1 SÍNTESE DO CLORETO DE HIDROGÊNIO

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIAS E TECNOLOGIA DO PIAUÍ 
CAMPUS TERESINA – CENTRAL, DIRETORIA DE ENSINO 
DEPARTAMENTO DE FORMAÇÃO DE PROFESSORES, LETRAS E CIÊNCIAS 
DISCIPLINA DE QUÍMICA INORGÂNICA EXPERIMENTAL 
PROF. 
 
 
 
 
 
 
LUIS HENRIQUE DA COSTA MANO 
 
 
 
 
 
 
SÍNTESE DO CLORETO DE HIDROGÊNIO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TERESINA, 2022
 
RESUMO 
 
Os haletos de hidrogênio são compostos formados por hidrogênio e elementos halogênios 
(flúor, cloro, bromo e iodo) pertencentes ao grupo 17 (VIIA) da tabela periódica. Dentre eles 
se se encontra o cloreto de hidrogênio, comumente utilizado em laboratórios. Existem muitas 
maneiras pelas quais os haletos de hidrogênio podem ser preparados. O cloreto de hidrogênio, 
pode ser obtido pela reação de cloretos metálicos, particularmente cloreto de sódio, com ácido 
sulfúrico ou sulfato de hidrogênio. Neste experimento, sintetizou-se o cloreto de hidrogênio a 
partir da reação do cloreto de sódio com o ácido sulfúrico concentrado, usando o pH para 
monitorar e comprovar a produção do produto desejado. 
 
Palavras chave: cloreto de hidrogênio; cloreto de sódio; síntese; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
 
 
1 INTRODUÇÃO............................................................................................................ 4 
2 PARTE EXPERIMENTAL .......................................................................................... 6 
2.1 Materiais ....................................................................................................................... 6 
2.2 Reagentes...................................................................................................................... 6 
2.3 Procedimentos .............................................................................................................. 6 
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO ................................................................................. 7 
4 CONCLUSÃO.............................................................................................................. 8 
REFERÊNCIAS ........................................................................................................... 9 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
Os elementos do grupo 17 são elementos importantes, que formam um grande número 
de compostos. Em geral, os halogéneos na forma elementar formam moléculas diatómicas. 
Por ser substâncias reativas, os halogéneos não existem na natureza na forma elementar e 
estas substâncias são obtidas por oxidação de halogenetos que são, geralmente, as fontes 
naturais de halogéneos, e que podem ser do tipo 𝑀𝑀𝑋𝑋𝑛𝑛, como a fluorite ou o cloreto de sódio 
(CAVALEIRO, 1997, p. 229). 
Dentre os elementos formados a partir dos halogênios, estão os haletos de hidrogênio. 
Os haletos de hidrogênio são compostos formados por hidrogênio e elementos halogênios 
(flúor, cloro, bromo e iodo) pertencentes ao grupo 17 (VIIA) da tabela periódica. Em geral, 
são substâncias gasosas e incolores, onde suas moléculas apresentam ligeira polaridade. 
Apresentam boa solubilidade em água e as soluções produzidas com os haletos de hidrogênio 
apresentam propriedades ácidas (SEMISHIN; STEINBERG, 1967, p. 321). 
Em relação a solubilidade dos haletos em água, todos são muito solúveis, resultando 
em soluções ácidas. Embora o HF seja um ácido fraco, os demais são fortes e se dissociam 
quase completamente em soluções diluídas. HCl, HBr e HI formam misturas de ebulição 
constante com água que contêm 20,2%, 47,6% e 53% do ácido, respectivamente (HOUSE, 
2019, p. 556). 
Existem muitas maneiras pelas quais os haletos de hidrogênio podem ser preparados. 
Podem ser obtidos por reações dos elementos, mas as reações podem ser explosivas. Uma 
mistura de 𝐻𝐻2 e 𝐶𝐶𝑙𝑙2 explodirá se a reação for iniciada com uma explosão de luz, que separa 
algumas moléculas de 𝐶𝐶𝑙𝑙2 para produzir 𝐶𝐶𝑙𝑙 ∙. Aquecer um sal contendo o íon haleto com um 
ácido não volátil é a maneira usual pela qual HF, HCl e HBr são obtidos em experimentos de 
laboratório, conforme as reações abaixo (HOUSE, 2019, p. 557). 
 
