Preparation of Ferrous Sulfate - FeSO4 - From steel wool and battery solution
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- Опубликовано: 21 окт 2024
- The preparation of ferrous sulfate (iron sulfate II) is quite simple: 20.5 grams of steel wool, 92 mL of 1.250 battery solution, and 62 mL of water were used. The system was reacted under magnetic stirring and gentle heating (60 ° C) until complete iron solubilization. Subsequently the solution was filtered and the crystals were formed by natural cooling of the solution. The solution was cooled to 4 ° C in a refrigerator to recrystallize all ferrous sulfate with 10 mL of 95GL ethanol to favor an increase in the amount of crystals formed. The material was then filtered and washed with two further 10 mL doses of 95 GL ethanol.
Iron sulphate is a crystal that has efferescence and its light green color becomes whitish as the heptahydrate crystal converts to the tetrahydrate form. We performed the procedure in duplicate and obtained, on average, a mass of 74.7 grams of ferrous sulfate. Assuming he was still in heptahydrate, this meant our yield was 74%.
The table relating the density of a sulfuric acid solution to its mass / mass concentration can be found at:
www.mt.com/vn/.... html
Music:
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Artist: www.twinmusicom...
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Origem: RUclips audio library
Artist: Silent Partner
References
ARMAREGO, W. L. F.; CHAI, C. Purification of laboratory chemicals. 5a.ed. Burlington, USA: Elsevier:
Butterworth-Heinemann. 2003.
NEWTON FRIEND, J. Text-book of inorganic chemistry. Vol 9. Part II: Iron and its compounds. Ed. C Griffin & Company, Limited, 1921.
SEIDELL, A. Solubilities of Organic and Inorganic Compounds, D. Van. Nostrand: New York, 1941.
Excelente canal! Parabéns pelos seus vídeos, certamente mais um aliado da divulgação científica, em especial da química experimental. Assisti todos os seus vídeos até agora e aprendi bastante, desconhecia boa parte dos livros citados e fiquei encantado com o conhecimento contido neles e aplicados por você, espero pelos próximos. Grande abraço!
Ciência Chave, me sinto muito prestigiado pelo seu comentário, pois sou inscrito e acompanho também todos os seus vídeos através da minha conta pessoal. Seus vídeos são excelentes, de ótima qualidade e repletos de informação, portanto tenha certeza que o aprendizado foi mútuo. A propósito, estou de mudança e meu próximo vídeo deverá levar quase um mês, mas tenho focado na obtenção de reagentes simples e puros à partir de produtos de supermercado/farmácia. E vamos mantendo contato, meu amigo! Um excelente fim de semana!
Que bom ter esse retorno, ainda mais de um colega com paixão pela química! Vamos mantendo contato sim. Grande abraço, amigo!
Encontrei umas bolinhas de minério de ferro entorno delas apresenta um a poeira mineral de cor de achocolatado puchado pra cor de uva que material seria este? Bom dia
Meu Deus eu tô vendo Rô em tudo agora, tô estudando Fenômeno dos transportes então acabei vendo sobre isto. Valew meu amigo mais uma que podemos ver até bonde chega estes estudos.
Boa tarde, Antonio!
Fico muito feliz que o material tenha te auxiliado. Bons estudos e um grande abraço!
Manooo video muito bom, ja vou fazer!
Obrigado por trazer esse tipo de conteúdo para o RUclips brasileiro, sucesso para seu trabalho.
Bom dia Jonas! Muito obrigado pelo seu comentário. Espero publicar mais materiais que possam te interessar. Um grande abraço!
Acabei de confirmar a minha paixão pela química orgânica.kkkk
Conheci seu canal pelo seu aluno na UFTM Rafael ótimo professor
Vc nota 1000
ESSE É MEU PROFESSOR!!!
PARABÉNS PELO CANAL MITO!!!
Faz um vídeo colocando 50 gotas de sulf.ferroso. (25mg/ml) com 50 gotas de vitamina c a 200mg/ml e fala sobre a reação.
Processo importante para quem trabalha com a química inorgânica.
vídeo espetacular, parabéns 👏🏾
Excelente explicação e vídeo.
Boa tarde! Muito obrigado, fico feliz que tenha gostado do conteúdo. Um grande abraço!
