O PROCESSO DE OBTENÇÃO DE GÁS HIDROGÊNIO

PROCESSO DE OBTENÇÃO DE GÁS HIDROGÊNIO

GUILHERME, Igor Cantan Barbosa

RESUMO

O processo de obtenção de hidrogênio gás (H2) pode se dá de diversas maneiras e uma delas é através dá preparação de bases, como soluções de bases aquosas, bases fortes (base de metais alcalinos).

INTRODUÇÃO

O Hidrogênio é o mais simples dos elementos e o mais abundante no universo. E pode ser obtido de diversas formas, como:

A partir de hidróxidos: Metais como zinco, alumínio e estanho reagem com soluções aquosas concentradas de hidróxidos metálicos fortemente básicos, por Certos não-metais também reagem com soluções aquosas concentradas de bases fortes produzindo hidrogênio. Por exemplo, o silício reage com solução concentrada de NaOH, produzindo H2 e Na2SiO3.

Para a preparação de hidrogênio a partir de bases, ou seja, soluções aquosas de bases fortes (bases de metais alcalinos), apenas os metais como zinco, alumínio e estanho reagem produzindo hidrogênio gasoso, (H2)

OBJETIVOS

Obtenção de gás hidrogênio (H2) através de ácidos e bases na presença de um Metal como o Zinco, citado anteriormente, e outros.

MATERIAIS E REAGENTES

• Solução de ácido clorídrico(HCl);
• Tubo de ensaio;
• Estante para tudo de ensaio
• Zinco granulado (2 ou 3 grânulos);
• Cobre (2 a 3);
• Alumínio (Al, 1cm);
• Palitos de fósforo;
• Pinça
• Becker
• Pipeta graduada
• Pêra de borracha

PARTE EXPERIMENTAL

Experimento I:

. Separado dois tubos de ensaio. No primeiro é adicionado 0,7mL de ácido clorídrico (HCl), adicionado logo após 1,3 mL de água destilada (H2O), ambos pipetados no tubo de ensaio com o auxílio dá pipeta volumétrica, formando 2,0mL de solução. Logo após adicionando 2 grânulos de zinco (Zn) com auxílio dá pinça. No segundo tubo de ensaio repetir a quantidade de solução trocando zinco (Zn) por cobre(Cu).

Experimento II:

  Separando um tubo de ensaio, colocar cerca de 5,0 mL de solução 2,0 mol/L de hidróxido de sódio (NaOH) A seguir, adicionar um pedaço (1,0 cm ) de fita de alumínio.

 RESULTADOS E DISCUSSÃO.

No primeiro procedimento onde havia 2mL de solução (HCl em 0,7mL e 1,3mL de H2O), com zinco (Zn) em um tubo de ensaio e no segundo tubo havia cobre (Cu), foi perceptível através de “bolhas” liberadas na solução de zinco (Zn) enquanto o cobre não reagiu. Isso se deve devido a afinidade dos elementos.

(+) Li > Cs > Rb > K > Ba > Sr > Ca > Na > Mg > Be > Al > Zn > Cr > Fe > Cd > Co > Ni > Pb > H > Sb > Bi > Cu> Hg > Ag > Pd > Pt > Au (-)

Dessa forma, pode-se observar que os metais zinco (Zn) e níquel (Ni) são mais reativos do que o hidrogênio, logo, podem reagir quimicamente com ácidos e descolar esse elemento em sua forma gasosa. No entanto, o mesmo não se pode falar dos metais como o cobre (Cu) e prata (Ag), sendo ambos menos reativos do que o hidrogênio e, portanto, não reagindo quimicamente com ácidos. Os metais mais reativos são aqueles que possuem grande tendência a perder elétrons, logo, formam íons positivos com mais facilidade [1].

No segundo experimento onde havia a solução de hidróxido de sódio (NaOH) em um tubo de ensaio onde havia 5mL. Foi adicionado aproximadamente 1cm de alumínio (Al). Foi notado que houve grande produção de Hidrogênio gás (H2). Devido o alumínio ser mais reativo é a solução de hidróxido de sódio (NaOH) está em abundância.

E para comprovação de que o Hidrogênio Gás estava sendo formado foi utilizado um palito de fósforo aceso na superfície do tubo de ensaio pois a molécula de hidrogênio é leve e se dissipa com muita facilidade então o fosforo foi aceso rapidamente antes que o gás saísse completamente do recipiente, foi possível notar uma pequena chama que logo se apagou e foi possível ouvir um ruído durante o curto intervalo de tempo que o (H2) foi liberado, logo após o fogo apagou porque o H2 liberado pela reação é inflamável. A rapidez da reação e esse ruído do hidrogênio é exatamente a certeza de que o H2 (não se trata de H, um único átomo do elemento, ou H com outro elemento). Para melhor compreensão da reação faz-se necessário saber que para que haja fogo é preciso que existam três elementos essenciais da combustão, que constituem o chamado "Triângulo da Combustão". São eles: Combustível (no caso o H2 liberado foi o combustível); Calor; Oxigênio comburente. Sem um desses três elementos, não há a produção de fogo. Como a chama estava em contato direto com o H2, houve a inflamação do H2, neste momento faltou oxigênio e o apagar de fogo [2].