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:
2\,\mathrm{KClO_3}\xrightarrow{\Delta,\;\mathrm{MnO_2}}2\,\mathrm{KCl}+3\,\mathrm{O_2}\uparrow

Passo 3

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.

Exercícios relacionados