@ Nossa! Sou professor de Física e química (mas muito mais de física rsrsrs) Excelente explicação (estou aprendendo).
Estou revisitando tópicos da química por conta dos meus estudos (hobby) com a Horta no terraço. Valeuuuu
É esse material que é utilizado como reagente para oxidar o concreto deixando o concreto com a aparência de oxidado (acabamento corten) ?
Qual a diferença entre o sulfato de ferro para o quelato de ferro ?
Ambos sao usado como fertilizante.
Professor sou leigo em química, mas parabéns pelos seus vídeos são muito simples de entender até para mim.... Estou ficando apaixonado por química.
Para o sulfato ferroso existe outra aplicabilidade que não seja para tratamento de saúde? Onde eu poderia utilizar esse produto, agricultura, indústria etc?
👏👏👏
Estou usando essa mesma técnica para síntese de sulfato de cobre, mas estou tendo problemas pra conseguir filtrar a solução e separar os precipitados porque nesse caso, o filtro de papel não é forte o suficiente para resistir ao processo
Boa tarde Diego! Tenho entrado muito pouco aqui no canal para responder dúvidas, portanto, me desculpe pela demora ao responder seu comentário. Espero que essa resposta ainda possa ser útil:
Não se preocupe, acho que tenho uma solução bem objetiva para você: Você pode utilizar um funil com placa de vidro sinterizado n. 3 (g3) para poder fazer essa filtração. Nesse caso não há problema se a solução estiver ácida pois a placa sinterizada não é atacada por ácidos. Esse funil também é chamado de funil de buchner de vidro, e você pode encontrar em vários modelos e tamanhos:
www.didaticasp.com.br/FUNIL-DE-BUCHNER-DE-VIDRO-COM-PLACA-POROSA-N3-16-40-UM-150ML
www.splabor.com.br/produto/funil-de-buchner-com-placa-porosa-sinterizado/
Nesse caso você vai precisar de uma bomba de vácuo (ou trompa d'agua), um kitassato e uma alonga de borracha para fazer a filtração à vácuo (como se fosse uma filtração qualquer usando o funil de buchner). Apenas lembre-se de fazer um trap bem legal de solução saturada de bicarbonato de sódio para que não entre vapores ácidos dentro da bomba.
No final sugiro você fazer uma lavagem rápida com um pouquinho de álcool 70% enquanto os cristais estiverem lá em cima do filtro sob vácuo (mesmo que isso solubilize um pouco deles) apenas para remover o resíduo ácido na superfície do cristal.
Um abraço e obrigado por sua participação aqui no nosso canal!
O que é perclorato de sódio?
olá professor, bom dia . tenho uma duvida para uso com o sulfato ferroso
temos esses 2 acidos C10H14N2Na2O8 e C10H16N208 qual seria mais estável na faixa de ph neutra para acida ?
Pergunto pois ainda não entendi as diferenças entre eles .
Olá Hugo, bom dia!
Acredito que você esteja se referindo ao fato do sulfato ferroso comercializado em farmácias vir com EDTA dissódico (C10H16N208), que é um sequestrante, que também pode estar escrito rótulos como INS 385.
Já adianto que a função do EDTA na indústria farmacêutica (e também na indústria química em geral) é de remover o cálcio, magnésio, e até um pouquinho de ferro que esteja na água utilizada no preparo dos medicamentos (ou produtos). É porque é mais fácil e barato se adicionar o EDTA para "sequestrar" esses metais, do que destilar a água, ou passar a água por filtros com membrana de osmose reversa e/ou troca iônica.
O EDTA, que é um ácido, interage com os metais (não exatamente por ser um ácido), mas ligando-se a eles, através de ligações químicas do tipo coordenadas, e o que se forma nessas interações é chamado de composto de coordenação (também chamado "complexo", ou "quelato"). O complexo de desse metal (seja o complexo de cálcio, complexo de magnésio ou complexo de ferro) elimina a presença dos íons desses metais, que normalmente interferem na atividade de algum produto.
