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									Química Inorgânica Experimental                                                       Profa. Fátima Reymão


4. PREPARAÇÃO E IDENTIFICAÇÃO DE ALGUMAS SUBSTÂNCIAS GASOSAS.

4.1. Objetivos
• Demonstrar, experimentalmente, a preparação dos gases, Hidrogênio (H2),
    Oxigênio (O2), Cloro (Cl2), Amônio (NH3), Carbônico (CO2) e dióxido de nitrogênio
    (NO2).
• Demonstrar fatos experimentais que caracterizam estas substâncias gasosas.

4.2.    Considerações gerais
    A análise de gases constitui procedimento dos mais importantes no campo de
pesquisa e controle de qualidade de componentes químicos em misturas. Os
procedimentos são os mais variados, e envolvem técnicas das mais simples às mais
sofisticadas.
    Produzem-se gases, em laboratório, por diversos tipos de reações químicas, tais
como ação de um ácido sobre metal, ação de um alcali forte sobre metal, etc.
    Gases produzidos em laboratório podem ser imediatamente identificados através da
obtenção de uma chama característica (gases inflamáveis) ou mediante borbulhamento
do gás em solução (reações características em solução).
    Também os gases produzidos em laboratório podem ser recolhidos em vasilhames
especiais, por deslocamento de líquidos imiscíveis com tais gases (ou que não ocorram
reações químicas entre si). Assim, por exemplo, o gás flúor não pode ser recolhido
em recipiente de vidro (o flúor forma facilmente o ácido fluorídrico que ataca
rapidamente o vidro); o cloro é solúvel em água, não sendo aconselhável o
deslocamento da mesma para coleta do gás, pois ocorrerão perdas.

4.3. Parte Experimental
 Produção e identificação do gás hidrogênio
Procedimento 1
• Em um tubo de ensaio, adicione 3 mL de ácido sulfúrico 1:4, e acrescente pequena
   porção de limalhas de magnésio metálico e observe a efervescência que se
   produz,figura 4.1A. Imediatamente, tampe a boca do tubo de ensaio com o dedo
   polegar, figura 4.1B, e identifique o gás produzido mediante reação de combustão
   promovida pela aproximação da chama de um palito de fósforo a boca do tubo de
   ensaio já destampado, figura 4,1C. Um leve estampido deve ser ouvido.




Fig. 4.1. Etapas do procedimento 1. A) Solução de H2SO4 na presença de Mg metálico. B) Retenção do gás produzido em A. C)
Identificação do gás produzido em A.




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Produção e identificação do gás oxigênio
Procedimento 2
• Em tubo de ensaio adicione 3 mL de solução concentrada de água oxigenada e
  acrescente pequena porção de dióxido de manganês (cuidado!), figura 4.2A.
  Imediatamente, introduza no tubo de ensaio um palito de fósforo em brasa, figura
  4.2B, e observe a chama retornar ao palito, figura 4.2 C.




Fig. 4.2. Etapas do procedimento 2. A) Solução de H2O2 na presença de MnO2 . B) Palito de fósforo em brasa sendo introduzido na
mistura mostrada em A. C) Retorno da chama ao palito de fósforo o que identifica o gás produzido em A..


Produção e identificação do gás carbônico
Procedimento 3
• Em tubo de ensaio, adicione 3 mL de água de barita (Ba(OH)2), figura 4.3 A, em
  seguida, pelas paredes do tubo, faça espargir cuidadosamente, pequeno volume de
  álcool etílico, figura 4.3 B ; finalmente promova a combustão do álcool no interior do
  tubo e aguarde a formação de um precipitado, revelado por uma pequena turvação
  na solução de água de barita, figura 4.3 D.




Fig.4.3. Etapas do procedimento 3. A) solução de Ba(OH)2. B) Álcool sendo espargido na parede do tubo de ensaio. C) Gás
formado após combustão do álcool. D) Precipitado branco formado após contato do gás com a solução de Ba(OH)2 o que confirma
o gás produzido pela queima do álcool.


Produção e identificação do gás cloro
Procedimento 4 (Atenção, este procedimento deve ser realizado em capela).
• Em tubo de ensaio de vidro pirex, adicione pequena quantidade de dióxido de
manganês e a seguir acrescente 5 mL de ácido clorídrico 1:1, feche o dispositivo, com
uma rolha, mantendo um tubo de desprendimento. Aquecer em chama de bico de gás.
Observe o odor produzido (cuidado, tóxico). Borbulhar o gás produzido em uma solução
de nitrato de prata contida em um tubo de ensaio, figura 4.4A. O turvamento da solução
de nitrato de prata confirma o gás produzido, figura 4.4B.




