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4 Índice Página 1. INTRODUÇÃO 4 2. OBJECTIVO DA PRÁTICA 4 3. METODOLOGIA 4 3.1. Procedimento 5 4. OBSERVAÇÕES 5 5. RESULTADOS E DISCUSSÕES 6 Conclusões parciais 6 6. CONCLUSÕES FINAIS 7 7. BIBLIOGRAFIA 7 1. INTRODUÇÃO A palavra Hidrogénio, vem do grego hidro (água) e genes (gerador), que significa “gerador de água” (PEIXOTO, 1995). Propriedades Físicas O Hidrogénio é o elemento químico mais simples, mais leve, mais pequeno e o mais abundante no universo. O Hidrogénio é o gás mais leve que se conhece, é incolor, inodoro, insípido e possui o ponto de ebulição baixo (-252,8ᵒC) e ponto de fusão elevado (SCHAEFER, 2011). Propriedades Químicas De acordo com RUSSEL (1994), o Hidrogénio é insolúvel em água, queima ao ar numa atmosfera de oxigénio formando água e libertando uma grande quantidade de energia e forma molécula diatómica (H2). Aplicação do Hidrogénio Aplicações na física e engenharia; Utilizado como gás de protecção nos métodos de soldagem como soldagem de hidrogénio atómico; Aditivo alimentar autorizado, que permite o teste de vazamento de embalagens, entre outras propriedades antioxidantes (VIEIRA, 2014). Importância do Hidrogénio O Hidrogénio têm grande importância económica como um combustível alternativo ao carvão e ao petróleo (apenas 10%); o H2 é usado como combustível de foguetes e tem movimentado veículos com motores a combustão interna e é usado para a solda ou corte de metais; Tem importância biológica pois actua no sistema nervoso. 2. OBJECTIVO DA PRÁTICA Produzir Hidrogénio em Laboratório a partir de práticas de oxirredução de metais (Zn) em meio ácido (HCl 1M, H2SO4 1M) a 20%. 3. METODOLOGIA Para a realização do presente relatório recorreu-se a consultas bibliográficas que encontram-se referenciadas na última página do mesmo e a realização da aula experimental. 3.1. Procedimento Aparelhagem e sua descrição Aparelho Legenda 1. Suporte metálico 2. Tubo ensaio com saída lateral 90%; 3. Zinco em pó; 4. Funil de decantação; 5. Ácido clorídrico; 6. Tubo de recolha; 7. Tina hidropneumática; 8. Água; 9. Tubo de ensaio simples. Para a montagem do aparelho levou-se o tubo de ensaio com saída lateral de 90ᵒ e foi acoplado o tubo de recolha que foi introduzido na tina hidropneumática cheia de água, foi enchido o tubo de ensaio simples com água e foi virado, a boca sendo acoplada no tubo de recolha. Após a montagem do aparelho, 2g de Zinco em pó foram colocadas no tubo de ensaio com saída lateral de 90ᵒ, foi acoplado o funil de decantação ao tubo de ensaio com saída lateral de 90ᵒ, em seguida retirou-se 4ml de ácido clorídrico através de uma seringa e foram adicionados no funil de decantação e rapidamente fechou-se o mesmo com a tampa. 4. OBSERVAÇÕES Logo depois de se abrir o funil de decantação e o ácido clorídrico pingar no zinco em pó, verificou-se uma reacção muito lenta; No decorrer da reacção verificou-se a formação de fumaça que ia percorrendo o tubo de ensaio e o tubo de recolha, verificou-se também a formação de bolhas no tubo de ensaio simples acoplado no tubo de recolha que encontrava-se na tina hidropneumática; Enquanto as bolhas aumentavam no tubo de ensaio a água contida nele saía e no final o tubo ficou cheio de gás, após a reacção a mistura do ácido clorídrico com o zinco em pó no tubo de ensaio ficou compactada e com a cor cinzenta; Ao aproximar o palito de fosforo aceso no tubo de ensaio simples contendo o gás ouvia-se um estampido ou seja, uma explosão. 5. RESULTADOS E DISCUSSÕES Conclusões parciais A partir da reacção do zinco em pó com o ácido clorídrico, percebeu-se que o zinco deslocou o hidrogénio do HCl e foi formada uma nova substância composta (o cloreto de zinco), e outra substância simples (o gás hidrogénio). Zn(pó) + 2 HCl(aq) ZnCl2(aq) + H2(g) Após verificarem-se as bolhas na tina hidropneumática, o hidrogénio ocupando espaço no tubo de ensaio simples fazia repulsão com a água. Daí houve a necessidade de se fazer o teste de combustibilidade, para comprovar se havia sido produzido o gás hidrogénio , onde retirou-se o tubo de ensaio simples da tina e aproximou-se a chama ao mesmo, desta feita escutou-se uma explosão que resultara na queima do gás hidrogénio em contacto com o oxigénio contido no ar. Abaixo segue-se a reacção do teste de combustibilidade:chama H2(g) + Ar H2O(l) De acordo com HUHEEY & KEITER, 1993), a mistura de hidrogénio com o oxigénio reage explosivamente quando inflamada, e mesmo uma mistura de 1 parte do hidrogénio com 5 partes de ar atmosférico é explosiva nessas condições. O resultado da combustão é um vapor que se liquefaz a um líquido que tem todas as propriedades da água, por exemplo, sendo incolor, congelando a zero e entrando em ebulição a 100ᵒC. LEE (2000) avança que quando misturado com o oxigénio por entre uma grande variedade de proporções, o hidrogénio explode por ignição. O hidrogénio queima violentamente no ar, tendo ignição automaticamente na temperatura de 560ᵒC. Chamas de hidrogénio-oxigénio puros queimam no alcance de cor ultravioleta e são quase invisíveis a olho nu. Deste modo, através do teste de combustibilidade deu-se certeza de ter-se obtido o gás hidrogénio através do zinco em pó e ácido clorídrico, onde com a chama aproximada ao tubo de ensaio simples contendo o gás hidrogénio houve um estampido devido a rápida reacção do hidrogénio. 6. CONCLUSÕES FINAIS Terminado o relatório da aula experimental de obtenção de hidrogénio no laboratório, é possível concluir que o hidrogénio molecular é o gás mais leve que existe, é incolor, inodoro, inflamável, insípido e insolúvel em água. No que concerne a obtenção do hidrogénio no laboratório, é possível afirmar que ele é obtido a partir de metais reagindo com ácidos ou por outra reagindo com soluções diluídas de ácidos. E para a comprovação da combustibilidade do hidrogénio teve-se a noção de que ao se aproximar uma chama num tubo de ensaio simples contendo o gás hidrogénio ouve-se um estampido o que comprova que a molécula do hidrogénio queima em presença de chama e do oxigénio. 7. BIBLIOGRAFIA HUHEEY, j. E.; KEITER, R. L. Inorganic Chemistry: Principles of structure and reactivity. 4ᵃed. Harper Collin Publisher, 1993. LEE, J. D. Química Inorgânica não tão concisa. 5ᵃed. São Paulo: : Edgard Blücher, 2000. PEIXOTO, Eduardo M. A. Química Nova na Escola – Elemento Químico. São Paulo. 1995. RUSSEL, John Blair. Química Geral. 2ᵃed. São Paulo: Pearson Education do Brazil, 1994. SCHAEFER, Silva. Elemnto Químico Hidrogénio. 2011. VIEIRA, Flaviana Tavares. Hidrogênio. Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri Instituto de Ciência e Tecnologia Diamantina – MG. 2014.