Eu vou te dar um exemplo muito específico para ilustrar a importância da utilização do EDTA: na produção do detergente não se pode ter muito cálcio ou magnésio livres na água, pois eles reagem com o próprio princípio ativo do detergente (que normalmente é o dodecilsulfato de sódio), formando sais insolúveis (como por exemplo o dodecilsulfato de cálcio). Se o detergente estiver na forma de um sal insolúvel, ele não vai limpar e agir como deveria. Muitas águas são naturalmente ricas em cálcio e magnésio, como a água de muitos países da europa. Essas águas são chamadas de águas "duras". Existe um parâmetro para controle de qualidade da água chamado "dureza da água" que basicamente é uma análise do teor de cálcio e magnésio (na forma de íons, claro) presente na água. Então, para se produzir um detergente, é muito importante usar água livre desses metais, você pode eliminá-los pela adição do EDTA.
No sabão em barra, cálcio e magnésio interferem bastante na qualidade e aspecto do produto. Se você digitar "A Importância dos Agentes Quelantes nas Formulações", vai encontrar um site da Polyorganic que apresenta inclusive uma figura de um produto feito com e outro sem o EDTA.
O EDTA é um acrônimo que vem de seu nome - ácido EtilenoDiamino Tetra-Acético - E.D.T.A, sua fórmula molecular é o C10H16N2O8, como colocou. Mas o detalhe é que ele é um ácido fraco, e normalmente é mais difícil se obter ele na forma de ácido propriamente dito. O que é mais facil de se fazer é convertê-lo ao sal de sódio, que é um pouco menos solúvel que a forma ácida, para se obter ele em quantidades maiores. É por essa razão que você normalmente vê escrito em alguns produtos que eles têm o EDTA dissódico, que tem a fórmula molecular que você também colocou - C10H14N2Na2O8. Como ele é um ácido tetravalente, ele poderia também ser produzido na forma de um sal tetrasódico, nesse caso teria a forma C10H12N2Na4O8.
Se você digitar no google imagens "Tetrasodium EDTA", "dissodium edta", ou simplesmente "EDTA", você vai ver que a única diferença entre eles é a quantidade de sódio que substitui o hidrogênio do grupo ácido carboxílico.
O mais interessante é o seguinte, quando colocamos qualquer um dessas três substâncias em água, o sódio (ou o hidrogênio) vai se dissociar, e todas essas substâncias que estamos falando vão virar uma única espécie: o ÂNION EDTA, que é o responsável por todos esses fenômenos que citei acima.
Com essas informações, posso responder sua pergunta facilmente:
A diferença entre eles é que um está na forma de ácido (também posso chamar de forma protonada). E o outro está na forma de sal de sódio. Mas ambos quando dissolvidos, irão se converter na mesma espécie.
Como você menciona sobre o pH, ocorre o seguinte: Todos são estáveis, em diferentes faixas de pH, o que ocorre é que variando o pH você terá o ácido com diferentes graus de ionização. Eu não sei se você conhece o conceito do pKa, mas se conhecer, digo que o pKa do EDTA é:
pKa1 = 2,0;
pKa2 = 2,66;
pKa3 = 6,16;
pKa4 = 10,26;
São 4 valores de pKa pois ele é um tetrácido (4 hidrogênios ionizáveis). Nesse caso, como você me perguntou em um pH neutro para ácido (vou considerar um pH entre 6,13 e 7), então você terá o EDTA na forma que possui 3 hidrogênios ionizados, formando o ânion carboxilato, e um ainda ligado ao ácido carboxílico. Esses ânions carboxilato normalmente estão interagindo com um cátion sódio, apenas para servir como contraíon - para o equilíbrio de cargas.
Informações adicionais:
O EDTA mais barato e comum para compra é o sal na forma dissódica (aquele preparado entre pH 2,66 a 6,16, isto é, em meio moderadamente ácido). Se for comprar o de pureza PA, para laboratório, 5 Kg custam cerca de R$ 500,00. Normalmente se usa 0,1% m/m dele em água, ou seja, para aproximadamente 1L de água, utiliza-se 1g. Ou seja, você gasta 10 centavos para "purificar" 1 L de água - muito mais barato do que se fosse destilar/deionizar essa água.
Outro detalhe interessante é que o EDTA não é o único sequestrante/quelante/complexante, existem outros, um também bem comum é o ácido etidrônico.
Espero que minha resposta não tenha se perdido no aspecto técnico, e tenha explicado melhor a sua dúvida. Mas se alguns pontos forem inconsistentes, pode ir perguntando, ok?
Um grande abraço!
