A Obtenção De Reatividade Do Hidrogênio

OBTENÇÃO DE REATIVIDADE DO HIDROGÊNIO

RESUMO

INTRODUÇÃO

O Hidrogênio é um elemento abundante no universo e na crosta terrestre. Na terra, o hidrogênio pode ser encontrado combinado em grande parte com o oxigênio, constituindo a água. Este elemento pode ser encontrado em minerais, oceanos e seres vivos (RUSSEL 1994; SHRIVER; ATKINS, 2008).

No seu estado natural e sob condições normais, o hidrogênio é um gás incolor, inodoro e insípido. O hidrogênio faz parte da composição química de diversas substâncias orgânicas (proteínas, carboidratos, vitaminas e lipídios) e inorgânicas (ácidos, bases, sais e hidretos);

Na Terra, o hidrogênio não é encontrado em sua forma mais pura, e sim na forma combinada (hidrocarbonetos e derivados). Por esse motivo, ele deve ser extraído de diversas fontes. As principais são:

• Gás Natural;
• Etanol;
• Metanol;
• Água;
• Biomassa;
• Metano;
• Algas e Bactérias;
• Gasolina e Diesel.

O hidrogênio molecular pode ser obtido por meio de reações químicas específicas, como:

Simples troca: reação na qual um metal não nobre (Me) desloca o hidrogênio presente em um ácido inorgânico (HX), formando um sal qualquer (MeX) e o hidrogênio molecular (H2):

Me + HX → MeX + H2

Hidratação do carvão coque (subproduto do carvão mineral): nessa reação o carbono (C) do carvão interage com o oxigênio da água (H2O), formando monóxido de carbono e o gás hidrogênio:

C + H2O → CO + H2

Eletrólise da água: quando a água é submetida ao processo da eletrólise, ocorre a formação dos gases oxigênio e hidrogênio:

H2O(l) → H2(g) + O2(g)

Nos laboratórios, o hidrogênio é obtido por ação de metais sobre a água, soluções diluídas de ácidos e soluções álcalis. Empregam-se somente em metais que na série eletroquímica estejam colocados acima do hidrogênio. A série eletroquímica dos metais também conhecida de “escala de nobreza” ou fila de “reatividade química” dispõe os elementos em ordem crescente de reatividade. Quanto mais nobre o elemento, menor será a sua reatividade química (MONTOYA, 2011).

OBJETIVOS

• Observar fenômenos decorrentes durante a reatividade de metais em diferentes meios reacionais;
• Obter gás Hidrogênio em laboratório.

MATERIAIS E REAGENTES

EXPERIMENTO 1:

• 4 tubos de ensaio
• Estante para tubo de ensaio
• Pipeta graduada + pera
• Solução de ácido clorídrico 2,0 molar e 6,0 molar
• Zinco granulado
• Cobre

EXPERIMENTO 2:

• 1 tubo de ensaio
• Solução de hidróxido de sódio 2,0 molar
• Fita de alumínio
• Fósforo

EXPERIMENTO 3:

• 3 tubos de ensaio
• Zinco granulado
• Pequeno pedaço de mangueira de silicone fina 1x3 mm
• 2 Pequenos pedaços de isopor
• 1 suporte universal
• Estante para tubo de ensaio
• Zinco granulado
• Solução de ácudo sufúlrico 1,0 molar e 2,0 molar
• Permaganato de potássio
• Seringa

EXPERIMENTAÇÃO 1

1- iniciamos o primeiro experimento organizando 4 tubos de ensaio na estante para tubos.

2- em dois tubos de ensaio foi colocado 2 mL da solução de 2,0 molar de ácido clorídrico (HCl), nos outros 2 tubos foram adicionados 2,0 mL  de uma solução de 6,0 molar de ácido clorídrico.

3- foi adicionado zinco granulado em dois tubo com solução 2,0 molar, e outro com solução 6,0 molar.

4- em seguida foi repetido o processo utilizando pequenos pedaços de fio de cobre nos outros dois tubos restantes.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

        Em observação das reações decorrentes na etapa 3, notou-se que o zinco serviu como catalizador para que a reação ocorrese de maneira instântanea, promovendo formação de  cloreto de zinco, e a liberação do gás hidrogênio (Zn + HCl → ZnCl2 + H), porém, notou-se que o processo ocorreu de maneira mais rápida no tubo com a solução 6,0 molar de ácido clorídrico, isso se dá devido a maior concentração da solução, aumentando consequentemento o numero de moleculas ou particulas reagentes por unidade de volume, aumentando assim, a colissão entre elas.