Recolhimento De Um gás De Uma Reação, Sobre água

1. OBJETIVO:

A prática deste relatório teve por objetivo determinar o volume de gás Hidrogênio produzido quando uma amostra de magnésio e outra de esponja de aço reagem com o ácido clorídrico, para depois comparar com o volume de gás esperado teoricamente.

2. INTRODUÇÃO:

No estudo dos gases adota-se um modelo teórico, simples e que na pratica não existe, com o comportamento aproximado ao dos gases reais. Essa aproximação é cada vez melhor quanto menor for a pressão e maior a temperatura. Esse modelo de gás é denominado de gás perfeito. O gás perfeito é um gás que obedece às equações pV/T = k e pV = nRT, com exatidão matemática.

Os gases coletados em laboratório são, geralmente, coletados por deslocamento de água, em um dispositivo especial chamado Base de Bernoulli. Um gás coletado dessa maneira, sobre a superfície da água encontrar-se-á uma mistura de gás e vapor d’água. As moléculas de água que evaporam também exercem uma pressão, chamada pressão de vapor.

Assim, se o nível de água é o mesmo dentro e fora do cilindro de recolhimento, a pressão dentro e fora deve ser a mesma e é igual à pressão atmosférica. Assim, a pressão do gás é dada por: Pgás = Patm – PV(H2O).

No entanto, se o nível da água do cilindro e no banho não é o mesmo a pressão atmosférica é “compensada” pela soma da pressão do gás, do vapor d’água e a pressão exercida pela coluna d’água (Ph), ou seja:

Pgás = Patm – ( PV(H2O) + Ph ). E como a pressão da coluna d’água é dada por: Ph = dH2Oghc, onde hc é a altura da coluna d’água. Portanto, nesse caso, a pressão parcial do gás pode ser dada por: Pgás = Patm – PV(H2O) - dH2Oghc.

Neste experimento, o metal reage com ácido clorídrico para produzir hidrogênio gasoso. O processo pode também ser classificado como uma reação de oxiredução: o metal é oxidado a um íon carregado positivamente, e o H+ é reduzido a H2. O volume de hidrogênio gasoso produzido na reação será medido quando da adição de uma massa conhecida do metal a um excesso de HCl.

Utilizamos como metal, neste experimento dois metais o magnésio e a esponja de aço (ferro).

Magnésio é um metal de símbolo Mg, de cor branco-prateado, bastante resistente, duro e leve (aliás, em estado puro, é o mais leve de todos os metais conhecidos). Quando pulverizado, entra facilmente em ignição ao ser aquecido, exibindo uma chama ofuscante. Já quando sofre oxidação, é capaz de perder seu brilho, com o surgimento de leves manchas, quando em simples contato com o ar, dando origem ao composto hidróxido de magnésio, que libera hidrogênio.

Os compostos de magnésio são utilizados há bastante tempo, desde a antiguidade, apresentando-se na natureza em sua grande maioria na forma de cristais brancos, porém nunca ocorrendo em forma pura na natureza. Assim, apresenta-se sempre em combinação com diversos elementos, em numerosos compostos naturais, como por exemplo a magnesita (MgCO3, carbonato de magnésio) e a dolomita (carbonato duplo de cálcio e magnésio, MgCa(CO3)2) e em águas salinas naturais.

O nome magnésio é originário do grego “magnesia”, alusão ao nome de um distrito da região da Tessália, sendo seu nome relacionado com “magnetita” e “manganês”, elementos descobertos pela primeira vez na mesma área.Seu peso específico é de 1,738 g/cm³, com um ponto de fusão localizado em aproximadamente 650 graus Celsius, possuindo um peso atômico de 24,30. Seu número atômico é 12, valendo ao magnésio um lugar entre os elementos denominados “metais alcalinos terrosos” posicionados no grupo IIa da tabela periódica dos elementos químicos.

A lã de aço é um material não-degradável, constituído por conjunto de linhas de aço muito grossas e entrelaçadas, usado no trabalho de acabamento e polimento de objetos de madeira ou metal, bem como em limpeza doméstica.

Produzida a partir de arames de cobre com baixo teor de carbono, é vendida comercialmente sob a forma de esponjas de aço impregnadas em sabão. Quando queimada, a lã de aço aumenta de massa, devido ao ferro escaldante combinando com o oxigênio. A lã de aço apresenta diversos graus de aspereza e sua espessura varia de acordo com o grau de ajuste das lâminas de corte do aço. A lã de aço pode pegar fogo mesmo pelo fato de ser de ferro. Uma barra de aço não pega fogo porque não há oxigênio suficiente para a combustão. Ao aquecê-lo, ele oxida (enferruja) sem a combustão.

Na forma de palha, o oxigênio disponível para a oxidação é muito maior, o que alimenta o calor do aço até entrar em combustão. Nesse caso a oxidação é quase que instantânea e o que sobra é palha de aço enferrujada. Na combustão da palha de aço ela fica alaranjada mas se a tirarmos do fogo ela fica igual.

3. PARTE EXPERIMENTAL:

Materiais utilizados

Buretas de 25 ml

Pipetas graduadas de 10 ml

Pipetadores

Cestinhas cônicas

Béqueres

Garras

Suporte universais

Reagentes

Ácido clorídrico 6M

Água

Magnésio (fitas)

Esponja de aço

Procedimentos Experimentais:

Inicialmente, fez-se a leitura da temperatura e da pressão ambientes e anotou-se.

Experimento 1: Pesou-se em balança analítica com auxílio de papel de pesagem aproximadamente 0,024g de fitas de magnésio. Na bancada, instalou-se a bureta no suporte com auxílio das garras e adicionou-se na mesma 10 ml de ácido clorídrico e completou-se o volume com água (até a borda da bureta), então preparou-se uma cestinha cônica de fio de cobre em espiral e encaixou-se a