HIDROGÊNIO: OBTENÇÃO E PROPRIEDADES

GABRIELA PARRO

HIDROGÊNIO: OBTENÇÃO E PROPRIEDADES

Relatório de Química Inorgânica apresentado ao IFPR– Instituto federal do Paraná - como requisito parcial para obtenção de conceito bimestral.

Profº. Dr. Luiz Carlos Soares de Figueiredo Filho.

PARANAVAÍ

2017

1. Introdução

O hidrogênio é um elemento muito abundante no universo, é o mais leve dentre os elementos naturais e é normalmente encontrado na natureza na forma mais estável da molécula H2.  O hidrogênio pode ser encontrado combinado, na maior parte com o oxigênio, formando a água e também está presente na constituição de matéria orgânica, tais como plantas, animais, petróleo, carvão. É o elemento que apresenta a estrutura atômica mais simples: 1s1 (MEDEIROS, 2015).

Existem três isótopos de Hidrogênio: Hidrogênio (1H), o Deutério (D, 2H) e o Trítio (T, 3H), que é radioativo (MEDEIROS, 2015).

Um exemplo de fonte renovável e limpa que vem se difundindo a cada dia mais é o hidrogênio, que é o elemento mais abundante do planeta terra. O hidrogênio pode ser empregado como combustível limpo e renovável, já que a combustão do hidrogênio molecular (H2) gera apenas água (H2O) como produto (MEDEIROS, 2015). É muito utilizado também na síntese de metanol ou amônia, na produção de ferro e aço como um forte agente redutor, em tratamento de óleos e gordura e também em componentes eletrônicos. É normalmente obtido em reações com carvão e processos de eletrolise (ALVES, 2014).

 As reações de combustão são bastante comuns em nosso dia a dia e também são muito importantes. Um exemplo que mostra a importância desta reação é a combustão de combustíveis fósseis, como o petróleo, do etanol e de biocombustíveis, para a geração de energia em indústrias e nos motores dos automóveis (ROCHA, não datado).

            A combustão precisa de três partes fundamentais para acontecer:

• Combustível: é o material que vai ser consumido e reagido com oxigênio. Os combustíveis podem ser sólidos, líquidos ou gasosos.
• Comburente: normalmente é o oxigênio do ar (O2), que pode estar na forma pura ou misturado com outros gases. A reação não ocorre caso não haja oxigênio o suficiente no ar.
• Energia (calor): para reação se iniciar a reação, é preciso uma fonte de combustão. Após o início da reação, a energia que é liberada na forma de calor promove a energia que é primordial para que a reação continue até que todo o combustível ou comburente se tornem insuficientes (ROCHA, não datado).                                                    

Todas as reações químicas absorvem ou liberam energia do ambiente de alguma maneira. Conforme uma reação libere ou absorva a energia na forma de calor, ela será classificada respectivamente como sendo exotérmica ou endotérmica (FONSECA, 2010).

Reação exotérmica vem do prefixo exo que significa ‘’para fora’’.  Dessa forma, podemos definir que as reações exotérmicas são aquelas que liberam energia na forma de calor (FONSECA, 2010).

            Reação endotérmica vem do prefixo endo que significa ‘’para dentro’’. Assim, reações endotérmicas são aquelas que absorvem energia na forma de calor. (FONSECA, 2010).

1. OBJETIVOS

1. OBJETIVO GERAL

           Produzir reações químicas para obtenção do gás hidrogênio, e identificar algumas de suas propriedades.

1. OBJETIVO ESPECÍFICO

 Verificar experimentalmente a obtenção de gás hidrogênio por meio da reação entre zinco e ácido clorídrico e alumínio e hidróxido de sódio.

Elaborar testes para verificar se esse gás recolhido é comburente ou combustível.

1. MATERIAIS E REAGENTES

1. EQUIPAMENTOS, UTENSÍLIOS E MATERIAIS.

• Suporte universal;
• Garra;
• Tubo de vidro com saída lateral com rolha ou tampa de vidro;
• Mangueira de látex;
• 4 Tubos de ensaio com rolha;
• 1 Cuba de plástico;
• Bico de Bunsen;
• 1 Espátula;
• 1 pipeta volumétrica de 5mL;
• 1 caixa de fósforo.

1. REAGENTES

• Ácido Clorídrico (2,0 mol/L);
• Hidróxido de Sódio (1,0 mol/L);
• Zn (grãos ou pó);
• Alumínio.

1. MÉTODOLOGIA

1. Parte I: Obtenção de Hidrogênio a partir de ácidos com metais.

      Para a realização da parte I, foi pipetado 5 ml de ácido clorídrico em um erlenmeyer. Logo após, pesou-se 3 g de zinco e foi adicionado junto com o HCl 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, 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.

1. 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.