 2𝑁𝑁𝑁𝑁𝐶𝐶𝑙𝑙 + 𝐻𝐻2𝑆𝑆𝑂𝑂4 ⟶𝑁𝑁𝑁𝑁2𝑆𝑆𝑂𝑂4 + 2𝐻𝐻𝐶𝐶𝑙𝑙 ↑ (1) 
 
 𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾 + 𝐻𝐻3𝑃𝑃𝑂𝑂4 ⟶ 𝐻𝐻𝐾𝐾𝐾𝐾 + 𝐾𝐾𝐻𝐻2 𝑃𝑃𝑂𝑂4 (2) 
 
 𝐶𝐶𝑁𝑁𝐹𝐹2 + 𝐻𝐻2𝑆𝑆𝑂𝑂4 ⟶ 2𝐻𝐻𝐹𝐹 + 𝐶𝐶𝑁𝑁𝑆𝑆𝑂𝑂4 (3) 
 
5 
 
 O cloreto de hidrogênio é classificado como um ácido forte, sendo um importante 
reagente de laboratório e produto químico industrial. Do ponto de visto bioquímico, o cloreto 
de hidrogênio é um componente do ácido gástrico nos sistemas digestivos da maioria das 
espécies animais, incluindo humanos (AUSTIN; GLOWACKI, 2000, p. 191). 
 A produção do cloreto de hidrogênio pode ser realizada a partir de reações diversas. 
Algumas delas são: usando hidrogênio e cloro gasosos para reagirem (Equação 4); reação de 
cloretos metálicos, particularmente cloreto de sódio, com ácido sulfúrico ou sulfato de 
hidrogênio (Equação 5); como um subproduto da cloração, por exemplo, na produção de 
diclorometano, tricloroetileno, percloroetileno ou cloreto de vinil (Equação 6); do licor de 
decapagem usado no tratamento de metais, por decomposição térmica dos cloretos de metais 
pesados hidratados (Equação 7); e da incineração de resíduos orgânicos clorados (Equação 8) 
(AUSTIN; GLOWACKI, 2000, p. 196). 
 
 𝐻𝐻2 + 𝐶𝐶𝑙𝑙2 ⟶ 2𝐻𝐻𝐶𝐶𝑙𝑙 (4) 
 
 2𝑁𝑁𝑁𝑁𝐶𝐶𝑙𝑙 + 𝐻𝐻2𝑆𝑆𝑂𝑂4 ⟶𝑁𝑁𝑁𝑁2𝑆𝑆𝑂𝑂4 + 2𝐻𝐻𝐶𝐶𝑙𝑙 ↑ (5) 
 
 𝐶𝐶2𝐻𝐻4 + 𝐶𝐶𝑙𝑙2 ⟶𝐶𝐶2𝐻𝐻4𝐶𝐶𝑙𝑙2 
(6) 
 𝐶𝐶2𝐻𝐻4𝐶𝐶𝑙𝑙2 ⟶ 𝐶𝐶2𝐻𝐻3𝐶𝐶𝑙𝑙 +𝐻𝐻𝐶𝐶𝑙𝑙 
 
 2𝐹𝐹𝐹𝐹𝐶𝐶𝑙𝑙3. 6𝐻𝐻2𝑂𝑂⟶ 𝐹𝐹𝐹𝐹2𝑂𝑂3 + 3𝐻𝐻2𝑂𝑂 + 6𝐻𝐻𝐶𝐶𝑙𝑙 (7) 
 
 𝐶𝐶4𝐻𝐻6𝐶𝐶𝑙𝑙2 + 5𝑂𝑂2 ⟶ 4𝐶𝐶𝑂𝑂2 + 2𝐻𝐻2𝑂𝑂 + 2𝐻𝐻𝐶𝐶𝑙𝑙 (8) 
 
 Com base nesses conhecimentos, o objetivo deste experimento foi a síntese do cloreto 
de hidrogênio a partir da reação do cloreto de sódio com o ácido sulfúrico concentrado, 
monitorando sua produção por meio do pH e utilizando a aparelhagem específica para este 
tipo de reação. 
 
 
 
 
 
6 
 
2 PARTE EXPERIMENTAL 
 
 
2.1 Materiais 
 
 
 Erlenmeyer 250 ml; 
 Béquer de 100 ml; 
 Bureta 50 ml; 
 Suporte Universal; 
 Pipeta volumétrica; 
 Aro de suporte; 
 Mangueira; 
 Funil de separação; 
 Papel indicador; 
 Balança de precisão; 
2.2 Reagentes 
 
 
 H2SO4 concentrado; 
 Cloreto de sódio; 
 Água destilada; 
 Fenolftaleína (indicador ácido base). 
 