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Fig. 4.4. A) Produção do gás cloro e seu borbulhamento em solução de AgNO3. B) Identificação do gás cloro através da formação
de um precipitado branco quando em contato com a solução de AgNO3.


Produção e identificação do gás amônio
Procedimento 5 (Atenção, este procedimento deve ser realizado em capela).
• Em tubo de ensaio de vidro pirex, misture bem cloreto de amônio (sólido) e óxido de
  cálcio (sólido), feche o dispositivo, com uma rolha, mantendo um tubo de
  desprendimento. Aquecer em chama de bico de gás. Observe o odor produzido
  (cuidado tóxico). Borbulhar o gás produzido em uma solução de sulfato de cobre
  contida em um tubo de ensaio, figura 4.5A. O tingimento da solução de sulfato de
  cobre de um azul intenso confirma o gás produzido, figura 4.5B.




Fig.4.5. Produção do gás amônio e seu borbulhamento em solução de CuSO4. B) Identificação do gás amônio através do tingimento
da solução de CuSO4 de um azul intenso.


Produção e identificação do dióxido de nitrogênio
Procedimento 6
Em tubo de ensaio, adicione pequena porção de limalhas de cobre, e junte 3 mL de
solução de ácido nítrico 1:4, figura 4.6.A. Aqueça se necessário. Observe a reação que
se produz com liberação de gás castanho-avermelhado, que identifica o gás NO2, e
aparecimento de típica coloração azul na solução, figura 4.6. B.




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Fig. 4.6. A) Limalhas de cobre em solução de HNO3. B) Produtos da reação ocorrida em A. Tingimento da solução de azul e
formação de um gás castanho avermelhado.



4.3.1. Material necessário
      Solução de água oxigenada a 6%; solução de ácido sulfúrico 1:4; solução de
ácido nítrico 1:4; limalhas de cobre e magnésio metálicos; cloreto de amônio (sólido) e
óxido de cálcio (sólido); solução alcoólica de fenolftaleina 1%; dióxido de
manganês(sólido); solução de ácido clorídrico 1:1; solução de nitrato de prata
0,01M;álcool etílico; solução de hidróxido de bário; tubos de ensaio; pipetas de 5 mL;
espátula; suporte para tubo de ensaio; rolhas com furo central; tubos de
desprendimento para identificação de gases em solução aquosa.

4.4. Questionário de orientação
      Deve este questionário (modelo em anexo) ser resolvido pelos estudantes, em
equipes de no máximo cinco alunos e entregue ao professor Tutor após a realização
desta aula, que deverá fazer as devidas correções, atribuir pontuação (0 – 10 pontos) e
devolver ao grupo. A leitura do item considerações gerais, constate desse texto, e as
anotações realizadas durante as aulas de laboratório são suficientes para que o aluno
possa resolver as questões relativas a este questionário.




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                                             QUESTIONÁRIO DE ORIENTAÇÃO

Capitulo 4: Preparação e identificação de algumas substâncias gasosas.
Equipe:
Aluno (a): ..........................................................................................Matrícula: .......................
Aluno (a): ..........................................................................................Matrícula: .......................
Aluno (a): ..........................................................................................Matrícula: .......................
Aluno (a): ..........................................................................................Matrícula: .......................
Aluno (a): ..........................................................................................Matrícula: .......................

     Baseado no que você observou e anotou durante a execução desta aula,
responda o que se pede:

1. Escreva a equação química da reação do procedimento 1. O gás produzido é
combustível ou comburente? Justifique.

2. Escreva a equação química da reação do procedimento 2. O gás produzido é
combustível ou comburente? Justifique.

3. Qual o papel do dióxido de manganês no desenvolvimento da reação do
procedimento 2?

4. Escreva a equação química de combustão do álcool ocorrida no procedimento 3.

5. Que evidência levou você a identificar o gás produzido no procedimento 3?

6. Escreva a equação química de identificação do gás produzido no procedimento 3?

7. Escreva a equação química da reação entre o dióxido de manganês e o ácido
clorídrico ocorrida no procedimento 4. Que evidência levou você a identificar o gás
produzido?

8. Escreva a equação química da reação de identificação do gás produzido no
procedimento 4 com o nitrato de prata.

9. Escreva a equação química da reação entre o cloreto de amônio e o óxido de cálcio
ocorrida no procedimento 5. Que evidência levou você a identificar o gás produzido?

10. Considerando o procedimento 6, escreva a equação química da reação entre o
cobre metálico e o ácido nítrico produzindo o respectivo sal de cobre, água e óxidos de
nitrogênio (NO eNO2). Por que se produz intensa coloração azul na solução?




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