QUÍMICA 108 - JAN/MAR 08 SÍNTESE E PROPRIEDADES DO AMONÍACO, NUMA ACTIVIDADE PRÁTICA DE LABORATÓRIO MÁRIO VALENTE* (a) , HELENA MOREIRA* * Colégio D. Duarte, Rua Visconde de Setúbal, 86 4200-497 Porto * (a) madmage1@yahoo.com * * Colégio D. Duarte, Rua Visconde de S INTRODUÇÃO O programa da disciplina de Física e Química A (nível 2) para o 11º ano (ou 12º ano) [1] de escolaridade está, para o bem e para o mal, quase com- pletamente centrado no amoníaco, usando-o como exemplo de: Um processo de síntese industrial  (e laboratorial), na introdução aos cálculos estequiométricos (1.1. O amoníaco como matéria prima); Perigos associados à manipulação  de substâncias químicas e suas consequências ambientais (1.2. O amoníaco, a saúde e o ambiente); Energética da formação e quebra  de ligações no decurso de reacções químicas (1.3. Síntese do amoníaco e balanço energético); Processos de equilíbrio químico e  suas características (1.4. Produção industrial do amoníaco); O princípio de Le Châtelier aplicado  à síntese industrial (1.5. Controlo da produção industrial). À luz do programa desta disciplina, a preparação de pequenas quantidades desta substância em laboratório é in- teressante, já que permite em primei- ra mão, por parte dos alunos, a veri- ficação de algumas das propriedades físicas e químicas do amoníaco. No decurso do trabalho podem explorar- -se com a profundidade desejada con- ceitos teóricos constantes do referido programa como: reacções completas/ /incompletas, processos ácido/base, cálculos estequiométricos (reagente limitante, reagente em excesso e pu- reza de uma substância), considera- ções sobre segurança laboratorial e problemas ambientais entre outros. CARACTERÍSTICAS DO AMONÍACO [2] O amoníaco é, nas condições normais de pressão e temperatura, um gás, menos denso que o ar: ρ(NH 3 , 0ºC, 1 atm) = 0,77 g/dm 3 con- tra ρ(ar, 0ºC, 1 atm) = 1,3 g/dm 3 . Este gás liquefaz-se a -33,4ºC e solidifica a -77,7 ºC. O amoníaco é detectável pelo olfacto humano a partir dos 20 a 50 ppm, e causa irritação dos olhos e vias respi- ratórias a partir dos 100 a 200 ppm. Valores superiores a estes são sus- ceptíveis de causar irritações graves. O Volume Limite Tolerado (VLT) de amoníaco em atmosferas de trabalho é de 25 ppm (18 mg/m 3 ). Misturas de amoníaco com ar conten- do entre 16 e 25 % desse gás cons- tituem misturas explosivas, com uma temperatura de ignição de 651ºC. UTILIZAÇÕES DO AMONÍACO Este composto inorgânico de utiliza- ção muito importante a nível industrial, no fabrico do ácido nítrico e da ureia, bem como de produtos farmacêuticos, entre muitos outros, é também usado a nível agrícola, sob a forma de adu- bos azotados, e a nível doméstico, em alguns produtos de limpeza. Uma das importantes utilizações do amoníaco (liquefeito) é como fluido de transferência de calor, em instalações frigoríficas industriais e domésticas, já que os clorofluorocarbonetos (CFC’s), que eram usados para esse fim, foram banidos devido ao seu forte efeito destrutivo para a camada de ozono. PRÁTICA DE LABORATÓRIO A preparação laboratorial do amonía- co pode ser conseguida fazendo rea- gir qualquer sal de amónio com uma base forte. O procedimento proposto faz uso do sulfato de amónio e do hidróxido de sódio, sais facilmente en- contrados no comércio (o primeiro é um adubo agrícola de uso corrente e o segundo é um desentupidor de canos de uso doméstico). O processo de síntese pode ser des- crito pela seguinte equação química: (NH 4 ) 2 SO 4 (aq) + 2 NaHO(aq) → Na 2 SO 4 (aq) + 2 H 2 O(l) + 2 NH 3 (g) [eq.1] Assim, num tubo de ensaio de ta- manho médio (Ø = 10 mm, ℓ = 16 cm) colocam-se cerca de 2,0 g de sulfato de amónio sólido (15 mmol) e 2,0 g de hidróxido de sódio sólido (50 mmol) garantindo assim um meio reaccio- nal fortemente básico. Adiciona-se de seguida cerca de 1 ml de água, o que dá início à reacção. Tapa-se rapida- mente o tubo de ensaio contendo a mistura reaccional com o sistema de rolhas apresentado na figura 1A, aper- tando-o, e coloca-se em cima um tubo de ensaio vazio, da forma representada na figura 1B, sem apertar (!), por forma a evitar a formação de pressões ele- vadas no sistema, e a permitir a saída do ar, que vai sendo substituído pelo QUÍMICA E E NSINO