OBTENCAO E IDENTIFICACAO DO HIDROGENIO E SUAS PROPRIEDADES

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Benjamim Pedro Luís Domingos Alferes 
Edgar José Alves 
Gertrudes Ercilia Marcelo Muacuveia 
Káussar Sualehe Cebola 
 
 
 
 
 
 
 
Obtenção e verificação das propriedades do hidrogénio 
(Curso de Licenciatura em Ensino de Química ) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Universidade Rovuma 
Nampula 
2022 
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Benjamim Pedro Luís Domingos Alferes 
Edgar José Alves 
Gertrudes Ercília Marcelo Muacuveia 
Káussar Sualehe Cebola 
 
 
 
 
Obtenção e verificação das propriedades do hidrogénio 
Guião de experiencia de carácter avaliativo, a ser 
entregue na faculdade de ciências naturais, 
matemática e estatística, na cadeira de 
laboratório de Química II no curso de 
Licenciatura em ensino de Química 2º ano, 
lecionado pelo: Msc Porfirio Américo 
 
 
 
 
 
 
 
Universidade Rovuma 
Nampula 
2022 
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Índice 
1.Introdução ............................................................................................................................................ 4 
2. Fundamentação teórica ...................................................................................................................... 5 
2.1 Breve Historia da descoberta de Hidrogênio ............................................................................... 5 
2.2 Ocorrência de hidrogênio ............................................................................................................. 6 
2.3 Característica do Hidrogênio ........................................................................................................ 6 
2.4 Isotopos do Hidrogenio ................................................................................................................ 7 
2.5. Obtenção do Hidrogênio ............................................................................................................. 7 
2.5.1 Obtenção industrial do Hidrogênio ........................................................................................ 7 
2.5.2 Obtenção laboratorial do Hidrogênio .................................................................................... 7 
2.6 Propriedades do Hidrogênio ........................................................................................................ 8 
2.6.1 Propriedades Físicas do Hidrogênio ....................................................................................... 8 
2.6.2 Propriedades Químicas do Hidrogenio .................................................................................. 8 
2.7. Aplicação do Hidrogênio .............................................................................................................. 8 
3. Precauções no manuseamento de Hidróxido de Sódio ...................................................................... 9 
4. Precauções no manuseamento de Alumínio....................................................................................... 9 
5. Precauções no manuseamento de Hidrogenio ................................................................................... 9 
6. Parte Experimental ............................................................................................................................ 10 
6.1 Materiais ..................................................................................................................................... 10 
6.2 Reagentes .................................................................................................................................... 10 
6.3 Procedimentos ............................................................................................................................ 10 
6.4 Resultados esperados ................................................................................................................. 10 
7. Referências bibliográficas ................................................................................................................. 11 
 
 
 
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1.Introdução 
O presente guião de experiência esta estruturado pelos elementos pré-textuais,textuais, e pois-
-textuais, e tem como tema obtenção e verificação das propriedades de hidrogênio , este que e 
um gás inflamável , inodoro, incolor, não metálico, insípido e insolúvel em água. 
Este gás e produzido em laboratórios de química e biologia, muitas vezes como sub-produto 
da desidrogenarão de substratos insaturados; e na natureza como meio de expelir equivalentes 
redutores em reações bioquímicas. E de lembrar que com as pesquisas feitas percebemos que 
o hidrogênio é o elemento químico mais abundante do universo, e é encontrado e utilizado 
pelo homem na sua forma molecular. 
Ainda a sua produção do gás hidrogênio pode ser realizada por alguns processos básicos que 
são: 
Reação de simples troca de ácidos com metais,reação de hidretos com a água ,decomposição 
de hidrocarbonetos a acção de calor. 
1.1 Objectivos: 
 Obter o hidrogênio no laboratório; 
 Verificar as propriedades do Oxigênio; 
 Conhecer o melhor método para obter o Oxigênio no laboratório; 
 Mencionar as propriedades físicas do Oxigênio. 
 
