Relatório de obtenção e caracterização do HCl_Alice_GQI108

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Química Inorgânica Experimental I – GQI108 
Química (Bacharelado) – 13A 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Obtenção e Caracterização do Ácido Clorídrico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Discente: Alice Silvestre Bastos 
Matrícula: 202010496 
Data de realização do experimento: 22/10/2021 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LAVRAS, MG 
27 DE OUTUBRO DE 2021 
INTRODUÇÃO 
 
A solução aquosa de HCl (gás cloreto de hidrogênio) é conhecida como ácido clorídrico: um 
ácido forte, corrosivo em seu estado puro a temperatura ambiente. Foi historicamente 
chamado ”acidum salis” e ”espíritos de sal”, uma vez que, os gases vulcânicos são uma 
importante fonte natural do composto e, por se formar naturalmente pela reação do cloreto de 
sódio com sulfatos ácidos nas águas dos oceanos ou na atmosfera. Ele pode ser encontrado no 
estômago dos seres humanos, sendo componente do suco gástrico e tem como função auxiliar 
na destruição das bactérias presentes nos alimentos, e proporcionar o meio ácido ideal para a 
atuação de enzimas digestivas. Além disso, o ácido clorídrico é importante na fabricação de 
PVC, agrotóxicos, seda artificial, medicamentos, como reagente químico para laboratórios e 
diversos processos industriais e agente de limpeza doméstica, onde em solução diluída recebe 
o nome de ácido muriático. 
 
O gás cloreto de hidrogênio é altamente solúvel em água por causa de sua reação química com 
H2O: HCl(g) 
_____ > H+ (aq) + Cl
-
(aq), ou seja, o ácido clorídrico é uma solução aquosa de íons 
hidrônios e de íons cloretos, que concentrado possui aproximadamente 37% de HCl em massa 
e 12 mols de HCl em um litro de solução. 
 
A grande maioria das indústrias químicas obtem o ácido clorídrico por quatro processos 
principais: síntese direta; via subprodutos da cloração de compostos orgânicos; pelo método de 
Mannheim e através de reações do tipo Hargreaves. 
 
No primeiro processo industrial citado, temos a síntese direta, onde o ácido clorídrico é obtido 
pela combustão do hidrogênio na presença de cloro, de acordo com a seguinte reação: 
H2 + Cℓ2 → 2HCℓ↑ 
 
Já na cloração de compostos orgânicos, que é o segundo processo de síntese citado, boa parte 
do ácido é produzida junto com compostos orgânicos do tipo CFCs. Nesse processo, a formação 
do ácido clorídrico ocorre pela substituição de átomos de hidrogênio nos compostos orgânicos 
por átomos de cloro: 
R–H + Cℓ2 → R–Cℓ + HCℓ↑ 
 
 
Além disso, temos outro processo de síntese que é muito utilizado, chamado de processo 
Mannheim ou Processo Leblanc. Os produtos da reação são cloreto de hidrogênio e o sulfato 
de sódio, que são formados pelo aquecimento, em um forno, de ácido sulfúrico e o cloreto de 
sódio, como pode ser observado nas reações seguintes: 
NaCl(aq) + H2SO4(aq) → HCl(aq) + NaHSO4(aq) 
NaCl(aq) + NaHSO4(aq) → HCl(aq) + Na2SO4(aq) 
2 NaCl(s) + H2SO4(l) → 2HCl(g) + Na2SO4(s) ΔH25°C = +15,7 kcal 
 
Pra finalizar, a obtenção de ácido clorídrico pode ser feita também pelo processo Hargreaves 
onde são produzidos 60 mil toneladas do composto em questão. É importante salientar que 
nesse processo é preciso retirar gases como SO2 e NO2, já que esses são um perigo para o 
ambiente quando não há o devido cuidado. Reação do que ocorre nesse processo: 
4 NaCl(aq) + 2SO2(g) + O2(g) + 2H2O(l) → 2Na2SO4(aq) + 4HCl(g) 
 
