O Hidrogênio E A Série Eletroquímica

UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS- UFAM[pic 1]

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS- ICE

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA- DQ

      QUÍMICA INORGÂNICA EXPERIMENTAL

KAREN FLORIZA COSTA MOTA – 22251729

RELATÓRIO 1: HIDROGÊNIO E A SÉRIE ELETROQUÍMICA

Manaus, 2023

UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS- UFAM[pic 2]

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS- ICE

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA- DQ

      QUÍMICA INORGÂNICA EXPERIMENTAL

KAREN FLORIZA COSTA MOTA – 22251729

RELATÓRIO 1: HIDROGÊNIO E A SÉRIE ELETROQUÍMICA

[pic 3]

Manaus, 2023

1.INTRODUÇÃO TEÓRICA

O hidrogênio é de longe o elemento mais abundante no universo (e no sol) e é o terceiro elemento mais abundante na crosta da Terra. O elemento ocorre como três isótopos: hidrogênio comum, ou próton, 1H; deutério, 2H ou D; e trítio, 3H ou T. Tanto o 1H quanto o 2H têm núcleos estáveis; 3H sofre decaimento b (à direita) e tem uma meia-vida de 12,35 anos. O hidrogênio de ocorrência natural é 99,985% 1H e essencialmente todo o restante é de 2H; apenas traços de 3H radioativo são encontrados no planeta.  (principalmente em seus compostos)(MIESSLER; FISCHER; TARR; 2014).

O hidrogênio pode ganhar um elétron para alcançar uma configuração de gás nobre na formação de hidreto, H−. Os metais alcalinos e alcalino-terrosos formam hidretos que são essencialmente iônicos e contém evidentes íons H−. O íon hidreto é um potente agente redutor; ele reage com a água e com outros solventes próticos para gerar H2(MIESSLER; FISCHER; TARR; 2014):

                                             [pic 4]

Os íons hidreto também atuam como ligantes na ligação com metais, com até nove hidrogênios sobre um único metal, como em ReH9 2−. Os hidretos do grupo representativo, como BH4 − e AlH4 −, são importantes agentes redutores para a síntese química. Embora tais complexos sejam nomeados “hidretos”, sua ligação é essencialmente covalente, sem íons H− definidos (MIESSLER; FISCHER; TARR; 2014).

No laboratório, o H2 pode ser preparado por eletrólise da água contendo um eletrólito que é adicionado (o H2 é liberado no catodo), mas pequenas quantidades de H2 são preparadas de maneira mais conveniente por reações entre ácidos diluídos e metais adequados (por exemplo, o Fe, o Zn, Eq. 10.9), pelo tratamento de metais que formam hidróxidos anfotéricos (por exemplo, o Zn, o Al) com álcalis aquoso (Eq. 10.10) ou pela reação de hidretos de metal com água (Eq. 10.11)(HOUSECROFT; SHARPE; 2013).

                      [pic 5]

Nos laboratórios o hidrogênio é obtido por ação dos metais sobre a água, soluções diluídas deácidos e soluções de álcalis. Empregam-se somente os metais que na série eletroquímica estejam posicionados acima do hidrogênio, Tabela 1.

                      [pic 6]

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                                                       [pic 7]

A série eletroquímica constitui-se de uma série de elementos químicos ordenados conforme seus potenciais de elétrodo. O elétrodo de hidrogénio é apresentado como tendo potencial de elétrodo zero. Os elementos que possuem maior tendência que o hidrogénio para perder elétrons para as suas soluções são classificados como eletropositivos. Aqueles que ganham elétrons das suas soluções estão abaixo do hidrogénio na série e são considerados eletronegativos. A série mostra a ordem segundo a qual um metal desloca um outro nos seus sais. Os metais eletropositivos deslocam o hidrogénio dos ácidos. Os principais metais e o hidrogénio colocados por ordem crescente na série são: potássio, cálcio, sódio, magnésio, alumínio, zinco, cádmio, ferro, níquel, estanho, chumbo, hidrogénio, cobre, mercúrio, prata, platina, ouro(Porto: Porto Editora).

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2. OBJETIVOS

• Comprovar a ocorrência de reações de deslocamento entre metais através da série eletroquímica ou dos potenciais de eletrodo-padrão.

• Verificar a obtenção do hidrogênio através das reações de deslocamento a partir de ácidos e

bases.

• Verificar as propriedades do hidrogênio.

3. MATERIAIS E MÉTODOS

3.1. MATERIAIS E REAGENTES

➝ Béquer de 1000mL;	➝ Ácido clorídrico diluído 0,5 e 6 mol L-1 ; ➝ Ácido clorídrico concentrado
➝ Bico de Bunsen;	➝ Ácido sulfúrico 0,5 e 6 mol L-1;
➝ Cápsula de porcelana;	➝ Alumínio em fita;
➝ Kitassato	➝ Cobre metálico;
➝ Fósforo (ou isqueiro);	➝ Ferro metálico;
➝ Mangueira;	➝ Magnésio em fita;
➝ Provetas;	➝ Zinco metálico granulado;
➝ Rolhas;	➝ Nitrato de prata 0,1 mol L-1;
➝ Suporte universal com garras;	➝ Sódio ou potássio metálico; ➝ Sulfato de ferro (II) - FeSO4 .7H2O; ➝ FeSO4 .7H2O 0,5 mol L-1;
➝ Tubos de ensaio;	➝ Sulfato de cobre (II) 0,5 mol L-1;
➝ Funil de separação;	➝ Sulfato de zinco – ZnSO4 0,5 mol L-1;
	➝ Hidróxido de Sódio NaOH 6 mol.L-1;
	➝ Água destilada.