Relat Rio 6

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
INSTITUTO DE QUIMICA

QI-244

LABORATÓRIO DE QUÍMICA INORGÂNICA EXPERIMENTAL

EXPERIMENTO 06: PREPARAÇÃO DE ZEÓLITO A E ESTUDO DA SUA PROPRIEDADE DE TROCA IÔNICA

Introdução
Neste experimento estudaremos espécies químicas chamadas zeólitos. Zeólitos são aluminossilicatos de fórmula geral Mx/n[(AO2)x(SiO2)y]∙zH2O, em que n é a carga do cátion metálico Mn+ e x, y e z são variáveis que indicam o conteúdo de Mn+, de alumínio, silício e de moléculas de água, respectivamente. A remoção das moléculas de água e a substituição de Mn+ deixam inalteradas as estruturas básicas do zeólito. O estado de oxidação do silício é 4+ e o do alumínio, 3+, por isto cada substituição de um Si4+ por um Al3+ resulta numa carga residual negativa sobre o alumínio. As cargas negativas nas redes de aluminossilicatos são neutralizadas pelos cátions metálicos Mn+(Na+, K+, Mg2+, etc). Assim, a concentração desses cátions é determinada principalmente pela concentração de Al3+.ref 1 No nosso experimento será realizada a síntese do zeólito A, cuja fórmula é Na12[(AlO2)12(SiO)12]∙27H2O e que contém quantidades iguais de Si4+ e Al3+.O arranjo estrutural no nosso zeólito consiste de tetraedros de SiO4 e AlO4, ligados através do oxigênio. Vinte e quatro unidades de TO4 (onde T=Si ou Al) ligam-se através dos átomos de oxigênio para formar a unidade seguinte cujo átomos T=Si ou Al encontram-se nos vértices de um octaedro truncado. A junção de 8 unidades sodalita é o próximo passo na formação de zeólito A. Tais funções ocorrem através de anéis de quatro membros, com a formação de ligações T-O-T. No interior desta nova estrutura há um espaço vazio, a cavidade zeólitica. No caso específico do nosso zeólito, esta unidade é denominada gaiola e seu diâmetro é de cerca de 11Å. Os íons Na+ alojam-se nas gaiolas e podem ser tirados por outros Mn+ (K+, Ca2+, etc), ou seja, o material pode sofrer troca iônica. Nosso objetivo será, portanto, também estudar a