No procedimento a seguir, será feito a obtenção do cloreto de hidrogênio, usando o processo 
geralmente usado em laboratórios, onde o cloreto de hidrogênio gasoso e o hidrogenossulfato 
de sódio são os produtos da reação: 
NaCl(s) + H2SO4(aq) → HCl(g) + NaHSO4(aq) 
Vale salientar algumas propriedades do cloreto de hidrogênio gasoso: ele´é muito solúvel em 
água (42g de HCl(g) em 100 g de H2O(l) a 25 ºC), incolor, fortemente irritante para as mucosas 
e possui um odor desagradável. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
OBJETIVO 
 
Em síntese, o objeivo desse procedimento é obter o cloreto de hidrogênio, que dissolvido em 
água, será caracterizado e determinar o rendimento prático do processo. 
 
 
METODOLOGIA 
 
Materiais e reagentes: 
 
 Materiais: béquer de 50 mL, de 250 mL e de 400 mL; proveta de 100 mL; balão de 
destilação de 500 mL; balão volumétrico de 250 e de 100 mL; bureta de 50 mL; pipeta 
volumétrica de 20 e de 5 mL; bastão de vidro; funil de vidro comum; funil de segurança; 
funil de pó; frasco lavador de gás; tubos de ensaio e suporte; contagotas; tubo comum de 
vidro; tubos de borracha; almofariz com pistilo; balança; vidro de relógio; espátula; 
conjunto para aquecimento (tripé, bico de gás, tela de amianto, fósforos de segurança); 
suporte metálico para bureta; garra; erlenmeyer de 250 mL; plástico para embalagens tipo 
Magipack; garrafa lavadeira; recipiente para guardar o ácido clorídrico produzido. 
 
 Reagentes e indicadores: NaCl; H2SO4 concentrado (d=1,84 g/mL; 98 % em massa ou 18 
mol/L); solução de H2SO4 (preparada na aula); amônia concentrada (d=0,91 g/mL; 25-
28 % em massa ou 15 mol/L); solução 0,10 mol/L de AgNO3 ; solução de NaOH 1,0 mol/L; 
solução alcoólica de fenolftaleína 1 % p/v; papel tornassol azul e vermelho; papel indicador 
universal de pH; solução 0,0500 mol/L de Na2CO3; solução de alaranjado de metila 
(metilorange). 
 
Metodologia: 
 
1. Pesou-se 15g de NaCl em uma balança; massa obtida: 15,089g de NaCl; 
2. Triturou-se o NaCl (15,089g) até chegar em um pó bem fino; 
3. Foi colocado 20 ml de ácido súlfurico (H2SO4) em um béquer; 
4. Em outro béquer, adicionou-se 20 ml de água destilada; 
5. Nesse béquer contendo água destilada, foi adicionado 20 ml de H2SO4 lentamente; 
6. Houve o aquecimento da mistura, obtida no ítem anterior, na capela; 
7. Foi colocado o NaCl triturado em um balão que estava no equipamento a seguir: 
Obs.: O equipamento já estava montado dentro da capela. 
 
8. Adicionou-se a mistura do ítem 5 no balão volumétrico do equipamento mostrado no ítem 
anterior; 
 
9. Foi adicionado 150 ml de água destilada em um béquer, e foi colocado esse béquer no 
mesmo equipamento descrito acima; 
10. Teve que ser trocado o balão volumétrico do equipamento, pois ele não estava permintindo 
que o sistema fosse fechado; Para colocar a mistura do item 8 em outro balão volumétrico, 
foi adicionado um pouco de água destilada para dissolver o precipitado; 
 
11. Foi testado o vazamento, aproximarndo um bastão de vidro molhado em amônia no balão 
do equipamento; 
 
12. Aqueceu-se a capela que continha o equipamento e a mistura do ítem 10, até começar o 
borbulhamento ná agua destilada contida no béquer (descrita no ítem 9); 
 
13. Depois de um tempo do aquecimento, foi verificado o ph, com o auxílio de papel tornassol, 
da solução contida no béquer; 
 
14. Em seguida, cessou-se o aquecimento e a solução foi transferida para um balão volumétrico, 
adicionando água destilada até 250ml, que era o volume do balão utilizado; 
 
15. Foi transferido 20,00 mL da solução para um balão volumétrico de 100 mL, completou-se 
o volume e agitou-se para homogeneizar. 
 