 
 
2.3 Procedimentos 
 
Primeiramente, preparou-se o sistema para a reação de síntese. O sistema consistiu de 
um suporte, junto a qual foi preso um aro que serviu para sustentar o funil de separação. Em 
seguida, foi adicionado a base do suporte um Erlenmeyer de 250ml com uma tampa com dois 
orifícios. Em um dos orifícios foi introduzido o bico da torneira do funil de separação, no 
outro foi introduzido uma mangueira, cuja a outra extremidade ficava imersa em um béquer 
com água. 
Tendo preparado o sistema, foi adicionado 40,02g de cloreto de sódio (NaCl) em um 
erlenmeyer de 250ml. Depois, considerando as proporções da reação do NaCl com o H2SO4, 
foi calculado o volume de ácido sulfúrico, correspondente a 20 ml, no funil de separação sob 
a capela, utilizando a pipeta volumétrica. 
Depois, já tendo dispostos os reagentes no erlenmeyer e no funil de separação e 
arranjados estes no suporte, abriu-se a torneira do funil de separação, deixando-o despejar o 
H2SO4 em gotas no Erlenmeyer contendo o NaCl. 
 
 
8 
 
 Inicialmente calculou-se 18,23 mL (ver Anexo) de ácido sulfúrico concentrado a ser 
utilizado na reação, porém, para que o 𝐻𝐻2𝑆𝑆𝑂𝑂4 pudesse reagir completamente o cloreto de 
sódio, no funil de separação, foi adicionado 20 mL do mesmo. A reação do ácido sulfúrico 
com o cloreto de sódio foi imediata, e a produção de cloreto de hidrogênio foi observada pelo 
borbulhamento da água, sinalizando a produçãode cloreto de hidrogênio. Ao deixar cloreto de 
hidrogênio escapar do Erlenmeyer, a reação é favorecida para a direta até alcançar o 
equilíbrio. 
 A reação do cloreto de sódio com o ácido sulfúrico concentrado ocorre devido as 
propriedades desses dois compostos. O 𝐻𝐻2𝑆𝑆𝑂𝑂4 é um ácido forte que age como agente 
desidratante e oxidante (Equação 12), sendo altamente exotérmico. Como todo ácido, reage 
com a maioria das bases produzindo sulfato correspondente. Portanto, ao reagir com o cloreto 
de sódio, libera facilmente as espécies 𝐻𝐻+, oxidando o sódio metálico e produzindo 𝐻𝐻𝐶𝐶𝑙𝑙 
(RAYNER-CANHAM; OVERTON, 2003, p. 448). 
 
 𝐻𝐻2𝑆𝑆𝑂𝑂4 + 2𝐹𝐹− ⟶ 𝑆𝑆𝑂𝑂4
2− + 2𝐻𝐻+ (12) 
 
Pela previsão, o cloreto de hidrogênio produzido pela reação, ao entrar em contato 
com a água, deve se dissociar em 𝐻𝐻+ e 𝐶𝐶𝑙𝑙−. Isso acontece pela propriedade dos haletos de 
hidrogênio que são solúveis em água. Portanto, a previsão é que a o pH da água diminua com 
esse efeito, já que tenderá a aumentar as espécies 𝐻𝐻2𝑂𝑂+. Para comprovar que o pH da água 
diminuiu, isto é, tornou-se mais ácido, verificou-se com o papel indicador as variações de pH, 
onde foi possível constatar que houve o aumento das concentrações de 𝐻𝐻2𝑂𝑂+ como produto 
da dissociação do 𝐻𝐻𝐶𝐶𝑙𝑙(𝑔𝑔). Para validar o que foi observado, foi adicionado algumas gotas de 
indicador ácido base fenolftaleina, deixando a água do béquer amarelada, o que comprovou 
que o pH da água diminuiu, dessa forma, havendo espécies 𝐻𝐻+ e 𝐶𝐶𝑙𝑙− advindos da reação. 
 
 
4 CONCLUSÃO 
 
A reação do cloreto de sódio com o ácido sulfúrico produz cloreto de hidrogênio 
gasoso. A constatação da produção desse composto foi verificada quando a água contida em 
um béquer, e na qual estava mergulhada a extremidade da mangueira da qual vinha o cloreto 
de hidrogênio produzido, borbulhou. A utilização de meios para comprovar a produção do 
9 
 
produto desejado se mostrou eficiente. O papel indicador alterou sua coloração para indicar 
que a água do béquer ficou mais ácido, isto é, seu pH diminuiu. Outro método para comprovar 
a alteração de pH e que se mostrou eficiente, foi a adição de indicador ácido base. Ambos os 
meios mostraram que reação do ácido sulfúrico concentrado com o cloreto de sódio produziu 
cloreto de hidrogênio. Este, por sua vez, dissolveu-se em água produzindo espécies 𝐻𝐻+ que 
diminuíram o pH da água. 
 
 
REFERÊNCIAS 
 
 
AUSTIN, S.; GLOWACKI, A. Hydrochloric acid. Ullmann’s Encyclopedia of Industrial 
Chemistry, 2000. 
 
