Relatorio

ROTEIRO

Química Inorgânica Experimental I

Preparação de Hidrogênio (propriedades)

1- A partir de ácidos: 1.1 Colocar em um tubo de ensaio grande, Al ou Zn em 5ml de solução concentrada de HCl. Observar o desprendimento de H2 e verificar propriedades como: cor, odor e combustibilidade. Para examinar a pureza do gás desprendido, utilizar um palito de fósforo aceso e aproximá-lo da abertura do tubo, quando notará uma pequena explosão. Repetir o teste até não aparecer mais o estampido. Então, acender o H2 que sai.

2- A partir da reação de metais muito reativos, com a água: 2.1 Colocar em uma cápsula de porcelana, 10 ml de água destilada e 2 gotas de indicador fenolftaleína. Em seguida adicionar um pequeno pedaço de sódio metálico. Observar o desprendimento de hidrogênio.

R- A reação que acontece entre o sódio metálico e a água é a seguinte:

Na(s) + H2O -------> 1/2H2 + NaOH

Ou seja, os produtos dessa reação são gás hidrogênio e hidroxido de sódio. Na verdade, o sódio metálico não entra em sublimação, igual o Iodo, por exemplo. Ele reage com a água para formar outros compostos. Essa reação do sódio metálico é extremamente exotérmica, ou seja, libera muito calor. E esse calor inflama o gás hidrogênio que é liberado na reação. Isso explica a explosão que acontece quando se joga um pedaço de sódio metálico na água (o mesmo acontece com o potássio e com outros metais alcalinos). Ao se colocar fenolftaleina numa solução de sódio metálico com água, observa-se a coloração rosa devido ao produto obtido, NaOH, hidróxido de sódio, que é uma substância alcalina (pH em torno de 12,9) e a fenolftaleina, que na verdade é um indicador ácido-base, adquire coloração rósea ao entrar em contato com substâncias com pH maior que 7 (substâncias alcalinas).

3- A partir de bases fortes, concentradas 31. Colocar em um tubo de ensaio, uma pequena quantidade de Al ou Zn e 5 ml de solução de NaOH 6M. Aquecer e observar o desprendimento de H2.

R- Quando colocamos os metais para reagirem com os ácidos, a grande maioria possui essa afinidade química e reage. No entanto, o mesmo não ocorre quando postos para reagir com bases e com a água.Lembrando que, de acordo com a definição de Arrhenius, uma base é toda substância que em solução aquosa libera como único ânion a hidroxila OH-.Os únicos metais que reagem com as bases são o alumínio (Al), o zinco (Zn), o chumbo (Pb) e o estanho (Sn).

Observe abaixo a reação entre a base hidróxido de sódio (NaOH) com o alumínio e com o zinco, respectivamente:

2 Al(s) + 2 NaOH(aq) + H2O → 2 NaAlO2(aq) + 3 H2(g)

metal base sal gás hidrogênio

aluminato de sódio

Zn(s) + 2 NaOH(aq) → 2 Na2ZnO2(aq) + H2(g)

metal base sal gás hidrogênio

zincato de sódio

Observe que nos dois casos os produtos formados foram um sal e o gás hidrogênio. Portanto, quando os metais citados reagem com uma base forte, os produtos sempre serão sais incomuns e o gás hidrogênio.

4- Reatividade dos ácidos: 4.1 Em quatro tubos de ensaio, adicione 3 ml de HCl 1 M ao primeiro tubo, no segundo tubo 3 ml de H2SO4 1 M, ao terceiro tubo 3 ml de H3PO4 1 M e ao quarto tubo, 3 ml de CH3COOH 1M. Coloque em cada tubo, uma amostra de Mg metálico. Feche o tubo com o dedo polegar durante a reação por aproximadamente 2 minutos. Ao final aproxime um palito de fósforo em chama, enquanto o gás escapa. Observe o ocorrido.

R- No primeiro caso, ao se colocar o Mg metálico no tubo de ensaio houve um reação forte, como o Mg é mais reativo que o H, ele o desloca, liberando-o na forma de gás (o fato foi observado ao notar as “borbulhas” saindo da solução). Assim, o Mg é oxidado, sendo o agente redutor, enquanto o H é reduzido, sendo o agente oxidante. A reação pode ser representada pela equação:

Mg + 2HCl → MgCl2 + H2

Depois de fechar o primeiro tubo de ensaio com o dedo (tento dentro do tubo HCl e Mg metálico), e colocando sobre o tubo o palito de fósforo aceso sobre o gás que saia ocorreu um rápido apagar do fogo e um ruído. É preciso ressaltar que o HCl é um ácido não oxidante, por esta razão, ele reagem rápida e/ou calmamente com muitos