Relatorio Obtençao de Hidrogênio

 

IGOR FERNANDO BASÍLIO PROMOCENA[pic 3]

OBTENÇÃO DE GÁS HIDROGÊNIO E DETERMINAÇÃO DE ALGUMAS PROPRIEDADES

Relatório de Química Experimental apresentado ao IFPR – Instituto Federal do Paraná - como requisito parcial para obtenção de conceito bimestral da disciplina de Química Inorgânica ministrada por Prof. Dr. Luiz Figueiredo.

PARANAVAÍ

2016

1 Introdução

Combustível, Comburente e energia de ignição:

De maneira simplificada, podemos definir combustível como aquele que produz energia em forma de calor; comburente como elemento necessário para que se realize a combustão, sendo geralmente o O2 e energia de ignição como energia ou faísca necessária para que se inicie o processo de combustão.

As reações podem resultar na liberação ou emissão de calor, e ainda podem realizar trabalho.

Entalpia (enthalpein , do grego, que significa “aquecer”) trata de uma função termodinâmica que responde pelo fluxo de calor nas mudanças químicas, sendo representada pelo símbolo H, onde ΔH é a variação de energia entre o sistema e sua vizinhança. Quando ΔH é positivo, o sistema ganhou energia  da vizinhança, caracterizando um processo endotérmico. Quando ΔH é negativo, significa que o sistema perdeu energia para a vizinhança, caracterizando um processo exotérmico. (BROWN, 2014)

Algumas propriedades do Hidrogênio (H2)

Segundo Burrows, (2012, p.262) o gás hidrogênio é incolor e inodoro, possuindo seu ponto de fusão em -259 °C (14K) e ponto de ebulição em -253°C (20K), ambos baixos por causa das fracas forças intermoleculares.

Ainda, Burrows (2012,p.262) afirma o caráter combustível do H2 : “...o H2 não é reativo em temperatura ambiente na ausência de um catalisador [...] há algumas exceções a isso, e o hidrogênio reage de forma explosiva com o O2, o F2  e o Cl2.

        Shive e Atkins (2008, p.263) pontua: “Com os metais, o hidrogênio forma compostos que são chamados de hidretos metálicos; entretanto, somente os compostos com os metais mais altamente eletropositivos dos Grupos 1 e 2  é que podem ser considerados como contendo hidreto, H - . Quando combinado com os elementos muito eletronegativos, situados no lado direito da tabela periódica a ligação E – H é melhor definida como covalente polar, com o átomo de H tendo uma carga parcial positiva muito pequena ... de acordo com sua eletronegatividade, atribui-se normalmente ao H o número de oxidação -1 quando em combinação com metais e +1 quando em combinação com não metais.”

Ainda: “ Em combinação  com metais, o hidrogênio é, frequentemente, considerado um hidreto; compostos de hidrogênio com elementos de eletronegatividade semelhante a sua possuem baixa polaridade; compostos nos quais o hidrogênio está ligado a um centro altamente eletronegativos são geralmente ácidos.” (p. 263)

2 OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO GERAL

• Realizar reações químicas para obtenção de gás hidrogênio e determinar algumas de suas propriedades.

2.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Preparar 50 mL de solução de HCl – Ácido clorídrico – 2mol/L ;
• Preparar 50 mL de solução de NaOH – Hidróxido de sódio – 1 mol/L;
• Realizar as reações químicas entre HCl e Zn , e entre Al e NaOH;
• Escrever as equações químicas e balanceá-las;
• Testar os quesitos: Combustibilidade, Comburência e a reação entre metal e base e metal e ácido;

3 MATERIAIS E MÉTODOS

3.1 EQUIPAMENTOS, UTENSÍLIOS E MATERIAIS

• 4 tubos de ensaio com rolha
• Magueira de látex
• 1 cuba de plástico
• 1 espatula
• Papel de pesagem
• 1 pipeta volumétrica de 10 mL
• 1 pipeta volumétrica de 5 mL
• 1 bécker de 100 mL
• Pêra
• 2 Bécker de 100mL

3.2 REAGENTES

• NaOH a 1 mol/L;
• HCl a 2 mol/L;
• Zinco em grãos;
• Papel alumínio picado.

3.3 METODOLOGIA

3.3.1 Preparo das soluções a serem utilizadas

Primeiramente foram realizados os cálculos necessários para o preparo das soluções, como descrito no tópico 4.1.

Para o preparo da solução de HCl fora pipetado 3,06 mL de HCl P.A., dilui-se este em cerca de 30 mL de água destilada em um balão volumétrico de 50 mL e adicionou-se água destilada até o aferimento correto do menisco.

Para o preparo da solução de NaOH, pesou-se 2g  de NaOH P.A., dilui-se este em um bécker de 50 mL com cerca de 20 mL de água destilada e verteu- se o conteúdo em um balão volumétrico. Após, procedeu-se a lavagem do bécker com água destilada, despejando o conteúdo no balão, afim de solubilizar todo o NaOH e com cuidado para não ultrapassar a quantidade de solução desejada. Por fim, completou-se o volume do balão volumétrico (50 mL), realizando a conferência correta do menisco.  

3.3.2 Obtenção de hidrogênio a partir de ácidos com metais

Para a obtenção de hidrogênio a partir de ácidos com metais preparou-se dois tubos ( 1 e 2) de ensaio com cerca de 3g de zinco cada. Na sequência fora adicionado 10 mL de HCl no tubo 1, fechando- se o tubo com uma rolha de borracha adaptada com um furo vertical onde ligava-se um ducto de silicone com cerca de 40 cm. A outra extremidade foi introduzida em um tubo de ensaio coletor previamente mergulhado em uma cuba de plástico com agua, afim de retirar todo o oxigênio presente no tubo; agora disposto em posição diagonal, mantendo a abertura do tubo sempre imersa, evitando a entrada de O2. Após ocorrer o deslocamento da coluna d´água presente no tubo de ensaio coletor, retirou-se o mesmo da cuba com água, fechando a extremidade com o polegar.

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