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2. Fundamentação teórica 
2.1 Breve Historia da descoberta de Hidrogênio 
O hidrogênio (do francês Hydrogène, do grego hydros,= água e gennein,= gerar) o gás 
hidrogênio, H2, foi o primeiro produzido artificialmente e formalmente descrito por T. Von 
Hohenheim (1493–1541) por meio da reação química entre metais e ácidos fortes. Não tinha o 
conhecimento de que o gás inflamável produzido por esta reação química era constituído por 
um novo elemento químico. Em 1671, Robert Boyle redescobriu e descreveu a reação entre 
limalhas de ferro e ácidos diluídos, o que resulta na produção de gás hidrogênio Em 1766, 
Henry Cavendish foi o primeiro a reconhecer o gás hidrogênio como uma discreta substância, 
ao identificar o gás de uma reação ácido-metal como "ar inflamável" e descobrindo mais 
profundamente, em 1781, que o gás produz água quando queimado. Lavoisier produziu 
hidrogênio pelas suas experiências sobre conservação de massa fazendo reagir um fluxo de 
vapor de metal por meio de um tubo de ferro aquecida ao fogo. A oxidação anaeróbica de 
ferro pelos protões da água a alta temperatura pode ser esquematicamente representada pelo 
conjunto das seguintes reações: 
 Fe + H2O → FeO + H2 
3 Fe + 4 H2O → Fe3O4 + 4 H2 
Muitos metais, tais como o zircônio são submetido a uma reação semelhante com água o que 
conduz à produção de hidrogênio. 
Hidrogênio foi liquefeito pela primeira vez por James Dewar em 1898 ao usar resfriamento 
regenerativo e sua invenção se aproxima muito daquilo que conhecemos como garrafa térmica 
nos dias de hoje. Ele produziu hidrogênio sólido no ano seguinte. O deutério foi descoberto 
em dezembro de 1931 por Harold Urey, e o trítio foi preparado em 1934 por Ernest 
Rutherford, Marcus Oliphant, e Paul Harteck. A água pesada, que possui deutério no lugar de 
hidrogênio regular na molécula de água, foi descoberta pela equipe de Urey em 1932. 
Maxwell observou que o calor específico de H2 inexplicavelmente se afasta daquele de um 
gás diatômico abaixo da temperatura ambiente e começa a parecer gradativamente com aquele 
de um gás monoatômico em temperaturas criogênicas. Segundo a teoria quântica, este 
comportamento surge do espaçamento dos níveis de energia rotativos (quantificados), os 
quais são particularmente bem espaçados em H2 por causa de sua reduzida massa. Estes níveis 
largamente espaçados inibem partições iguais da energia de calor em movimentos rotativos 
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em hidrogênio sob baixas temperaturas. Gases diatômicos compostos de átomos mais pesados 
não possuem níveis tão largamente espaçados e não exibem o mesmo efeito. 
2.2 Ocorrência de hidrogênio 
O Hidrogênio é o mais abundante dos elementos: cerca de 89% de todos os átomos do 
universo. Estes átomos foram formados nos primeiros poucos segundos depois do Big Bang. 
Entretanto, há muito poucohidrogênio livre na Terra porque as moléculas de H2, sendo muito 
leves, movem-se com velocidades tão altas que escapam da gravidade da Terra. São 
necessários átomos mais pesados para ancorar os átomos de Hidrogênio ao planeta, sob a 
forma de compostos. Uma grande parte de Hidrogênio na Terra está presente como água, 
tanto nos oceanos como encapsulada em minerais e argilas. É também encontrado nos 
hidrocarbonetos que constituem os combustíveis fósseis: carvão, petróleo e gás natural. Como 
as fontes naturais de hidrogênio gasoso são muito pequenas para satisfazer as necessidades da 
indústria, é necessário extraí-lo de seus compostos. É o mais simples e mais comum elemento 
do universo, constituindo 75% da massa e 90% dos átomos. 
2.3 Característica do Hidrogênio 
Os átomos de Hidrogênio são os mais simples dos átomos, uma vez que eles são feitos de 
somente 2 partículas subatômicas, um protão e um elétrão. Embora ele tenha a mesma 
configuração eletrônica de valência que os elementos do Grupo I, ns
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, o hidrogênio é um não-
metal, e existe como molécula diatômica, H2. Tem poucas outras semelhanças com os metais 
alcalinos, e não o associamos a grupo algum. A despeito de sua simplicidade, o hidrogênio 
elementar pode um dia ser a base de nossa economia. O hidrogênio tem propriedades 
singulares que fazem com que seja por si só um grupo. É o 9º elemento mais abundante na 
crosta terrestre. Ocorre principalmente como água e combustíveis fósseis. Molécula de H2 
com seus 2 elctrões e 2 protões: Molécula de Água (H2O): 
Aproximadamente de 1 ppm em volume. No estado natural e sob condições normais (CNTP), 
é um gás incolor, insípido e inodoro, podendo apresentar odor desagradável por causa de 
impurezas produzidas em sua obtenção. 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, sob certas 
circunstâncias, pode se ligar a mais do que um átomo simultaneamente. É um agente redutor 
muito ativo, utilizado para reduzir compostos, pela remoção do oxigênio. Na escala de 
electronegatividade apresenta valor 2,1 e comporta-se como um semi-metal. Em laboratório, é 
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obtido mediante a reação de ácidos com metais, como o magnésio e o zinco, e industrialmente 
pelo processo da eletrólise de água. 
De todos os elementos químicos, o hidrogénio tem a mais simples estrutura atómica: um 
núcleo contendo um protão com a carga (+1) e uma orbital electrónica. A sua estrutura 
electrónica o raio do seu átomo é de 0,046 nm. Os átomos de hidrogénio alcançam 
estabilidade de três diferentes maneiras. 
2.4 Isotopos do Hidrogenio 
São conhecidos três isótopos de hidrogénio: o prótio, 1H, com cerca de 99,985% de 
abundância; o deutério, 2H, com 0,015%; e o trítio, 3H. A soma das abundâncias dos dois 
primeiros isótopos totaliza 100%, o que mostra que o trítio é muito raro, pois é radioactivo. 
2.5. Obtenção do Hidrogênio 
2.5.1 Obtenção industrial do Hidrogênio 
A maior quantidade de Hidrogênio provém da reforma catalítica de hidrocarbonetos (o 
metano é o principal) com vapor de água: 
CH4 (g) + H2O (g) → 3H2 (g) + CO (g) 
Mais hidrogênio pode ser obtido adicionando água ao monóxido de carbono: 
CO (g) + H2O (g) → CO2 (g) + H2 (g) 
O dióxido de carbono é removido precipitando-o segundo a equação: 
CO2 (g) + CaO (s) →CaCO3 (s) 
O hidrogênio assim produzido é usado na obtenção do amoníaco pelo processo de Haber. 
A eletrolise da solução de NaOH ou KOH é o método mais limpo de obtenção do hidrogênio, 
e proporciona, um subproduto valioso, também de elevada pureza – o oxigênio. Porém, 
porque a energia elétrica é, universalmente, bastante cara, este método não é bastante usado 
(requer T
a
 ≈ 1000 
o
C). 
2.5.2 Obtenção laboratorial do Hidrogênio 
A maneira mais eficiente de obter hidrogênio no laboratório é fazer reagir um hidreto iônico 
com água: 
CaH2 (s) + 2H2O (l) → Ca(OH)2 (s) + 2H2 (g) 
Também tem sido produzido hidrogênio no laboratório atacando metais pelos ácidos diluídos: 
Mg (s) + 2HCl (aq) → MgCl2 (aq) + H2 (g) 
 
