RELATÓRIO DE INORGANICA- HIDROGENIO
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RELATÓRIO DE INORGANICA- HIDROGENIO


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Universidade Estadual Vale do Acaraú- UVA
Centro de Ciências Exatas e Tecnologia- CCET/ Campus CIDAO
Química Inorgânica Experimental I
Prof. Dr. Dráulio Sales da Silva 
OBTENÇÃO DO HIDROGÊNIO A PARTIR DE MÉTODOS LABORATORIAIS
Cristiane Alves do Nascimento
Liliane Vieira Pereira
Wesley Caetano Marinho
Sobral-CE, 2015.
OBTENÇÃO DO HIDROGÊNIO A PARTIR DE MÉTODOS LABORATORIAIS
RESUMO: O hidrogênio é o mais simples dos elementos químicos e também o mais abundante do universo, é um elemento muito reativo, que tende a ajustar seu estado eletrônico de diversas formas para formar diferentes compostos e pode ser obtido de diversas maneiras. Este trabalho objetiva então mostrar as formas de obtenção do hidrogênio em laboratório e deu-se através de reações realizadas com ácidos e bases na presença de um metal. A liberação de H2 foi observada na maioria das reações e houve exceção apenas na reação de um ácido com um metal nobre, que apresenta reatividade inferior ao hidrogênio desfavorecendo a reação, e na reação de um ácido, que ao invés de H2 formou H2O. O processo de obtenção do H2 foi eficiente atingindo os objetivos propostos na prática. 
INTRODUÇÃO
O alquimista Phillipus Aureolos Theophrastus, conhecido como \u201cParacelsus\u201c, na manipulação de metais e ácidos, produziu um ar explosivo ao qual foi ignorado como elemento químico. Posteriormente, Henry Cavendish reconheceu o gás como uma discreta substância química, identificando como \u201car inflamável\u201d, mais tarde, Antonie Lavoisier nomeou o elemento como hidrogênio, que significa gerador de água.
O hidrogênio possui uma estrutura atômica simples, sendo constituído por um núcleo contendo um próton e um elétron circundante. Em condições normais de pressão e temperatura, o hidrogênio é um gás não tóxico, inflamável, incolor e inodoro. Apesar de aparentemente ser um elemento simples, o hidrogênio possui propriedades químicas variadas, desde uma base forte de Lewis à um ácido forte de Lewis. Suas propriedades não podem ser correlacionadas com nenhum dos grupos representativos da tabela periódica, embora se assemelhe ao grupo dos metais alcalinos (possuem um elétron no nível mais externo), aos halogênios (precisam de um elétron para alcançar a estabilidade) e aos elementos do grupo 14 (possuem o nível mais externo semipreenchido), mas a melhor alternativa é considera-lo como um elemento a parte. Os átomos de hidrogênio podem alcançar a estabilidade de três maneiras diferentes: Formando uma ligação covalente, perdendo um elétron, adquirindo um elétron. (LEE, J. D., 1999)
O hidrogênio é o elemento mais abundante no universo e o décimo quinto mais abundante na Terra, contudo a quantidade de na atmosfera terrestre é muito pequena, ele pode ser encontrado nos gases vulcânicos, nas águas dos oceanos, compostos contendo hidrogênio como na água, organismos vivos, compostos orgânicos, combustíveis fósseis, amônia e ácidos.
O hidrogênio é obtido em grande escala por diversos métodos: Processo Bosch, reforma catalítica de hidrocarbonetos, eletrólise da água, eletrólise de solução aquosa de NaCl e os métodos comuns em laboratório: ácidos diluídos + metais, álcalis + metais que formam hidróxidos anfóteros, metais mais reativos + água e hidretos salinos + água. A escolha do melhor método de produção do hidrogênio depende da quantidade que queremos produzir e do seu grau de pureza. 
Júlio Verme, em \u201c A ilha Misteriosa\u201d, 1874, disse: \u201c...creio que (...) um dia (...) o hidrogênio e o oxigênio (...), utilizados isoladamente ou em simultâneo, vão constituir uma fonte de calor e luz inesgotável, de uma intensidade de que o carvão não é capaz...\u201d
O hidrogênio não é uma fonte de energia primária e sim um portador de energia. Uma das vantagens do hidrogênio é o fato deste poder ser produzido a partir de uma grande variedade de recursos. Alguns metais reativos, por exemplo, reagem com água produzem o gás hidrogênio, é o caso dos metais alcalinos e alguns metais alcalinos terrosos e outros metais como o magnésio, o ferro e o zinco. Eles deslocam o hidrogênio da água e além de produzirem gás hidrogênio, produzem também o hidróxido correspondente.
