O Experimento Hidrogênio

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- Comparação entre reatividades de dois metais aos ácidos

Prepara-se dois tubos de ensaio 1ml da solução de ácido sulfúrico H2SO4 a 6M com 2ml de água destilada, agitando-os. Um dos tubos será adicionado uma pequena quantia de magnésio Mg e ao outro ferro Fe.

- Obtenção de hidrogênio através das reações entre metais e bases

Em um tubo de ensaio com um 1ml da solução de hidróxido de sódio NaOH (6M) e 2ml de água destilada acrescenta-se um pequeno pedaço de alumínio.

Resultados e Discussões

a)

No Experimento A, após a adição do Ácido Sulfúrico no tubo de ensaio que continha grânulos de Zinco, foi possível observar o aparecimento de bolhas que correspondiam a liberação do gás Hidrogênio. Segue abaixo a equação da reação:

Zn (s) -> Zn2+ (aq) + 2 e-

H2SO4 (aq) -> 2 H+ (aq) + SO42- (aq)

2 H+ + 2 e- -> H2 (g)

Zn2+ (s) + SO42- (aq) -> ZnSO4 (aq)[pic 3]

Zn(s) + H2SO4(aq) -> ZnSO4(s) + H2(g)

Entretanto como a reação se mostrou ser lenta, foram adicionadas gotas de Sulfato de Cobre que teve a participação de catalizador na reação, acelerando o processo de liberação do gás sem alterar a reação.

O gás Hidrogênio, quando capturado no segundo tubo de ensaio, eventualmente observamos que este apresenta-se incolor e ao aproximando a chama do tubo de ensaio houve uma pequena explosão que dada pelo fato do gás apresentar característica volátil, além do aparecimento de gotículas de água.

2 H2(g) + O2(g) -> 2 H2O(l)

b)

Após a adição do Ácido Sulfúrico com a Água Destilada, nos tubos de ensaio, diluindo a concentração do ácido, em um tubo foi adicionado uma pequena quantidade de Magnésio em pó e em outro Ferro em pó, onde ambos liberaram o gás.

Reação com o Magnésio

2 Mg (s) -> 2 Mg+ (s) + 2 e-

H2SO4(aq) -> 2 H+(aq) + SO42-(aq)

2 H+(aq) + 2 e- -> H2 (g)

2 Mg+ (s) + SO42- (aq) -> Mg2SO4 (aq)

2 Mg(s) + H2SO4 (aq) -> Mg2SO4(aq) + H2(g)

Reação com Ferro

Fe (s) -> Fe2+ (s) + 2 e-

H2SO4 (aq) -> 2 H+(aq) + SO42- (aq)

2 H+ (aq) + 2 e- -> H2 (g)

Fe2+ (s) + SO42- (aq) -> Fe2(SO4)3 (aq)

2 Fe(s) + 3 H2SO4(aq) -> Fe2(SO4)3(s) + 3 H2(g)

Nesta experimentação o gás foi emitido em diferentes velocidades. O tubo qual havia Magnésio o gás foi liberado de forma mais rápida em relação ao que continha Ferro. Diferença relacionada com o sub-nível de cada elemento. O Magnésio tem seu sub-nível de energia completo, 3s2, reage mais rápido em comparação ao Ferro, que, pertencendo à família dos Metais de Transição, possui seu sub-nivel de energia incompleto, 3d6, tendo que ser completado, ainda, por 4 elétrons.

c)

Neste experimento foi adicionado, juntamente à base, água destilada foi adicionada para que a solução fosse de concentração menor. Em seguida, adicionou-se um fio de Alumínio, onde foi observada a liberação do gás Hidrogênio.

Al(s) -> Al3+ (s) + 3 e-

NaOH(aq) -> Na+ (aq) + OH- (aq)

H2O(l) -> H+ (aq)+ OH- (aq)

2H+(aq) + 2e- -> H2(g)

2 Al (s) + 2 NaOH (aq) + 6H2O (l) → 2 Na[Al(OH)4] (aq) + 3 H2 (g)

Conclusão

Com os resultados é factível perceber que o hidrogênio, em ácidos ou bases, reage de formas diferentes a metais distintos. Logo, é observado que os metais, dependendo da ordem de suas reatividades, reagem de maneiras de maior ou menor eficiências com os ácidos e bases “descolando” o elemento Hidrogênio em sua forma gasosa.

Bibliografia

Online

http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/elemento-mais-abundante-no-universo.htm

http://www.ebah.com.br/content/ABAAABwC4AC/estudo-hidrogenio

http://www.infoescola.com/elementos-quimicos/hidrogenio/

http://www.infoescola.com/quimica/liberacao-de-hidrogenio-por-reacoes-entre-metais-e-acidos/