p>Arrancar uma nova série ocasional de gráficos com o post de hoje, que se debruçará sobre as reacções químicas comuns encontradas nas escolas. Hoje começa com uma das minhas reacções favoritas, a demonstração “Golden Rain”, que envolve a síntese e recristalização do iodeto de chumbo (II), e é normalmente utilizada para ilustrar o processo de recristalização, bem como para demonstrar diferenças nas solubilidades.
Esta experiência começa com dois compostos iónicos solúveis: iodeto de potássio, e nitrato de chumbo (II). Estes são dissolvidos em água para formar soluções incolores, e depois misturados entre si. Esta mistura leva a uma dupla reacção de deslocamento, resultando essencialmente na “troca” dos metais nos dois compostos, produzindo iodeto de chumbo (II), e nitrato de potássio. Também produz uma rápida mudança de cor, uma vez que o iodeto de chumbo é muito insolúvel na água à temperatura ambiente. Quando as soluções são adicionadas, produzem imediatamente um precipitado amarelo vivo de iodeto de chumbo.
A medida que o iodeto de chumbo pode ser insolúvel na água à temperatura ambiente, a sua solubilidade aumenta marginalmente com a temperatura. Em termos simples, quando os compostos iónicos se dissolvem na água, dissociam-se nos seus iões componentes. Esta dissociação pode ceder ou retirar energia do meio envolvente. No caso do iodeto de chumbo, dissocia-se em Pb2+ e iões I-. Isto absorve energia, pelo que o aumento da temperatura da solução irá promover a dissociação do iodeto de chumbo (II). Consequentemente, a solubilidade do iodeto de chumbo aumenta de 0,0756 gramas por 100 mililitros de água, para 0,41 gramas tonificante por 100 mililitros de água.
A dissolução do iodeto de chumbo produz uma solução incolor uma vez mais. No entanto, se esta solução for depois autorizada a arrefecer, a queda de temperatura força cristais muito puros de iodeto de chumbo a precipitar de volta para fora da solução. Estes cristais hexagonais levam algum tempo a percorrer suavemente o fundo do frasco, dando à mistura de reacção um efeito cintilante e cintilante comummente referido como “chuva dourada”.
O efeito pode durar até uma hora à medida que os cristais caem da solução, por isso é uma grande experiência para incutir uma admiração pela química! As imagens gráficas não fazem realmente justiça à magnitude do efeito cintilante – para obter o impacto total, deve ver este vídeo por Chemistry in Context, que o mostra com grande clareza, e também inclui alguma discussão adicional sobre solubilidade.
Em termos de usos práticos do iodeto de chumbo, era anteriormente usado com parcimónia como pigmento de tinta amarela, embora a sua instabilidade nesta forma significasse que outros pigmentos eram geralmente favorecidos. Actualmente, os cristais de iodeto de chumbo são por vezes utilizados como material detector de fotões de alta energia.
Como ponto final: vale a pena notar que os compostos de chumbo são tóxicos, e só devem ser utilizados por químicos ou professores experientes com as precauções de segurança necessárias.
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