Introdução

Os materiais que usamos no nosso dia-a-dia obtêm-se através de várias transformações. Nessas tranformações (reacções quimicas) as propriedades quimicas das susbtâncias vão-se interagir (reagentes) alterando-se e originando novas substâncias (produtos de reacção).

Reacções de sintese são aquelas em que duas subtâncias reagem entre si para originar uma ou mais novas subtâncias. Quando o produto da reacção é obtido artificiamente pelo ser humano, dá-se o nome de produto sintético ou simplesmente sintético.

As reacções de síntese classificam-se em reacções de síntese total (os reagentes são substâncias elementares, exemplo: síntese do amoníaco) ou em reacções de síntese parcial (os reagentes são substâncias elementares e compostas ou só subtâncias compostas, exemplo: síntese do sulfato de tetraminocobre (II) mono.hidratado.

Normalmente, os produtos sintéticos não se obtêm a partir de uma só reacção, mas pela sequência de reacções químicas mais ou menos complexas e não são puros. Para aumentar a pureza há que proceder a diversas operações. Quando o produto sintético é sólido, essas operações podem ser dissoluções, lavagens, secagens e cristalizações.

Diz-se que um sal é complexo quando na sua constituição possui iões complexos.

Estes iões são formados por um catião metálico central, que por sua vez se encontra ligado a outras substâncias ou iões.

Com base nas reacções de síntese realizam-se sínteses de compostos orgânicos, obtendo a formação de sais. Se estes ao longo da reacção se combinarem com moléculas de água designam-se “ hidratados” . Relativamente a um Sal complexo, cujo é abordado nesta actividade temos que um ião complexo pode definir-se como sendo um ião que contem um catião metálico central ligado a uma ou mais moléculas ou iões (ligandos) que dispõem de pelo menos, um par de electrões de valência não partilhados. Associado está também o número de pares electrónicos aceites pelo átomo central. A ligação coordenada envolve pares de electrões não ligantes dos ligados. Um Sal Complexo é um composto constituído por um ou mais iões complexos e outros iões de carga eléctrica oposta. Relativamente às propriedades dos sais destaca-se a libertação de moléculas de água por exposição ao ar e a deliquescência que se verifica quando os sais absorvem a humidade do ar dissolvendo-se nela, ou seja, estes absorvem tanta humidade que ficam “molhados”.

O mundo natural é cheio de cor. Todas as cores são o resultado da interacção dos materiais com a luz visível. Algumas, como o azul do céu ou as cores do arco-íris, são prduzidas pela dispersão ou refracção da luz. Os sais complexos são caracterizados pelas suas cores vivas e variadas, essas mesmas cores, dependem de alguns factores, tais como: do número de electrões presentes nas orbitais d do ião metálico central, do arranjo dos ligandos à volta do ião central, pois isso afecta a separação das orbitais, da natureza do ligando, já que diferentes ligados têm diferentes efeitos nas energias relativas das orbitais e das transições entre orbitais. Têm desempenhos importantes na vida de plantas e de animais, na indústria, na agricultura e na medicina por exemplo.

Para realizar a síntese de um sal, é necessário ter em conta as condições em que é feito, pois estas afectam significativamente o rendimento final. O rendimento é uma espécie de comparação entre a quantidade de produto obtida experimentalmente e a quantidade obtida teoricamente. Porém, o valor de rendimento não pode nunca exceder os 100%, pois a quantidade de produto obtida nunca é inferior à que deveríamos obter. Este facto deve-se principalmente à possível ocorrência de reacções paralelas, má atmosfera de trabalho e até mesmo a má condição do material. O valor de rendimento é calculado de acordo com a seguinte expressão: 

Objectivo

O objectivo desta actividade é a síntese do tetraaminocobre(II) mono-hidratado.