16. Encheu-se uma bureta de 50 mL com a solução preparada no item anterior (até zerar); 
17. Com uma pipeta volumétrica limpa e seca, pipetou-se 5,00 mL de solução padrão de 
Na2CO3 0,0500 mol/L e transferiu-a para um erlenmeyer de 250 mL; 
 
18. Adicionou-se 5 gotas de solução de alaranjado de metila; 
 
19. Titulou-se com a solução de ácido clorídrico, contida na bureta, até a viragem de alaranjado-
amarelado para vermelho; 
 
20. Foi colocado 5 gotas da solução de NaOH em um tubo de ensaio, em seguida, adicionou-se 
2 a 3 gotas de solução alcoólica de fenolftaleína; 
 
21. Depois adicionou-se a solução estoque de HCl, do ítem 14, até que ocorra uma mudança; 
 
22. Adicionou-se 5 gotas de solução de AgNO3, 5 gotas da solução estoque de HCl, do ítem 
14, em um tubo de ensaio e agitou-se; 
 
23. Levou-se a solução do ítem anterior na presença de luz solar. 
 
 
 
RESULTADOS 
 
1. Na adição deH2SO4 em um béquer contido com água destilada observou-se a presença de 
uma fumacinha saindo do béquer, deixando a solução um pouco esfumaçada. Isso acontece, 
pois O ácido sulfúrico reage vigorosamente com água, em uma reação altamente exotérmica 
( libera muito calor ). Depois do aquecimento na capela, a solução ficou com o aspecto 
transparente (igual água): 
H2SO4(l) + 2 H2O(l) → 2 H3O
+
(aq) + SO4
2-
(aq) 
 
2. No procedimento não conseguimos verificar corretamente a ocorrência de vazamento de 
cloreto de hidrogênio, pois o vazamento na capela estava numa proporção muito grande: 
HCl(g) + NH3(g) → NH4Cl(s) 
 
3. Foi observado, com o aquecimento na capela que continha o equipamento, um 
borbulhamento no béquer que continha água destilada; a solução possuia colocoração 
transparente: 
NaCl(s) + H2SO4(aq) → HCl(g) + NaHSO4(aq) 
 
4. Usando um papel de tornassol azul na substância, o papel ficou vermelho, verificando a 
solução ácida, ou seja, contendo o ácido clorídrico; 
 
5. A solução de Na2CO3 com a solução de alaranjado de metila deixou uma cor alaranjado-
amarelado, e com a adição gota a gota da solução de HCl contida na bureta houve a titulação 
até a mudança de cor para vermelho. A viragem aconteceu em 20,18 ml: 
2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + H2CO3 (CO2 + H2O) 
 
6. No tubo de ensaio contendo NaOH foi também adicionado fenolftaleína para comprovar o 
meio básico, e por isso a solução ficou rosa. Adicionando HCl, esse libera íons H+, então o 
hidrogênio e o íon hidroxila se unem, neutralizando o efeito e deixando a solução 
transparente novamente (pois formou água): 
HCl(g) ↔ H
+ (aq) + Cl
-
(aq) 
NaOH(s) ↔ Na
+
(aq) + OH
-
(aq) 
H+(aq) + OH
-
(aq) ↔ H2O(l) 
 
7. A solução de nitrato de prata com HCl formou um precipitado branco que foi identificado 
como o AgCl e depois de agitado a solução ficou com uma coloroção acinzentada: 
AgNO3(aq) + HCl(aq) → AgCl(s) + HNO3(aq) 
 
8. Levando a solução anterior ao sol ela fica prateada, formando quase um espelho. Isso 
acontece pelos raios u.v do sol, promovendo a reação da prata de Ag+ pra Ag0. 
 
