Universidade Federal de Alfenas

Química Geral

Obtenção, purificação, e caracterização do sulfato ferroso

Alunos:

1º Período Química Bacharelado

Matheus Marques Ribeiro Leonardo Felipe Silva Borges Bruno Henrique Lupianhes Professora Responsável: Márcia Regina

Alfenas 2010

Introdução O sulfato ferroso ou sulfato de ferro (II) ( FeSO4) é um sal inorgânico utilizado na medicina (fonte de ferro,combate a anemia), percussor para síntese de corantes; catalisador em reações para graduação de contaminantes orgânicos; floculante para o tratamento de água, etc.

No laboratório, é razoavelmente fácil a obtenção desta substância por meio da reação de ferro e solução de ácido sulfúrico. Para se obter o sulfato ferroso puro será utilizado excesso de um dos reagentes. A água deverá ser eliminada para que se obtenha o produto desejado na forma sólida.

A filtração é um método que pode ser usado para separar partículas sólidas de um líquido. A filtração é efetuada passando-se a mistura através de um material poroso que retém as partículas do sólido. Usa-se a filtração em vez da decantação quando o sólido permanece parcialmente ou completamente em suspensão. O material poroso pode ser papel de filtro, algodão, tecido, vidro sintetizado, porcelana porosa, fibras de vidro ou amianto, etc. O mais usado no laboratório é o papel de filtro. A passagem do líquido através do material poroso pode ser efetuada de dois modos: Por ação da gravidade, filtração simples. Por redução da pressão, filtração por sucção ou à vácuo. Sendo que ambos representam um ponto comum, o material poroso e o funil. Objetivos: Obtenção, purificação e caracterização do sulfato ferroso Parte Experimental: Calculou-se o volume necessário de ácido sulfúrico para 25 ml de solução a 20% v/v. Preparou-se uma solução de 10 ml de H 2SO4 e 15 ml de água destilada em um balão volumétrico de 25 ml. Adicionou-se 12 ml de solução de acido sulfúrico e 1,5634 g de palha de aço em um béquer de 100 ml. Aqueceu-se a solução em banho Maria até que a reação cessa-se. Fez-se uma filtração simples e separou-se os resíduos da solução. Recolheu-se a parte liquida em um béquer de 250 ml e descartou-se o filtro. Adicionou-se 33 ml de álcool etílico para que a solução se precipita-se. Fez-se a filtração à vácuo da mistura.Pesou-se a massa obtida após a filtragem à vácuo e calculou-se o rendimento da reação.

Pesou-se 0,5 g de FeSO4 e dissolveu-se em 10 ml de água destilada em um béquer de 50 ml.

Adicionou-se 5 gotas da solução de FeSO4 em quatro tubos de ensaio. Adicionou-se 5 gotas de hidróxido de sódio, hexacianoferrato (II) de potássio, nitrato de bário e 5 nitrato de chumbo, cada um em um tubo de ensaio, observou-se e anotou-se a reação.

Resultados e Discussão: Calculo do volume necessário de Ácido Sulfurico em 20 ml de solução 20% v/v: C1 V1 = C2 V2 (25 ml)(20%) = (49%)(x ml) 500 ml = 49 ml

500 ml49 ml = 10,2 ml de ácido sulfúrico para preparar 25 ml de solução a

20% v/v. Após o preparo da solução e adicionado a palha de aço com acido sulfúrico em um béquer de 100 ml, notou-se um pequeno borbulhamento. Com a alta temperatura do banho Maria esse borbulhamento ficou mais intenso e um forte odor foi percebido. Após alguns minutos a reação cessou, deixando a solução liquida com pequenos restos da palha de aço e uma cor verde escura. obteve-se a seguinte reação: Fe(s) + H2SO4(aq) FeSO4(aq) + H2(g) O borbulhamento ocorre pois a liberação de gás hidrogênio na reação. O odor vem de impurezas contidas na palha de aço e nem todo enxofre reage com o ferro, parte do enxofre reage com o hidrogênio fomando acido sulfídrico (H2S). Após a filtração simples, a substância solida da solução ficou retida no filtro. Os poros do filtro não deixam por menos que seja o precipitado passar. Obteve-se uma solução homogenia de sulfato ferroso no béquer. Para o sulfato ferroso precpitar foi necessário adicionar etanol, pois o sulfato ferroso é insolúvel em álcool. Após adicionado etanol na solução, observou-se um precepitado de cor verde bem claro. Após a filtração a vácuo obteve-se 4,102 g de sulfato ferroso sólido. Calculo do Rendimento: Fe(s) + H2SO4(aq) FeSO4(aq) + H2(g) 56g/mol -152 g/mol 1,563 g - x g 56x g/mol = 1,563g 152 g/mol

x=237,576 g g/mol56 g/mol=4,242 g de FeSO4

Rendimento: R=Valor ObtidoValor Teórico 100% R=4,102 g4,242 g 100%=96,7 % Os resultados indicam que o rendimento está muito próximo do valor real (4,242 g) já que a palha de aço não contem somente ferro puro. Após adicionar 5 gotas de FeSO4 e NaOH em um tubo de ensaio obteve-se uma cor verde líquen e a seguinte reação: FeSO4(aq) + 2 NaOH(aq) Na2SO4(aq) + Fe(OH)2(s) Depois de adicionar 5 gotas de FeSO4 e K3[ Fe (CN)6] obteve-se um cor azul da Prússia e a seguinte reação: Fe SO4(aq) + K3[ Fe(CN)6 ] (aq) KFe[Fe(CN)6 ] (aq) + K2SO4(aq) Ao adicionar 5 gotas de FeSO4 e Ba(NO3)2 obteve-se um branco translucido e a seguinte reação: FeSO4(aq) + Ba(NO3)2(aq) Fe(NO3)(aq) + BaSO4(s) Após a reação cessar observou-se q ouve uma pequena formação de precipitado. O BaSO4 é insolúvel em água. Ao adicionar 5 gotas de FeSO4 e Pb(NO3)2 obteve-se uma cor branca e a seguinte reação: FeSO4(aq) + Pb(NO3)2(aq) Fe(NO3)(aq) + PbSO4(s) Após a reação cessar observou-se q ouve uma formação de precipitado. O PbSO4 é insolúvel em água. Nas reações 3 e 4 percebemos a presença de precipitado indicando o íon SO4-2 sabemos que todos os sulfatos (SO4-2) são solúveis exceto quando combinados com Pb2+, Ca+2, Sr+2, Hg+2 e Ba+2. Conclusão Conclui-se com está pratica que a filtração é o processo de separação do precipitado do meio em que se processou a sua formação. A maneira como é feita a filtração dependera do tratamento a que o precipitado será submetido na calcinação (aquecimento a alta temperatura sobre o bico de Bunsen ou em um forno), sendo que a filtração simples com um auxilio de um papel de filtro é feita pela gravidade, sem sucção como feita pelo experimento, onde obteu-se um

material homogêneo, composto por sulfato ferroso aquoso. A filtração por sucção ou à vácuo, se caracteriza pela redução da pressão interna do kitassato, onde usa-se uma aparelhagem para a redução de pressão interna onde forma-se um precipitado em cima no funil do Buchner.

Referências Bibliográficas Apostila das aulas experimentais JOHN C. KOTZ, Paul M. T. JR. Quimíca geral e reações químicas . Tradução Flávio Maron Vichi. 5ºed. V.1 São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2005.