Olá Professor, parabéns pelo canal e pelo vídeo! Você poderia me informar, por gentileza, por quanto tempo a solução de sulfato ferroso + etanol ficou em resfriamento para a formação dos cristais?
Agradeço desde já a atenção.
Boa tarde, Guilherme! Tenho entrado muito pouco aqui no canal para responder dúvidas, portanto, me desculpe pela demora ao responder seu comentário. Espero que essa resposta ainda possa ser útil:
Guilherme, normalmente 8 a 12 horas, mas para te ser sincero eu deixo no famoso "overnight", ou seja, deixo a noite na geladeira e logo pela manhã, no outro dia, já retiro a solução para realizar os procedimentos de filtragem.
Fico feliz que você gostou do material. Um abraço e obrigado por sua participação aqui no canal!
Oi tudo bem? Gostei do vídeo e queria reproduzir. Onde você conseguiu a solução da bateria
Olá! Tudo bem sim Rosângela. A solução de bateria é vendida nas próprias lojas que vendem baterias novas. E basta você dizer que quer a "solução ácida para bateria" ou o "ácido para bateria".
Alguns vendedores confundem muito a água desmineralizada com a solução ácida de bateria, mas no rótulo da embalagem está escrito de forma bem clara se o produto é água ou se é a solução ácida.
Fico feliz que queira reproduzir esse experimento e desejo sucesso no procedimento. Obrigado pelo comentário e um grande abraço!
Olá, Professor. Seria muito interessante uma Recristalização
Do iodo. Eu Comprei aquelas tinturas de iodo e adicionei a água oxigenada e Ácido clorídrico(se não estou enganado o experimento Original é com acido Sulfúrico). Os "Cristais" começam a se separar da solução em forma "arenosa"
Boa tarde amigo! Desculpe a demora em respondê-lo, tive alguns contratempos.
Sim amigo, essa recristalização do iodo é bastante interessante, e como ele é um dos poucos compostos que é possível recristalizar por sublimação, é possível obtê-lo de forma bastante pura. Vou ver ser preparo algum vídeo sobre isso.
Eu não sei se você conhece o canal Niobium Lab ou o Química Importada, mas eles fazem esse procedimento que você fez, acredito que da mesma forma, exceto a parte da recristalização. O vídeo é muito bom, compensa dar uma olhada: ruclips.net/video/B2VCMaztdE8/видео.html
e ruclips.net/video/x3RODnpR5tA/видео.html
Essa é uma excelente ideia de material para fazermos um vídeo apresentando a técnica (purificação por sublimação). Vou tentar preparar um material desses em um futuro próximo.
Um grande abraço!
Olá professor. Se na eletrólise do Sulfato de cobre dá pra obter Ácido sulfúrico...
uma solução de sulfato de cobre
com eletrodos de carbono grafite e outro de Cobre metálico ...
eu queria saber se é possível
com outro sulfato
por exemplo Sulfato de alumínio. .. é possível ?
Boa tarde Pedro! Desculpe a demora em respondê-lo, tive alguns contratempos.
Pedro, não seria possível com sulfato de alumínio, pois ele não tem o potencial de redução maior que o da semi-reação do hidrogênio.
Nesse caso você precisa de um sulfato de algum metal com potencial de redução maior que o o hidrogênio. Dê uma olhada nessa tabela: www.colegioweb.com.br/eletroquimica-i-pilhas/tabela-de-potenciais-padrao-de-reducao.html
Você vai reparar que o cobre (Cu2+) tem o potencial de redução +0,34V, que é maior que o do hidrogênio (0,00V). Aí por isso é possível usar sulfato de cobre.
No caso do alumínio não seria possível pois o potencial de redução do sulfato de alumínio (Al3+) seria -1,33V (é abaixo de 0,00V).
Ou seja, se você não quiser utilizar o sulfato de cobre, teria a opção de trabalhar com o sulfato de prata (e um eletrodo de prata) ou o sulfato de mercúrio (e um eletrodo gotejante de mercúrio). Mas como todos esses são mais caros e trabalhosos, em geral não compensa se produzir o ácido sulfúrico com esses outros eletrodos (e respectivos sulfatos).
Eu mesmo nunca fiz esse procedimento (muito menos trabalhei com eletrodo gotejante de mercúrio), mas em teoria seria isso mesmo. Inclusive compensaria fazer um teste. É uma pena que o ácido sulfúrico obtido assim venha com um pouco de impurezas metálicas solúveis.