DISCUSSÃO 
 
Dados obtidos 
 
1. Massa de cloreto de sódio ( g ) → 15,089 
 
2. Reação com Na2CO3: 2HCl + Na2CO3→ 2NaCl + H2CO3 
Volume de HCl obtido até a viragem: 20,18 ml 
Volume do Na2CO3: 5 ml = 0,005L 
Concentração de Na2CO3: 0,05molL
-1 
 
3. Concentração do HCl: 
 Calcula o número de mol de Na2CO3: n de Na2CO3= Concentração x Volume (L) 
n de Na2CO3= 0,05 molL
-1 x 0,005L ----> n de Na2CO3= 0,00025 mol de Na2CO3 
 Estequimetria de 2:1, ou seja, pra saber o número de mol de HCl precisamos multiplicar por 
2 o número de mol de Na2CO3: 
n de HCl = 0,00025 x 2 -------> n de HCl = 0,0005 mol de HCl 
 
 Calculando a concentração de HCl do balão de 100ml 
Volume do HCl= 100 ml = 0,1L 
C=n/v ------> C=0,0005mol/0,1L -----> C= 0,005 mol L-1 de HCl 
 
4. Calculando o Rendimento de HCl: 
 Encontrar número de mol de HCl agora no volume de 250 ml, que é o volume final de HCl 
na reação: 
20 ml _________ 0,005 mol 
250 ml _________ x 
x = 0,625 mol de HCl (em 250 ml) 
 Encontrar a massa de HCl obtida: 
Massa molar do HCl: 36,5g mol-1 
n = m/MM 
0,0625 mol = m/36,5g mol-1 - -----------> m= 2,28125g de HCl 
 Reação: NaCl(s) + H2SO4(aq) → HCl(g) + NaHSO4(aq) 
massa de NaCl: 15,089 g (obtivemos essa massa pesando na balança); 
 Estequiometria de 1:1, ou seja número de mol de HCl = número de mol de NaCl 
 Calculando número de mol de NaCl: 
Massa molar de NaCl= 58,5 g mol-1 
n= 15,089g/58,5g mol-1 - n ~ 0,2579 mol de NaCl -----> n ~ 0,2579 mol de HCl 
 Calculando massa teórica: 
massa teórica = n(HCl) x MM(HCl) 
massa teórica = 0,2579 x 36,5 -----> massa teórica ~ 9,41335 g de HCl 
 Calculando Rendimento: 
9,41335 g (massa teórica) _______ 100% 
2,28125 g de HCl _______ rendimento 
Rendimento é aproximadamente 24,234199% 
 
CONCLUSÃO 
 
Após a análise dos resultados obtidos, conclui-se que foi possível realizar a obtenção e 
caracterização do Ácido Clorídrico. Porém, como houve muito vazamento do HCl no 
equipamento utilizado, o rendimento de HCl foi de apenas 24,234199%, e não 100% como 
deveria ter sido segundo a literatura. 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: 
 
 Química – a ciência central - BROWN, T.L.; LEMAY Jr., H.E.;BURSTEN, B.E., 1 ed. 
Pearson: Prentice Hall, 2004 
 Shriver, D. F.; Atkins, P. W. Química Inorgânica, Trad. Maria Aparecida Gomes, 3ª ed.; 
Porto Alegre: Bookman 818p., 2003 
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content/uploads/sites/24/2020/07/A%CC%81cido-clori%CC%81drico.pdf 
 file:///C:/Users/User/Downloads/Relat%C3%B3rio%207%20-%20Obten%C3%A7
%C3%A3o%20e%20Propriedades%20do%20%C3%81cido%20Clor%C3%ADdri
co%20(HCl).pdf 
 https://www.scielo.br/j/qn/a/vZbtpYKWR7JgfW6sFw4qNhs/?lang=pt 
 https://www.scielo.br/j/qn/a/pwqtJLFTTtKPM6MYxC5MfYx/?lang=pt 
 Materiais disponibilizados pela disciplina. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
https://cetesb.sp.gov.br/laboratorios/wp-content/uploads/sites/24/2020/07/Ácido-clorídrico.pdf
https://cetesb.sp.gov.br/laboratorios/wp-content/uploads/sites/24/2020/07/Ácido-clorídrico.pdf
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file:///C:/Users/User/Downloads/Relatório%207%20-%20Obtenção%20e%20Propriedades%20do%20Ácido%20Clorídrico%20(HCl).pdf
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