R 2 Elementos do bloco p Grupo 13

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Relatório de aula prática de Química Inorgânica Experimental
Aluno 1: Iago Ferreira Espir
Aluno 2: John Power Vieira Oliveira
Data: 18/11/2014
Título da aula: Elementos do bloco s: Grupo 13

Resultados e discussões

Parte 1

1. Obtenção do ácido bórico

Colocou-se em um béquer, 2,005 gramas de bórax anidro (Na2B4O7) e 20 mL de água destilada. Em seguida aqueceu-se suavemente o béquer até adissolução total do bórax.

a) Com auxílio do papel de tornassol testou-se o caráter ácido-básico da solução, observando-se que este indicador mudou sua coloração de rosa para azul, indicando que a referida solução possuía caráter básico. Devido ao ácido bórico ser muito fraco, os sais solúveis são hidrolisados na solução e, portanto, dão reação alcalina. A seguinte equação representa essa observação:B4O72-(aq) + 7H2O(l) 4H3BO3(aq) + 2OH-(aq)

A formação do ânion hidroxila (OH-) foi o responsável pela mudança de coloração do papel de tornassol de rosa para azul, caracterizando um meio básico.

b) Aqueceu-se a solução anterior ate 80 °C (em banho-termostatizado), adicionando-se a mesma, lentamente, 2 mL de solução 6 mol L-1 de HCl. Em seguida, o béquer contendo esta solução foi colocado emuma cuba com gelo, no qual se observou os cristais de coloração branca, proveniente do ácido bórico (H3BO3), que foi sintetizado anteriormente. Posteriormente, os referidos cristais foram filtrados por gravidade.

Na2B4O7(s) + 2HCl(aq) + 5H2O(l) → 4H3BO3(s) + 2Na+(aq) + 2Cl-(aq)

Ao ter adicionado ácido clorídrico concentrado a uma solução concentrada de bórax, o ácido bórico precipitou. De fatopode-se observar essa ocorrência, pois, ao aquecer a solução, se desprendeu vapores de ácido bórico que ao resfriar imediatamente no banho de gelo, este sofreu cristalização.
Os cristais formados foram guardados para os próximos procedimentos.

2. Obtenção do éster metílico de ácido bórico – B(OCH3)3
Colocaram-se alguns cristais de ácido bórico (precipitado do item 1) em uma cápsula de porcelana, naqual foram adicionadas algumas gotas de ácido sulfúrico. Foi observada uma liberação de calor. Adicionaram-se também, 2 mL de metanol e inflamou-se cuidadosamente na capela. Ao ter inflamado o álcool, houve formação de uma chama de borda verde, devido à formação de borato de metila B(OCH3)3. A equação química a seguir demonstra as observações realizadas.


H3BO3(s) + 3CH3OH(l) → B(OCH3)3(g) +3H2O(v)

O ácido bórico (B(OH)3) é um ácido de Brønsted-Lowry muito fraco em solução aquosa, mas o equilíbrio é mais complexo do que as simples reações de transferência de próton características dos oxoácidos dos últimos elementos do bloco p. De fato, o ácido bórico é basicamente um ácido fraco de Lewis e o complexo por ele formado com o H2O, o H2OB(OH)3, é que atua como a verdadeira fonte deprótons:

B(OH)3 (aq) + 2H2O(l) H3O+(aq) + [B(OH)4]-(aq) pKa = 9,2

Como geralmente ocorre para os elementos mais leves do bloco p, há uma tendência do ânion em polimerizar por condensação, com a perda de H2O. Assim, em solução concentrada neutra ou básica, ocorre o equilíbrio tal como:

3B(OH)3 (aq) [B3O3(OH)4]-(aq) + H +(aq) + 2H2O(l) K =1,4 x 107


Com base nessas informações e nas observações obtidas com a realização deste experimento, pode-se constatar a baixa acidez do ácido bórico, que, usando um indicador de papel de tornassol em uma solução aquosa – teste ácido, o indicador adquiriu coloração característica de um meio básico (papel rosa ficou azul).

3. Reatividade do alumínio metálico

Procedimento 1:

Foi colocada umalâmina fina de alumínio sobre a boca de um tubo de ensaio fazendo-se uma pequena depressão.

Lixou-se levemente com lã de aço a superfície de outra lâmina fina de alumínio e posicionou-a da mesma maneira em outro tubo de ensaio, mantendo-se a superfície lixada voltada para cima.

Sobre as duas lâminas foram colocados alguns miligramas de iodo e 3 gotas de solução de iodeto de potássio, formando-se...
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