Na obtenção de hidrogênio a partir de bases, somente o alumínio, zinco e o estanho reagem com as soluções aquosas de base forte produzindo gás hidrogênio e sais não muito comuns.
Diante disto, esse trabalho tem como objetivo discutir os métodos laboratoriais de obtenção de gás hidrogênio a partir de ácidos e bases na presença de um metal, observar a reatividade dos metais a partir do desprendimento de , preparar um hidreto covalente e verificar o efeito desse hidreto na água. 
PARTE EXPERIMENTAL
2.1 MATERIAIS E REAGENTES
Para realização dos procedimentos experimentais de obtenção do H2 foram utilizados tubos de ensaio, palitos de fósforo, pipetas e soluções de HCl, H2SO4, H3PO4, CH3COOH, HNO3, NaOH 20%, NaCl, CuO, Mg metálico, Zn, Al e Cu.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 1
Separar quatro tubos de ensaio. No primeiro tubo adiciona-se 1mL de HCl com concentração 1 mol/L, no segundo 1 mL de H2SO4 1 mol/L, ao terceiro tubo 1 mL deH3PO4 1 mol/L e ao quarto tubo 1 mL de CH3COOH 1 mol/L. Em seguida coloca-se no primeiro tubo uma pequena amostra de Mg metálico. Fecha-se o tubo com o dedo polegar durante a reação por aproximadamente dois minutos. Ao final, aproxime um palito de fósforo em chama, enquanto o gás escapa. Este procedimento foi repetido para os outros três tubos.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 2 
Separar quatro tubos de ensaio. Adiciona-se 1mL de HCl 1 mol/L em cada tubo. De forma simultânea, colocar uma pequena amostra de Mg no primeiro tubo, Zn no segundo, Al no terceiro e Cu no quarto.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 3
Em um tubo de ensaio adiciona-se 1mL de HNO3 concentrado e colocou-se uma pequena amostra de Cu metálico.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 4
Em um tubo de ensaio adiciona-se 1mL de NaOH 20%, colocou-se uma pequena amostra de Al. Em seguida aqueça suavemente o tubo de ensaio e aproximo um palito de fósforo em chama na saída do tubo.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
3.1 PROCEDIMENTO 1
 No tubo de ensaio 1, o magnésio metálico reagiu com o ácido clorídrico doando seus elétrons para o cloro havendo a formação de cloreto de Mg e gás hidrogênio. Enquanto a reação ocorria, fechou-se o tubo de ensaio com o dedo por aproximadamente 2 minutos e foi observado o aquecimento do tubo evidenciando uma reação bastante exotérmica. Para verificar a liberação do gás hidrogênio acendeu-se um palito de fósforo próximo ao tubo havendo então uma pequena \u201cexplosão\u201d que caracteriza a presença de H2.
Reação ocorrida: Mg (s) + 2HCl (l) --> MgCl2(s) + H2(g) 
No tubo de ensaio 2 também foi observado a formação de gás hidrogênio através da reação do ácido sulfúrico com Mg metálico pois, ao fechar o tubo com o polegar por aproximadamente 2 minutos e acender o palito de fósforo também houve uma pequena \u201cexplosão\u201d evidenciando a presença do gás hidrogênio, assim como o caráter exotérmico da reação. 
Reação ocorrida: Mg (s) +H2SO4(l) --> MgSO4(l) + H2(g)
No tubo de ensaio 3 foi observado apenas a formação de bolhas ao redor do magnésio indicando que a reação aconteceu de forma lenta. Ao fechar o tubo com o polegar durante 2 minutos e acender o palito de fosforo próximo do tubo, nada foi observado para a comprovação da presença do gás hidrogênio. O fato de não ter ocorrido a explosão foi devido fechamento incorreto do tubo de ensaio deixando o gás escapar e fazendo com que tal observação e comprovação não fosse observada.
Reação ocorrida: 3 Mg (s) + 2H3PO4(l) --> Mg3(PO4)2(l) + 3H2(g)
No tudo de ensaio 4 foi observado a reação entre o magnésio com o ácido acético. Ao fechar o tubo de ensaio com o polegar durante 2 minutos e acender o palito de fosforo próximo do tubo, rapidamente houve uma explosão que comprova a existência do hidrogênio.
Reação ocorrida: Mg(s) + 2CH3COOH(l) --> Mg (CH3COOH)2(l) + H2(g)
 A reatividade química dos metais varia com a eletropositividade, logo quanto mais eletropositivo for