CAVALEIRO, A. M. V. DA S. V. Química Inorgânica Básica. Aveiro, Portugal: 
Universidade de Aveiro, 1997. 
 
HOUSE, J. E. Inorganic chemistry. [s.l.] Academic Press, 2019. 
 
RAYNER-CANHAM, G.; OVERTON, T. Descriptive inorganic chemistry. [s.l.] 
Macmillan, 2003. 
 
SEMISHIN, V.; STEINBERG, K. Practicas de quimica general: inorgánica. Moscu: Mir, 
1967. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10 
 
ANEXO – CÁLCULOS 
 
 
DADOS: Massa molar do NaCl: 58,44 g/mol 
Massa de NaCl: 40,02 
Massa molar do H2SO4: 98,079 g/mol 
Densidade do H2SO4: 1,84 g/cm3 
 
 
 
A reação do cloreto de sódio com o ácido sulfúrico é escrita: 
 
2𝑁𝑁𝑁𝑁𝐶𝐶𝑙𝑙 + 𝐻𝐻2𝑆𝑆𝑂𝑂4 ⟶𝑁𝑁𝑁𝑁2𝑆𝑆𝑂𝑂4 + 2𝐻𝐻𝐶𝐶𝑙𝑙 ↑ 
 
Portanto, 2 mol de 𝑁𝑁𝑁𝑁𝐶𝐶𝑙𝑙 está para 1 mol de 𝐻𝐻2𝑆𝑆𝑂𝑂4, dessa forma: 
 
𝑛𝑛º 𝑑𝑑𝐹𝐹 𝑁𝑁𝑁𝑁𝐶𝐶𝑙𝑙 𝑛𝑛 = 𝑚𝑚
𝑀𝑀
=
40,02𝑔𝑔
58,44𝑔𝑔/𝑚𝑚𝑚𝑚𝑙𝑙 
= 0,684 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑙𝑙 𝑑𝑑𝐹𝐹 𝑁𝑁𝑁𝑁𝐶𝐶𝑙𝑙 
 
2 × (0,684) 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑙𝑙 𝑑𝑑𝐹𝐹 𝑁𝑁𝑁𝑁𝐶𝐶𝑙𝑙 irá reagir com 𝑥𝑥 mol de 𝐻𝐻2𝑆𝑆𝑂𝑂4, esse valor corresponde a: 
 
2𝑁𝑁𝑁𝑁𝐶𝐶𝑙𝑙 + 𝐻𝐻2𝑆𝑆𝑂𝑂4 ⟶𝑁𝑁𝑁𝑁2𝑆𝑆𝑂𝑂4 + 2𝐻𝐻𝐶𝐶𝑙𝑙 ↑ 
 
2 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑙𝑙 𝑑𝑑𝐹𝐹 𝑁𝑁𝑁𝑁𝐶𝐶𝑙𝑙 1 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑙𝑙 𝑑𝑑𝐹𝐹 𝐻𝐻2𝑆𝑆𝑂𝑂4 
0,684 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑙𝑙 𝑥𝑥 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑙𝑙 
 
Logo, o número d mols de ácido sulfúrico é 0,3224 mol de 𝐻𝐻2𝑆𝑆𝑂𝑂4. Dessa forma, com a 
massa molar do ácido é possível calcular a sua massa. Logo: 
 
𝑛𝑛 = 𝑚𝑚
𝑀𝑀
 → 𝑚𝑚 = 𝑛𝑛 ×𝑀𝑀 = (0,3424 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑙𝑙) × �98,079
𝑔𝑔
𝑚𝑚𝑚𝑚𝑙𝑙�
= 33,555 𝑔𝑔 𝑑𝑑𝐹𝐹 𝐻𝐻2𝑆𝑆𝑂𝑂4 
 
O volume de 𝐻𝐻2𝑆𝑆𝑂𝑂4 necessário para reagir completamente com 40,02 g de 𝑁𝑁𝑁𝑁𝐶𝐶𝑙𝑙 é: 
 
𝑑𝑑 = 𝑚𝑚
𝑉𝑉
→ 𝑉𝑉 = 𝑚𝑚
𝑑𝑑
= 33,555
1,84
= 𝟏𝟏𝟏𝟏, 𝟐𝟐𝟐𝟐 𝒎𝒎𝒎𝒎 𝒅𝒅𝒅𝒅 𝑯𝑯𝟐𝟐𝑺𝑺𝑶𝑶𝟒𝟒 
 
Portanto, o volume de ácido sulfúrico é 𝟏𝟏𝟏𝟏, 𝟐𝟐𝟐𝟐 𝒎𝒎𝒎𝒎 𝒅𝒅𝒅𝒅 𝑯𝑯𝟐𝟐𝑺𝑺𝑶𝑶𝟒𝟒