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Trabalho (Relatório) cujo objectivo foi a síntese do sulfato de tetraminocobre (II) mono-hidratado, realizado no âmbito da disciplina de Química (11º ano).
Os materiais que usamos no nosso dia-a-dia obtêm-se através de várias transformações. Nessas transformações (reacções químicas) as propriedades químicas das substâncias vão-se interagir (reagentes) alterando-se e originando novas substâncias (produtos de reacção).
Reacções de síntese são aquelas em que duas substâncias reagem entre si para originar uma ou mais novas substâncias. Quando o produto da reacção é obtido artificialmente 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 substâncias 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 produzidas 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:
n = valor real / valor teóricoO objectivo desta actividade é a síntese do tetraaminocobre(II) mono-hidratado.
Fig. 1 – Segundo passo do procedimento
Fig. 2 – Quinto passo do procedimento
Fig. 3 – Decimo segundo passo do pocedimento
m (papel de filtro) : 1,30g
m(obtido) = 4,65g
CuSO4 . 5H2O (aq) + 4NH3 (aq) → [Cu(NH3)4]SO4 . H2O +4H2O (aq)
Reagente limitante é (CuSO4 . 5H2O).
n (CuSO4 . 5H2O) = 0,020 mol → n(teórico)
O rendimento da reacção é de 95%.
| Substâncias | m | V |
| Sulfato de Cobre(II) | 4,99g | _ |
| Papel de filtro | 1,30g | _ |
| Cristais obtidos | 4,33g* | _ |
| Alcool Etílico | _ | 10,0ml |
Tiveram-se todos os cuidados relacionados com o manuseamento dos diferentes tipos de produtos de carácter:
As principais medidas de segurança no manuseamento dos diferentes tipos de produtos foram:
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”.
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