O Laboratório de Química Inorgânica

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Universidade Federal de Alagoas[pic 2]

Instituto de Química e Biotecnologia

Laboratório de Química Inorgânica

Prática 1: HIDROGÊNIO

MACEIÓ

2023

Prática 1: HIDROGÊNIO

Relatório de aula prática apresentado ao Curso de Graduação em Química Tecnológica e Industrial, da, como requisito para a obtenção parcial da nota da disciplina de Laboratório de Inorgânica, ministrada pelo

MACEIÓ

2023

Sumário

Resumo        4

Introdução        5

Objetivos        7

Experimental        8

Vidrarias, materiais e reagentes        8

Procedimento experimental        8

Fluxograma        8

Resultados e Discussões        10

Conclusão        13

Referências Bibliográficas        14

Resumo

O experimento consiste em obter-se hidrogênio gasoso a partir das reações entre metais e ácidos/bases e analisar as reatividades entre metais e ácidos e metais e bases.

       

Introdução

         O hidrogênio é o elemento mais abundante no universo, sendo um dos mais importantes já que a maior parte está na forma de água, nos minerais e em tantas outras coisas vivas. Possui moléculas leves o que leva a uma pequena quantidade de hidrogênio livre na terra. O hidrogênio é produzido como subproduto do refino de combustíveis fósseis e pela eletrólise da água. Ele detém uma baixa densidade e forças intermoleculares fracas.

Com menor massa atômica e menor número atômico está situado na família dos metais alcalinos, mas, possui características únicas. Em condições normais e no seu estado natural, é um gás incolor, inodoro. Tem uma grande capacidade de armazenamento de energia o que vem ampliando pesquisas para sua utilização como fonte de energia renovável.

Possui três isótopos, sendo prótio, deutério e trítio. Tendo uma menor eletronegatividade que qualquer outro elemento metálico. O átomo é capaz de transformar em um cátion (H+) e ânion (H-). Chega na estabilidade quando recebe um elétron na camada de valência.

O processo principal para obtenção do hidrogênio comercial, subproduto do refino do petróleo, é a reforma a vapor. A reação catalisada de um hidrocarboneto e água, a altas temperaturas, onde são convertidos em monóxido de carbono e hidrogênio, sob a ação de um catalisador de níquel (Reação 1)

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(Reação 1: reação entre metano e água formando monóxido de carbono e hidrogênio na presença de um catalisador de níquel).

         Seguida de uma reação de deslocamento, onde o monóxido de carbono do gás de síntese reage com água, sob a ação de um catalisador de ferro e cobre (Reação 2).

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(Reação 2: reação entre monóxido de carbono e água formando gás carbônico e gás hidrogênio).

Já no laboratório é formado em poucas quantidades através da redução dos íons de hidrogênio de um ácido forte por metais com potencial padrão negativo (Reação 3).

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(Reação 3)

Objetivos

✓ Obtenção de hidrogênio mediante reação de metais com ácidos e bases;

✓ Identificação da formação de hidrogênio por meio da sua combustão;

✓ Comparação da reatividade de alguns metais diante de ácidos.

Experimental

Vidrarias, materiais e reagentes:

• Tubo de ensaio normal de dois diâmetros;
• Pinça de madeira;
• Tubo de ensaio pequeno;
• Caixa de fósforos;
• Estante para tubos de ensaio;
• Zn(s);
• H2SO4 (6 M);
• CuSO4 (1 M);
• Mg(s);
• Fe(s) (palha de aço);
• NaOH (6 M);
• Al(s) (fio ou folha).

Procedimento experimental

1. Obtenção de Hidrogênio e comparação entre as reatividades dos metais

A.1. Em um tubo de ensaio, inseriu grânulos de zinco em pequena quantidade e 2 mL da solução 6 M de ácido sulfúrico (H2SO4). Se a evolução do gás for lenta, faz-se necessário adicionar gotas de de CuSO4. Assim, quando o gás começou a se desprender, colocou sobre a boca do tubo um outro tubo e fixou com uma pinça de madeira. Após 3 minutos, com a boca do tubo pra baixo, acendeu uma chama sob a boca do tubo observando uma pequena explosão.

A.2. Primeiro foram preparados 3 tubos de ensaio e foram adicionados 2 mL de água destilada e 1 mL da solução 6 M de ácido sulfúrico (H2SO4), agitando-as. No primeiro tubo, acrescentou uma pequena quantidade de Mg, no segundo Fe e no terceiro Al. Observando, então, a evolução do H2 e a diferença de reatividade entre esses metais.

1. Obtenção de hidrogênio através da reação entre metais e bases

      Em um tubo de ensaio, adicionou 1 mL de solução de NaOH e 2 mL de água destilada, agitando-as. Em seguida, inseriu um pequeno pedaço de alumínio em fio e observou a evolução do H2.

Fluxogramas

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                                                🡨 3 grânulos de Zn

                                                🡨 2 mL de solução de H2SO4 (6M)

                                                🡨 CuSO4 1M (gotas, se reação prosseguir lenta)

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