OBTENÇÃO E PROPRIEDADES DO HIDROGÊNIO

INSTITUTO FEDERAL DO RIO DE JANEIRO

OBTENÇÃO E PROPRIEDADES DO HIDROGÊNIO

ANDRESSA TEIXEIRA SOUZA

BEATRIZ SOARES CUNHA

MARIANA MARTINS MELO

Duque de Caxias

2016

INSTITUTO FEDERAL DO RIO DE JANEIRO

OBTENÇÃO E PROPRIEDADES DO HIDROGÊNIO

ANDRESSA TEIXEIRA SOUZA

BEATRIZ SOARES CUNHA

MARIANA MARTINS MELO

1° Relatório apresentado ao professor Carlos Mendes como parte da avaliação da unidade curricular de Química Inorgânica Experimental I.

Duque de Caxias

2016.

RESUMO

O hidrogênio pode ser obtido pela reação de metais muito reativos ou pelas reações de ácido sulfúrico ou clorídrico com metais moderadamente reativos como o zinco ou o ferro. O hidrogênio queima ao ar numa atmosfera de oxigênio formando água e liberando uma grande quantidade de energia. O método comum de preparação de hidrogênio em laboratório é a reação de ácidos diluídos com metais.

Palavras-chaves: Hidrogênio, metais e produção

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

2. OBJETIVO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

3. MATERIAIS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

4. REAGENTES. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2

5. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

5.1 Obtenção do gás hidrogênio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

5.1.1 Reação entre metais e ácidos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

5.1.2 Reação entre metais e água (INFORMATIVO). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

5.2 Propriedades do gás hidrogênio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

5.2.1 Preparação e recolhimento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

5.2.2 Teste de combustibilidade. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

5.2.3 Reatividade do hidrogênio molecular e hidrogênio nascente. . . . . . . . . . . . .4

6 RESULTADO E DISCUSSÃO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

6.1 Obtenção do gás hidrogênio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

6.1.1 Reação entre metais e ácidos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

6.2 Propriedades do gás hidrogênio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

6.2.1 Preparação e recolhimento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

6.2.2 Teste de combustibilidade. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

6.2.3 Reatividade do hidrogênio molecular e hidrogênio nascente. . . . . . . . . . . . .7

7. CONCLUSÕES. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

8. TRATAMENTO DE RESÍDUOS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

9. QUESTIONÁRIO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

INDICE DE TABELA

TABELA 1 – Materiais utilizados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

TABELA 2 – Reagentes utilizados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2

TABELA 3 – Tratamento de resíduos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

INDICE DE ESQUEMA

Esquema 1 – Reação de Zinco metálico e Ácido Clorídrico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Esquema 2 – Reação de Ferro e Ácido Clorídrico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

Esquema 3 – Reação de Alumínio e Ácido Clorídrico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Esquema 4 – Reação de Cobre e Ácido Clorídrico (NÃO OCORRE). . . . . . . . . . . . . 5

Esquema 5 – Reação de combustão do gás hidrogênio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

Esquema 6 – Reação de permanganato de potássio com gás hidrogênio. . . . . . . . .7

Esquema 7 –  ????. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Esquema 8 – Reação do dicromato de potássio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

ILUSTRAÇÃO 1 – Reação entre metais e ácido clorídrico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

ILUSTRAÇÃO 2 – Reação de KMnO4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

ILUSTRAÇÃO 3 – Reação de K2Cr2O7. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

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1. INTRODUÇÃO

O elemento mais abundante no universo e o décimo mais abundante em massa na Terra é o Hidrogênio. Ele é um elemento inodoro, incolor, insolúvel em água, possui baixa densidade, forma hidretos e forma também mais compostos do que qualquer outro elemento. Contudo pode ser encontrado na água (H2O), no etanol (C2H6) e em hidrocarbonetos. Ele pode ser obtido pela reação de matais muito reativos como, por exemplo, o cálcio ou sódio; com água, ou pelas reações de ácido sulfúrico ou clorídrico com metais moderadamente reativos como o zinco ou o ferro. (Shriver, 2008)