Obtençao De Hidrogenio

CENTRO UNIVERSITARIO PARA O DESENVOLVIMENTO DO ALTO VALE DO ITAJAI

ROBSON DONIZETE NICHELETTI

RELATÓRIO DE QUÍMICA INORGÂNICA

PRÁTICA 1: HIDROGÊNIO

RIO DO SUL

2013

CENTRO UNIVERSITARIO PARA O DESENVOLVIMENTO DO ALTO VALE DO ITAJAI

ROBSON DONIZETE NICHELETTI

RELATÓRIO DE QUÍMICA INORGÂNICA

PRÁTICA 1: HIDROGÊNIO

Relatório apresentado a ser apresentado á disciplina de Química Inorgânica, do curso de Tecnologia em Processos Químicos, da área de Ciências Naturais da computação e das Engenharias, do Centro Universitário para o Desenvolvimento do Alto Vale do Itajaí.

Profo: Pablo Albino

RIO DO SUL

2013

SUMÁRIO

RESUMO 3

1 HIDROGÊNIO 4

1.1 OBTENÇÃO DO HIDROGÊNIO 4

1.2 PROPRIEDADES DO HIDROGÊNIO MOLECULAR 5

2 OBJETIVOS 7

3 MATERIAIS E SOLUÇÕES / REAGENTES 7

3.1 MATERIAIS 7

3.2 SOLUÇÕES / REAGENTES 7

4 PROCEDIMENTOS 8

5 DISCUSSÃO E RESULTADOS 8

6 CONCLUSÃO 10

7 PÓS-LABORATÓRIO 11

 

RESUMO

O hidrogênio é um elemento químico com numero atômico 1, sendo representado pelo símbolo H, sendo o elemento menos denso, apresentando se geralmente em sua forma molecular, formando o gás diatômico H2. O hidrogênio é dos elementos químicos de maior abundancia no universo, constituindo cerca de 75% da massa elementar do mesmo. No entanto a ocorrência do hidrogênio elementar na atmosfera terrestre é muito pequena, devido ao campo gravitacional ser pequeno demais para segurar um elemento tão leve, e é industrialmente produzido a partir de hidrocarbonetos presentes no gás natural, tais como metano. Devido às particularidades desse elemento, esse relatório irá deter se na explanação de como foi obtido o elemento químico hidrogênio por vários processos em meio laboratorial.

Palavras-chaves: hidrogênio, obtenção e reatividade.

1 HIDROGÊNIO

O hidrogênio possui uma estrutura atômica bem mais simples do qualquer outro elemento, formado por um núcleo contendo um próton com carga +1 e um elétron circundante, sua configuração eletrônica pode ser representada 1s1 (LEE, J.D, 1999).

O hidrogênio é um elemento abundante no universo e na crosta terrestre é o terceiro elemento mais abundante em porcentagem de átomos e o nono em porcentagem de massa. O hidrogênio pode ser encontrado combinado, em grande parte com o oxigênio, constituindo a água. Este elemento também pode ser encontrado em minerais, oceanos e seres vivos (RUSSEL, 1994).

A molécula de hidrogênio é leve e ao ser liberada, sobe rapidamente aos níveis mais altos da atmosfera e gradualmente se perde pelo espaço. Possui propriedades químicas muito variadas, apesar de seu único elétron e, pode se ligar a mais do que um átomo simultaneamente. Podendo variar em caráter desde uma base forte de Lewis (como o íon hidreto, H-) a um ácido forte de Lewis, como no cátion hidrogênio, H+, o próton, (RUSSEL, 1994).

O hidrogênio atômico possui somente um próton no seu núcleo e um único elétron; no entanto o hidrogênio ordinário é formado de moléculas diatômicas não polares que possuem dois átomos unidos por uma ligação covalente. O hidrogênio atômico não se encontra livre na natureza, mas combinado em grande número de compostos. Ele é um elemento de grande instabilidade e, consequentemente, muito reativo, que tende a ajustar seu estado eletrônico de diversas formas. Quando perde um elétron, constitui um cátion H+, que é na realidade um próton. Em outros casos se produz por meio do ganho de um elétron para formar o ânion hídrico H-, presente apenas em combinações com metais alcalinos e acalinos-terrosos (RUSSEL, 1994).

1.1 OBTENÇÃO DO HIDROGÊNIO

A escolha do melhor método de produção do hidrogênio depende da quantidade que se quer produzir e do seu grau de pureza. As tecnologias de produção do hidrogênio necessitam de energia sobre alguma forma como calor, luz ou eletricidade de forma a que se inicie o processo (BROWN, 2005).

Segundo LEE, J.D (1999), o hidrogênio pode ser preparado em grande escala por diferentes métodos:

• Passando se vapor de água sobre coque aquecido a rubro, onde o produto obtido será o gás d,água, tratando se de um combustível industrial de fácil obtenção e de queima com liberação de grande quantidade de calor. Porem não é tarefa fácil à obtenção de H2 puro neste processo, pois para remover o CO é um tanto quanto difícil. O CO pode ser liquefeito em baixas temperaturas e sob pressão e assim ser separado do H2, ou de forma alternativa, a mistura gasosa pode ser misturado com vapor, resfriado a 400 0C e passado sobre oxido de ferro num conversor adequado.

• Através do processo de reformação a vapor pode se produzir grandes quantidades de hidrogênio, este por sua vez, é utilizado no processo de Haber de síntese de NH3 e para a hidrogenação de óleos. Os hidrocarbonetos leves são misturados com vapor de água e passados sobre um catalisador de níquel entre 800 e 900 0C, sendo encontrados no gás natural e em refinarias no processo de craqueamento de hidrocarbonetos mais pesados.

• Hidrogênio de grande pureza (99,9%) é preparado através da eletrolise da água ou soluções de NaOH ou KOH, este processo é o mais dispendioso, sendo mais