Questão 5. Proponha um método de preparação do gás \mathrm{O}_{2}. Faça a representação esquemática do aparato experimental necessário a essa preparação no laboratório de Química.
Passo 1
O enunciado pede um protocolo laboratorial para gerar gás oxigênio \mathrm{O_2}. Aqui vamos usar o conteúdo de reações de decomposição térmica de sais inorgânicos, mais especificamente o clorato de potássio, e aplicar o método de coleta por deslocamento de água.
Passo 2
Escolhemos a reação de decomposição do clorato de potássio em presença de dióxido de manganês \mathrm{MnO_2} como catalisador, pois isso reduz a temperatura necessária e melhora o rendimento. A equação química balanceada é:
Para realizar essa reação e coletar o \mathrm{O_2} gerado, precisamos do seguinte aparato:
Fonte de calor (bico de Bunsen) para aquecer o clorato de potássio.
Balão de fundo chato (ou tubo de ensaio resistente ao calor) contendo a mistura de \mathrm{KClO_3} e \mathrm{MnO_2}.
Rolha de borracha perfurada, ajustada ao balão, com um tubo de vidro de saída.
Mangueira de borracha ligando esse tubo de saída a uma cuba com água.
Jarra (ou proveta) invertida cheia de água na cuba para coletar o \mathrm{O_2} por deslocamento de água.
Passo 4
Representação esquemática (vista lateral):
Bico de Bunsen
↓
┌───────────┐
│ Balão de │
│ fundo │
│ chato │
│ com │
│ KCl\(O_{3}\) + │
│ Mn\(O_{2}\) │
└───────────┘
│
Rolha perfurada
│
Tubo de vidro
│
Mangueira de borracha
│
┌───────────┐
│ Cuba de │
│ água │
└───────────┘
│
↓
Jarra coletora invertida
cheia de água antes do
experimento
Resposta
Método: decomposição térmica de \mathrm{KClO_3} com catalisador \mathrm{MnO_2}, coletando o \mathrm{O_2} por deslocamento de água.
Aparato: balão de fundo chato com rolha perfurada e tubo de saída, bico de Bunsen, mangueira, cuba de água e jarra invertida para coleta.