Transformação de alumínio em alumen

Objetivo

O objetivo deste experimento é aprender algumas técnicas básicas de laboratório (aquecimento, filtração à pressão reduzida). Treinar cálculos estequiométricos. Utilizar técnicas para o crescimento de laboratório.

Introdução

Um alúmen é a designação atribuída aos sais duplos do ácido sulfúrico de fórmula MeIMeIII(SO4)2.12 H2O, onde MeI representa um metal monovalente e MeIII um metal trivalente. Os sais possuem sempre 12 moléculas de água de cristalização. Os metais monovalentes que podem entrar na composição do alúmen são o sódio, o potássio, o rubídio, o césio, o tálio (e também o ião amónio NH+4). Os metais trivalentes são o alumínio, o cromo, o ferro, o tálio e outros. Os alúmenes são utilizados no fabrico do papel e como mordentes em tinturaria.
O alúmen mais comum e por este motivo designado por alúmen é o alúmen potássico em estado natural também designado por sulfato de potássio e alumínio, de fórmula KAl(SO4)2.12 H2O. Obtém-se deixando cristalizar soluções saturadas de sulfato de potássio e de sulfato de alumínio (estes obtêm-se por sua vez aquecendo caulino ou argila com ácido sulfúrico). Um processo de obtenção, hoje em desuso, consiste em lixiviar minerais que contêm alúmen, como o xisto de alúmen e a alunite. Materiais cristalinos são aqueles que possuem uma distribuição característica e regular dos seus átomos no espaço. Devido a esta regularidade, a estrutura cristalina de um material não precisa ser representada por todos os seus átomos, mas por apenas um conjunto deles, denominada célula unitária. Os materiais cristalinos, dotados de interessantes propriedades, podem ser facilmente preparados em laboratório com elevado grau de pureza, através de técnicas simples de crescimento de cristais. O crescimento de cristais é, essencialmente, uma transição de uma fase original (sólido, líquido ou vapor) para uma fase sólida final, na qual os vários parâmetros físicos