Título do Vídeo: Sal de Chevreul – Síntese e Propriedades Nome dos Participantes



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Encontro14.07.2018
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Título do Vídeo: Sal de Chevreul – Síntese e Propriedades

Nome dos Participantes: Dinis Abranches

Professora Responsável: Lúcia Salgado

Escola: Agrupamento de Escolas de Estarreja

E-mail: j_dinis_@hotmail.com

Resumo

O Sal de Chevreul é um composto inorgânico pouco conhecido mas muito interessante. Isto porque contem Cobre em dois estados de oxidação distintos: +1 e +2. Além disso, o Sal de Chevreul é, na realidade, um sal duplo, com a fórmula: CuSO3.Cu2SO3.2H2O

O objetivo desta experiência é sintetizar este sal e identificar algumas das suas características. É uma experiência simples de se fazer mas que inclui vários procedimentos-chave lecionados no ensino secundário. Além disso, as mudanças drásticas de cor ao longo da experiência são extremamente cativantes. Por fim, são apenas necessários dois reagentes para sintetizar o sal: Metabissulfito de Sódio e Sulfato de Cobre (II) Penta-hidratado. Os reagentes utilizados para caracterizar o sal também são bastante genéricos (Ácido Clorídrico e solução de Amoníaco).

Conceitos


  • Metabissulfito de Sódio

Fórmula Química: Na2S2O5

Massa Molar: 190,107 g/mol



Fórmula Química: CuSO4.5H2O

Massa Molar: 249,685 g/mol



Quando se mistura uma solução de Metabissulfito de Sódio com uma solução azulada de Sulfato de Cobre (II) forma-se um complexo, de cor verde, entre o Cobre e o ião Metabissulfito. Este complexo, ao ser aquecido, decompõem-se originando o Sal de Chevreul (CuSO3.Cu2SO3.2H2O), um precipitado vermelho-acastanhado.

Após a formação do Sal de Chevreul é necessário proceder a uma Filtração a Vácuo. É, portanto, necessário conhecer o material e o seu correto manuseamento.

Amoníaco(aq) e o ião Cu2+ originam o conhecido ião complexo Tetraminocobre (II), que dá uma coloração azul escura à sua solução. O Amoníaco também forma um complexo com Cu+ mas este é rapidamente oxidado pelo oxigénio atmosférico para Tetraminocobre (II).

Ácido Clorídrico reage com o Sal de Chevreul de duas maneiras distintas. Se o ácido for concentrado origina uma solução esverdeada, típica de uma solução de Cloreto de Cobre (II). No entanto, se se utilizar ácido diluído, forma-se um precipitado de Cloreto de Cobre (I), de cor branca. Assim, conclui-se que o Sal de Chevreul tem de ter o Cobre em dois estados de oxidação distintos.



Protocolo Experimental

  • Segurança

O Sulfato de Cobre (II) e o Metabissulfito de Sódio são tóxicos e irritantes. O Ácido Clorídrico e a solução de Amoníaco são corrosivos. Durante o aquecimento da solução e a filtração a vácuo, ocorre a libertação de Dióxido de Enxofre (SO2), um gás tóxico.

Deve utilizar-se luvas, óculos de proteção, bata e, aquando da formação de SO2, trabalhar numa hotte.



  • Reagentes

  • Solução de Metabissulfito de Sódio 1,05 mol/dm3;

  • Sulfato de Cobre (II) 0,38 mol/dm3;

  • Ácido Clorídrico 5%;

  • Ácido Clorídrico 15%;

  • Amoníaco 20%;

  • Amoníaco 5%;

  • Material

  • Gobelé 200mL (x3);

  • Placa de Aquecimento com Agitador magnético;

  • Funil de Büchner;

  • Garra e Noz;

  • Vareta de Vidro;

  • Esguicho com Água Destilada;

  • Caixa de Petri;

  • Espátula;

  • Suporte para Tubos de Ensaio;

  • Tubos de Ensaio (x4);

  • Papel de Filtro;

  • Suporte Universal;

  • Guko;

  • Barra Magnética;

  • Bomba de Vácuo;

  • Kitasato;

  • Erlenmeyer 200mL (x4);

  • Pipeta Conta-gotas (x4);



  • Procedimento

  1. Adicionar 40mL da solução de Metabissulfito de Sódio a 100mL da solução de Sulfato de Cobre (II);

  2. Aquecer a solução, com agitação magnética, a uma temperatura de 90ºC durante 15 minutos;

  3. Recorrendo a uma Filtração a Vácuo, filtrar a solução. Deixar os cristais de Sal de Chevreul a secar;

  4. Retirar os cristais do papel de filtro e coloca-los num recipiente;

  5. Colocar uma espátula do Sal de Chevreul em 4 tubos de ensaio;

  6. Ao primeiro tubo de ensaio, adicionar 10mL de HCl 15%. Ao segundo, adicionar 10mL de HCl 5%. Ao terceiro adicionar 10mL de Amoníaco 20%. Ao quarto adicionar 10mL de Amoníaco 5%;


Aplicações

Esta experiência envolve mudanças drásticas de cor. Tanto na síntese do sal como na sua caracterização. É, portanto, uma reação visualmente atrativa e motivadora.

Além disso, ao longo da síntese aplicam-se técnicas lecionadas tanto na disciplina de Física e Química A como na disciplina de Química. Assim, é uma experiência interessante para se realizar com alunos destas disciplinas, não só porque é atrativa e motivadora mas também porque faz com que estes compreendam as diversas técnicas utilizadas.

Assim, a principal aplicação desta atividade é a sua reprodução em ambiente de sala de aula.



Conclusões

Mais uma vez, refere-se que a experiência é relevante em contexto de sala de aula devido às técnicas utilizadas. Além disso, é também relevante porque aborda a questão dos estados de oxidação num ião muito conhecido pelos alunos do secundário (ião Cobre). Demonstra, também, um acontecimento raro em química: um composto com o mesmo elemento em dois estados de oxidação distintos.



A experiência é simples de se fazer e, se bem organizada, pode ser realizada em menos de 90 minutos.




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