Isole com segurança o metal puro de potássio da cinza de madeira – um guia passo a passo
Por Allan Robinson Atualizado em 24 de março de 2022
Helmut Feil/iStock/GettyImages
O potássio (K), número atômico 19, é um metal alcalino altamente reativo. Na sua forma pura, é um metal macio, branco prateado, que reage violentamente com a água. Devido à sua reatividade, o potássio elementar raramente é manuseado fora de laboratórios especializados; a maioria dos usos industriais envolve compostos de potássio, como cloreto de potássio, em fertilizantes e outras aplicações.
Em 1807, Sir Humphry Davy demonstrou o primeiro isolamento bem-sucedido de potássio por eletrólise de potássio fundido derivado de cinzas de madeira. Esta técnica clássica de laboratório ainda é realizada hoje como uma demonstração de eletrólise, mas requer rigorosas precauções de segurança.
Etapa 1 – Visão geral da reação
A eletrólise do hidróxido de potássio (KOH) ocorre de acordo com a seguinte equação:
KOH → K⁺ + OH⁻
Quando uma corrente elétrica é aplicada, os íons potássio (K⁺) migram para o cátodo, onde são reduzidos a potássio metálico. Os íons hidróxido (OH⁻) permanecem na solução.
Etapa 2 – Configurar os eletrodos
Conecte fios metálicos isolados aos terminais de uma bateria de 9 V. Conecte o fio ao terminal positivo (ânodo) e o outro ao terminal negativo (cátodo). O potássio metálico se depositará no cátodo.
Passo 3 – Prepare o Potassa
Coloque as cinzas de madeira bruta em um prato de metal resistente ao calor. Usando um bico de Bunsen, aqueça suavemente a cinza até que fique branca e derreta em um líquido viscoso. Este material fundido é rico em hidróxido de potássio e é comumente referido como potássio.
Etapa 4 – Iniciar a eletrólise
Remova cuidadosamente o queimador e mergulhe imediatamente os cabos da bateria na potassa fundida, posicionando o ânodo e o cátodo em extremidades opostas. Permita que a corrente flua até que o material fundido comece a estalar e o potássio metálico se acumule visivelmente no cátodo. Assim que a reação cessar, desconecte a bateria.
Etapa 5 – Coleta e Resfriamento
Transfira o metal coletado para um segundo prato de metal e deixe esfriar até a temperatura ambiente. O resultado é uma pequena quantidade de potássio metálico altamente puro.
Materiais necessários
- 2 pratos de metal resistentes ao calor
- 2 fios metálicos isolados
- Bateria de 9 V
- Queimador de Bunsen
- Cinza de madeira (de preferência de madeira nobre)
Aviso de segurança
O potássio é extremamente perigoso. Armazene o metal em um recipiente com óleo mineral ou em um ambiente seco e vedado para evitar contato acidental com a umidade. Sempre conduza o experimento atrás de um escudo anti-explosão e com um extintor de incêndio adequado para incêndios em metais. Este procedimento é adequado apenas para químicos experientes que trabalham em laboratórios devidamente equipados.