HIDROGÊNIO: OBTENÇÃO E PROPRIEDADES

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- Parte II: Obtenção de Hidrogênio a partir de bases com metais.

Para a realização do experimento II, foi pipetado 10 ml de hidróxido de sódio em um erlenmeyer. Logo após, cortou-se em pequenos pedaços o papel e alumínio e adicionou-se junto ao NaOH no erlenmeyer. Em seguida, montou-se o sistema e foi dado início a coleta do gás tampando o erlenmeyer com uma rolha de acordo com a Figura 1.

Finalizado a coleta de gás, novamente, acendeu-se um palito de fósforo e aproximou a chama perto de um dos tubos de ensaio contendo gás hidrogênio e observou-se. Em seguida, introduziu-se um palito de fósforo em brasa em outro tudo de ensaio contendo o gás hidrogênio e observou-se.

[pic 1]

Figura 1: Montagem de aparelho para recolhimento de gás.

- RESULTADOS E DISCUSSÃO

- Parte I

A partir das observações feitas durante o procedimento da parte I, pode-se perceber que a reação entre o ácido clorídrico e zinco foi imediata. Houve o aquecimento do erlenmeyer e a liberação do gás no mesmo instante que começou a reação, provando, conforme a literatura, que a reação é exotérmica.

Realizou-se também o teste de combustibilidade, para isso foi aceso um palito de fósforo e este foi colocado nas proximidades do tudo de ensaio, quando o tubo foi destampado foi possível perceber uma pequena explosão. Sabe-se que o gás hidrogênio é bastante inflamável, por isso é possível perceber essa reação, ou seja, é considerado combustível.

No segundo tudo de ensaio realizou-se o teste de comburência, para isso, um fósforo foi mantido aceso até chegar ao aspecto de brasa, nesse instante a chama é quase apagada e o palito foi colocado nas proximidades do tubo, ao se abrir o tubo, não foi possível perceber nenhuma reação, logo o gás hidrogênio não é comburente, pois, não foi capaz de alimentar uma chama.

Abaixo se encontra a reação de formação do gás hidrogênio a partir do ácido clorídrico e zinco.

Zn (s) + 2HCl (aq) ZnCl2 (aq) + H2 (g)[pic 2]

Reação de formação: Cloreto de Zinco e Gás Hidrogênio.

A reação observada é classificada, pela literatura, como reação de simples troca, onde temos uma substância simples e uma substância composta originando uma nova substância simples e outra composta (FOGAÇA, não datado).

O outro produto formado durante a reação é o cloreto de zinco.

- Parte II

Já para o experimento da parte II, a reação com o hidróxido de sódio e alumínio ocorreu muito lentamente. Por esse motivo, necessitou-se do auxílio de um bico de Bunsen para acelerar a reação. O alumínio foi cortado em pedaços e não feito bolinhas por causa da superfície de contato, pois, segundo literatura, quanto maior for a superfície de contato dos reagentes envolvidos, maior será a taxa de desenvolvimento e maior a velocidade da reação (FOGAÇA, não datado).

Abaixo se encontra a reação de formação do gás hidrogênio a partir do hidróxido de sódio e alumínio formando aluminato de sódio.

2NaOH(aq) + 2Al(s) + 2H2O(l) 2NaAlO2(s) + 3H2(g)[pic 3]

Reação de formação: Aluminato de Sódio e Gás Hidrogênio.

A reação observada é classificada como dupla troca e os produtos que foram formados foi aluminato de sódio e gás hidrogênio.

Realizou-se novamente o teste de combustibilidade, foi aceso um palito fósforo e este foi colocado nas proximidades do tudo de ensaio, quando o tubo foi destampado foi possível perceber uma pequena explosão. Porém, como já foi verificado na primeira parte do experimento, o gás hidrogênio não é comburente, pois não alimenta a chama.

- Cálculos para preparo de soluções

- Ácido Clorídrico (2 mol/L)

[pic 4]

- Hidróxido de Sódio (1 mol/L)

[pic 5]

- CONCLUSÃO

Conclui-se que o método de preparação de hidrogênio a partir de reações entre ácidos e metais, e bases e metais é um método prático e eficiente. Pode-se observar que este gás apresenta uma densidade bastante pequena, pois escapava com facilidade do tudo de ensaio.

Conclui-se também que, a produção de hidrogênio a partir do ácido clorídrico caracteriza-se como sendo combustível, no entanto, não tem a característica de comburente, pois não alimenta a chama; da mesma forma acontece com a base que forma o aluminato de sódio e gás hidrogênio, classificada assim, como sendo também apenas combustível.

De modo geral, o experimento ocorreu de acordo com a literatura, alcançando os objetivos anteriormente traçados para a prática.

- REFERÊNCIAS

ALVES, José Helton. Tecnologias de produção de hidrogênio. Disponível em:. Acesso em: 10 ago. 2017.

FONSECA, Martha Reis Marques Da. Química: meio ambiente, cidadania e tecnologia -Volume 2, 1. ed. São Paulo: STF, 2010.400 p.

LEE, John David. Química Inorgânica não Tão Concisa, 5. ed, Trad. Toma et al., São Paulo: Edgard Blucher Editora Ltda, 1996.

MANUAL DA QUÍMICA. Combustão completa e incompleta. Disponível em: . Acesso em: 26 jul. 2017.

MONTOYA, Diana Marcela Cadena. Estudo do hidrogênio. Disponível em: . Acesso em: 25 jul. 2017.

QUIPROCURAQUÍMICA. Hidrogênio - aplicações históricas. Disponível em: http://quiprocura.net/w/2015/06/28/hidrogenio-primeiro-elemento-da-tabela-periodica/#inline_content