Material

. Almofariz com mão

. Balança semianalítica

. Copo de 50 mL

. Copo de 100 mL

. Equipamento para filtração a pressão reduzida

. Papel de filtro

. Pequena placa rectangular de vidro

. Proveta de 10 mL

. Vareta

. Vidro de relógio

. Mola de madeira

Reagentes

. Água destilada - 5,00 mL

. Álcool etílico a 96% - 10,00 mL

. NH3 a 25% (m/m) - 8,00 mL

. CuSO4·5H20(s) – 0.020 mol

Procedimento

1. Pesar na balança 4,992g de sulfato de cobre pentra-hidratado

2. Reduzir a pó, no almofariz, a quantidade de cobre pentra-hidratado relativo a 0,020 mol. Anotar a massa rigorosamente pesada na balança.

3. Transferir o pó para um copo de 50 mL.

4. Adicionar 5,00 mL de água destilada para o copo com o pó.

5. Aquecer a solução em banho-maria até completar a dissolução.

6. Na hotte colocar 8,00 mL de amoníaco (NH3) concentrado.

7. Medir 8,00 mL de álcool etílico.

8. Adicionar, com o auxilio da vareta, sem agitar, no conteúdo para o copo de 100 mL.

9. Tapar com parafiltro o copo de 100mL.

10. Deixar em repouso até à aula seguinte para a obtenção de cristais.

11. Decantar, desprezando o líquido.

12. Colocar os cristais para um filtro, previamente pesado, e colocar a pressão reduzida, com adições sucessivas de 2 a 5 mL de álcool etílico.

13. Deixar o papel de filtro com os cristais secar.

14. Avaliar a massa do papel de filtro com os cristais.

Fig. 1 – Segundo passo do procedimento
 

Fig. 2 – Quinto passo do procedimento

Fig. 3 – Decimo segundo passo do pocedimento

Cálculos

m _{(papel de filtro)} : 1,30g

m_(obtido) = 4,65g

CuSO_{4 .} 5H₂O _(aq) +  4NH_{3 (aq)}   →   [Cu(NH₃)₄]SO₄ . H₂O +4H₂O _(aq)

Reagente limitante

Reagente limitante é (CuSO₄ . 5H₂O).

Rendimento da Reacção

 n (CuSO₄ . 5H₂O) = 0,020 mol   →   n_(teórico)
 

O rendimento da reacção é de 95%.

Medições

Medidas de segurança utilizada

. Tiveram-se todos os cuidados relacionados com o manuseamento dos diferentes tipos de produtos de carácter:

                               Irritante                                                                                  Nocivo

                              Inflamável                                                                              Tóxico
 

Corrosivo

. As principais medidas de segurança no manuseamento dos diferentes tipos de produtos foram:

              Proteger as vias respiratórias.                                                   Proteger as mãos.

                             Lavar as mãos.                                                   Evitar o contacto com os olhos.

  Evitar o contacto prolongado com o produto.

Conclusão e Critica

Nesta experiência o trabalho não teve qualquer alteração ao procedimento previsto, por isso obrtivemos o produto esperado com sucesso. O que torna a experiência mais demorada é o facto de se ter que deixar os cristais em repouso até a aula seguinte.

O cálculo do rendimento foi efectuando, tendo sido de 95%, isto porque vários factores contribuíram para tal, ou seja, o rendimento nunca poderia ter sido 100%, uma vez que houve a perca de “uma parte da substância”, na transferência do vidro de relógio para o gobelé, uma outra perca na transferência da solução após o repouso, para a filtração e até mesmo os resíduos de água existentes após a saída dos cristais da estufa, foram condicionantes para que o rendimento da reacção não fosse 100%. Ainda assim, com o resultado do rendimento obtido, este nem sempre é muito fiável, porque também existem sempre arredondamentos nos cálculos e o álcool etílico não é puro, conclui-se então que houve a presença de reagentes impuros.

O álcool etílico não teve uma influência directa na reacção, tem apenas a função de tornar mais solúvel a solução.

Os cristais foram finalizados passados alguns dias da solução ter ficado exposta na sala de aula e obtiveram-se cristais que se observavam à vista desarmada, eram cristais relativamente “grandes”. Finaliza-se a aula prática com a obtenção de cristais azuis, relativamente “palpáveis”.

Bibliografia

http://relatorios.do.sapo.pt/4/1.htm

Simões, Teresa e al., 11Q, Porto Editora, Porto, Portugal

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