Um grande abraço!
amigo, se coloco este sal 4H2O em um dessecador, ele pode ainda se desidratar cada vez mais? há algum limite de desidratação que poderia ser alcançado desta forma?
Sim! Você pode colocar ele em um dessecador com vácuo, ou simplesmente no dessecador com silica gel, que ele vai desidratar e atingir o limite que é a forma anidra. Como é um sal inorgânico, você também pode aquecer em estufa a uns 110°C que ele vai se desidratar e atingir a forma anidra rapidamente sem risco de degradar ou decompor em outra forma. Você poderá acompanhar a perda de massa com uma balança também, nesse caso a perda de massa vai obedecer a proporção estequiométrica da água perdida... só que esse calculo só funciona perfeitamente se você não tiver quase nenhum cristal heptahidratado (e sim só os tetrahidratados).
daria pra fazer com ouro ou prata?
Bom dia, Guilherme! Nesse caso não seria possível fazer com ouro ou prata, pois o ácido sulfúrico não reage com ouro ou prata metálicos. A reação não acontece pois metais como ouro, prata, mercúrio e cobre apresentam um potencial de oxidação muito baixo, e portanto são considerados metais resistentes à oxidação, e também muitas vezes chamados de metais nobres por essa razão.
Se você observar uma tabela do potencial de oxidação dos metais, como essa presente no link: www.colegioweb.com.br/eletroquimica-i-pilhas/tabela-de-potenciais-padrao-de-reducao.html
Os que irão reagir com o ácido sulfúrico são os que estão com potencial de oxidação maior que 0,00 (que é o potencial de oxidação do H+ do ácido sulfúrico para formação de gás hidrogênio). Assim esse procedimento poderia ser feito (pelo menos em teoria) com alguns metais como: Chumbo, níquel, cobalto, ferro, zinco e alumínio.
Diga-se de passagem a reação entre o ácido sulfúrico e o alumínio (pode ser uma folha de papel alumínio) é bastante vigorosa - ela é lenta no início pois no alumínio existe uma "capa" de seu óxido revestindo-o. Mas a reação é bem vigorosa após ser iniciada.
Um grande abraço e obrigado pela sua participação ativa aqui no nosso canal!
como foi feito o cálculo do rendimento?
Boa noite, Débora! Nós fizemos o seguinte: como a reação tem a mesma proporção molar de ferro para sulfato de ferro, sabíamos que 1 mol de ferro formaria 1 mol do sulfato de ferro heptahidratado. Observando as massas molares deles, vimos que 55,845 g de ferro (1 mol) formaria 278,05 g do sulfato de ferro heptahidratado (1 mol).
Daí só redimensionarmos o valor esperado considerando que usamos apenas as 20 gramas de ferro (palha de aço). Aí então nesse caso fizemos a relação:
55,845 g de ferro forma ----------------------- 278,05 de FeSO4.7H2O
20,000 g de ferro formariam ---------------- X
Daí vemos que o esperado seria 99,579 g de sulfato de ferro. Como obtivemos apenas 74,7 gramas, calculamos o rendimento:
99,959 g ---------------------- 100%
74,7 g ---------------------- X
Daí vimos que o rendimento foi de aproximadamente 74,7%.
Para esses cálculos nós assumimos que a palha de aço é constituída em 100% de ferro, fato que não é verdadeiro pois existe carbono em qualquer liga de aço, que inclusive foi filtrado. Outra que consideramos foi que todo o sal obtido estivesse na forma heptahidratada, que embora seja a forma mais estável nessas condições, não é a única forma possível, pois a pentahidratada ou tetrahidratada também podem co-existir no sal obtido.
Um grande abraço e obrigado por sua participação aqui no canal!
Realizei o experimento e sentir um cheiro danado de enxofre
Boa dia, Alcir!
Sim, é possível que algumas ligas de aço venham com maiores quantidades de enxofre. Mas também te lembro que muitos alunos que tenho costumam confundir o cheio do gás hidrogênio com o do enxofre, e essa reação libera muito gás hidrogênio. De toda forma, não é bom respirar esses gases e é importante fazer a reação em ambiente aberto com boa ventilação, ou em capela para exaustão de gases.
Um abraço e muito obrigado por sua participação aqui no canal!