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2.6 Propriedades do Hidrogênio 
2.6.1 Propriedades Físicas do Hidrogênio 
hidrogénio é um gás incolor, inodor e insolúvel em água. O P.E. Muito baixo (-252 
o
C) 
reflecte o seu carácter apolar e pequena massa molecular. 
2.6.2 Propriedades Químicas do Hidrogenio 
O hidrogénio combina-se com qualquer outro elemento, excepto os gases raros. 
Todavia, essas reacções dificilmente ocorrem à temperatura ambiente, devido a enorme força 
da ligação H – H (a energia de dissociação da ligação é 436 kJ/mol). Ainda assim, com os 
elementos muito electropositivos (elementos IA e IIA mais pesados) forma hidretos iónicos. 
O berílio e o magnésio formam hidretos intermediários. O estado de oxidação de hidrogénio 
nos hidretos é (-1). 
2Na (s) + H2 (g) → 2NaH (s) 
Com os elementos electronegativos (elementos do bloco p, isto é, grupos IIIA – VIIA), o 
hidrogénio forma hidretos covalentes. Neste caso, o nox do hidrogénio é (+1). 
N2 (g) + 3H2 (g) → 2NH3 (g) 
Com metais de transição (elementos do bloco d e f), o hidrogênio forma hidretos intersticiais, 
exceto o Cu, Zn, Cd e Hg que formam hidretos intermediários, á semelhança de Be e Mg. Na 
estrutura dos hidretos intersticiais, o hidrogênio encontra-se absorvido na rede do metal de 
maneira idêntica a água absorvida por uma esponja. Estes compostos não são 
estequiométricos. Ex: ZrH1.92 e TiH1.73 
2.7. Aplicação do Hidrogênio 
O maior emprego do hidrogénio é na produção de amoníaco pelo processo Haber-Bosch: 
N2 (g) + 3H2 (g) → 2NH3 (g) catalisador: Fe. 380 – 450 
o
C. 200 atm. 
Uma grande quantidade de hidrogénio é também usada para obter metanol. 
2H2 (g) + CO (g) → CH3OH catalisador: Cu/Zn. 300 
o
C 
O metanol é aditivo da gasolina, pois os compostos contendo oxigénio uniformizam a 
combustão da gasolina. Além disso, nos países de clima frio, o metanol é usado como 
anticongelante de combustível. Neste caso, opera pela eliminação de traços de água que 
contaminam a gasolina. 
 
