Laboratório
II. Dentro do erlenmeyer, foi adicionado etanol (álcool etílico), de modo que haja contato entre o tubo de entrada e o etanol. No tubo, foi acrescentada a solução ácida de dicromato de potássio. III. O professor deve soprar pelo canudo (mangueira) de entrada. Observe o borbulhamento que ocorre na solução ácida de dicromato presente no tubo de ensaio. Anote a alteração visualizada.
Sistematização do conhecimento
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__CH3CH2OH + __K2SO4 + __H2SO4 → __K2SO4 + __Cr2(SO4)3 + __H2O + __CH3COOH
Química
A) Faça o balanceamento da equação corresponde à reação do bafômetro.
Bernoulli Sistema de Ensino
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Tema 10 B) Qual a espécie que sofre oxidação?
C) Qual a espécie que sofre redução?
D) Qual o agente oxidante?
E) Qual o agente redutor?
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F) De acordo com a equação, quantos mols de elétrons foram envolvidos na oxidação de três mols de etanol?
Curiosidades / Aplicações práticas A química do álcool
Algumas substâncias químicas estão tão ligadas à nossa vida ou à nossa civilização que já nem nos referimos a elas como... substâncias químicas. É o caso do etanol, que faz parte de uma família numerosa que inclui membros como o metanol (que é venenoso) ou o etilenoglicol, usado como anticongelante. O etanol é o único da família produzido para consumo humano desde os alvores da civilização – razão pela qual é conhecido simplesmente por… álcool. A química do álcool no nosso organismo – que é o mesmo que dizer “os efeitos do álcool sobre o nosso organismo” – já é bastante conhecida. Contudo, ainda existem muitos mitos associados ao álcool – por exemplo, o mito de que o álcool aquece. Na verdade, o álcool é um vasodilatador periférico, isto é, aumenta o afluxo de sangue à periferia do corpo: às mãos, aos pés, ao rosto e toda a pele em geral. Em situações de exposição ao frio, o nosso corpo se protege, afastando o sangue dessas zonas periféricas, mantendo-o quente no interior do corpo, junto a órgãos essenciais como o coração. O álcool contraria essa medida de segurança do nosso corpo, levando o sangue quente até às extremidades – o que resulta na tal sensação de calor, mas que pode também resultar na morte por hipotermia. Disponível em: <http://www.aquimicadascoisas.org/?episodio=a-qu%C3%ADmica-do-%C3%A1lcool>.
Acesso em: 10 out. 2016 (Adaptação).
QUESTÕES SUGERIDAS
01. (UECE–2016) No laboratório de Química foi realizada uma experiência, cujo procedimento foi o seguinte: 1. Em dois tubos de ensaio, colocou-se 5 mL de água destilada em cada um.
2. Em seguida, acrescentou-se três gotas de lugol (solução de iodo em iodeto de potássio 1%) em cada um dos tubos de ensaio. Por causa do iodo, a solução ficou de cor marrom amarelada.
3. Pulverizou-se um comprimido de vitamina C (C6H8O6) usando-se um almofariz com pistilo, e adicionou-se em um dos tubos de ensaio.
4. Agitou-se o tubo de ensaio que continha o comprimido de vitamina C pulverizado e observou-se a descoloração da solução. Com relação a essa experiência, assinale a afirmação CORRETA.
A) A vitamina C promove a oxidação do iodo a iodeto de hidrogênio.
B) A descoloração da solução ocorre porque a vitamina C promove a redução do iodeto de hidrogênio a iodo. C) A reação química da vitamina C com a solução de lugol é: C6H8O6 + 2HI → C6H6O6 + I2 + 2H2. D) Na reação química, a vitamina C atua como redutor.
02. (IFPE–2016)
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Os óxidos de nitrogênio, importantes poluentes atmosféricos, são emitidos como resultado da combustão de qualquer substância que contenha nitrogênio e são introduzidos na atmosfera pelos motores de combustão interna, fornos, caldeiras, estufas, incineradores utilizados pelas indústrias químicas e pela indústria de explosivos. Os principais óxidos de nitrogênio são: NO (óxido nítrico) e NO2 (dióxido de nitrogênio). O NO (óxido nítrico) pode ser obtido na reação entre a prata metálica e o ácido nítrico (HNO3) como mostra a reação seguinte, não equilibrada. Ag + HNO3 → AgNO3 + NO + H2O
Em relação à obtenção do NO (óxido nítrico), assinale a alternativa CORRETA. A) Na reação o agente oxidante é a prata. B) O HNO3 é o agente oxidante. C) Na reação, o nitrogênio do AgNO3 sofre oxidação. D) O número de oxidação do nitrogênio no HNO3 é igual a 4+. E) A equação, depois de balanceada, apresenta soma dos coeficientes dos menores números inteiros igual a 23.
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