 
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3. Precauções no manuseamento de Hidróxido de Sódio 
 Precauções para um manuseamento seguro 
 Não são necessárias medias especiais. 
 Recomendações de ordem geral sobre higiene no local de trabalho 
 Lavar as mãos antes das pausas e ao fim do trabalho. Manter afastado de alimentos e 
bebidas incluindo os dos animais. 
 Condições de armazenagem segura, incluindo eventuais incompatibilidades 
 Manter o recipiente bem fechado. 
 Substâncias ou misturas incompatíveis 
 Ter em conta as indicações sobre o armazenamento compatível de produtos químicos. 
 Ter em conta outros conselhos 
 Requisitos em termos de ventilação utilizar ventilação geral e local. 
 Concepção especial de compartimentos ou recipientes de armazenagem temperatura 
de armazenamento recomendada: 15 – 25 °C. 
 
4. Precauções no manuseamento de Alumínio 
 Evitar contacto com a pele porque é um objecto cortante 
 Usar equipamento de protecção individual. 
 Evitar a formação de poeira, evitar a respiração do vapor gás. 
5. Precauções no manuseamento de Hidrogenio 
 Não deverá ser utilizado equipamento elétrico ou este deverá ser instalado numa 
versão à prova de explosão (EX). 
 As válvulas de garrafas e de quadros de garrafas só deverão ser abertas após ser 
conectado o redutor de pressão com vedações intactas 
 Os pontos de ligação deverão ser verificados para garantir que não existem fugas. 
 Utilizar sempre o regulador de pressão na utilização do gás. A pressão de trabalho do 
cilindro é de 15,0 a 20,0 MPa, usar válvula de retenção na linha de saída para impedir 
o retorno do gás para o cilindro. 
 
 
 
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6. Parte Experimental 
6.1 Materiais 
 Tubo de ensaio 
 Rolha 
 Suporte 
 Colher de sopa 
 Balão 
6.2 Reagentes 
 Alumínio (Al) 
 Hidróxido de Sódio (NaOH) 
 Água (H2O)6.3 Procedimentos 
 Medir 100ml de água e colocar no tubo de ensaio. 
 Com auxílio da colher retire 2 colheres de Hidróxido de Sódio NaOH do seu 
recipiente para o tubo de ensaio que contem água. 
 Agitar a solução de Hidróxido de sódio em água. 
 Adicionar pedaços de alumínio no tubo de ensaio e fechar o recipiente 
 Aguardar alguns minutos para a libertação do Hidrogênio. 
 
6.4 Resultados esperados 
Os resultados esperados nessa experiência é obtenção do gas Hidrogenio partir da reacção de 
Alumínio, Hidróxido de Sódio e água: 
2H2O +2NaOH + 2Al → 2NaAlO2 + 3H2 
 Verificadas as propriedades gás Hidrogênio que é um gás incolor, insípido, explosivo e leve. 
Adoptar métodos mais simples e pratico para a obtenção do gás Hidrogênio. 
 
 
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7. Referências bibliográficas 
DIAS, Diogo Lopes. "Hidrogénio". Brasil Escola. Disponível em:/quimica/hidrogenio.htm. 
Trindade, D.F.; Oliveira, F.P.; Banuth, G.S.L.; Bispo, J.G. Química Básica Experimental, 
Editora Icone, São Paulo,SP, 1998. 
Industrial Solvents Handbook, Ibert Mellan (Noyes Data Co., 1970). 
www.monografia.com/hidrogenio-obtençãoepropriedades/htm 
GIL, Victor M. S. Química 11º ano - caderno de laboratório, 1ª ed. Plátano Editora: Lisboa, 
1995. 
Regulamento (CE) nº 1907/2006 (REACH), alterado por 2015/830/UE 
LEE, John David - Química inorgânica: um texto conciso, São Paulo, Edgar Blücher, 1980. p. 
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NOVAIS, Vera Lúcia D. Química, vol. 1, 2 e 3. São Paulo: Actual, 2000. 
Limites de Exposição Profissional para Agentes Químicos em Espanha. (INSHT). 
Regulamento (UE) n.º 453/2010 da Comissão de 20 de maio de 2010 que altera o 
Regulamento (CE) n.º 1907/2006 do Parlamento Europeu e do Conselho relativo ao registo, 
avaliação, autorização e restrição dos produtos químicos (REACH) 
 
 
http://www.monografia.com/hidrogenio-obtenção