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Identificação de um Metal e Determinação de sua Massa Molar 
Introdução 
A reação de um metal (M) com ácido (H+) em meio aquoso, produzindo gás hidrogênio 
(H2) e o respectivo cátion metálico (Mx+), pode ser genericamente expressa como: 
M(s) + mH+(aq) → Mm+(aq) + m/2 H2 (g) (1) 
em que m é um número inteiro que representa o estado de oxidação do cátion metálico. 
Segundo a equação desta reação química, o número de mols de H2 liberado depende do 
estado de oxidação do cátion metálico gerado como produto (Mm+). Sendo que o número de 
mols de H2 (nH2) pode ser determinado usando-se a equação dos gases ideais (Equação 2), 
desde que se conheça o volume de H2 gerado (VH2) na reação com o metal e a pressão 
parcial (PH2) exercida por este volume de H2: 
PH2 VH2 = nH2 R T (2) 
 em que R é a constante dos gases e T é a temperatura. 
 No experimento de hoje, aplicaremos uma forma de estimar a massa molar de um 
metal desconhecido através da determinação de nH2 (obtido pela medida de VH2 e do cálculo 
da pressão parcial PH2) e do número de oxidação x do cátion metálico Mx+ (que será 
determinado por tentativa e erro). O volume VH2 será medido experimentalmente a partir da 
reação de uma massa definida de um metal desconhecido M(s) com uma solução de ácido 
clorídrico (6 mol L-1), utilizando-se uma bureta. 
 A pressão parcial PH2 será calculada pela Lei de Dalton, segundo a qual, a pressão 
total (PT) exercida por uma mistura de gases (gás 1 + gás 2 + gás 3...) é igual à soma das 
pressões parciais (Pp) de cada gás que compõe a mistura (Equação 3). 
PT = Pp1 + Pp2 + Pp3... (3) 
No caso desse experimento, à medida que o gás hidrogênio produzido borbulha na 
água, o mesmo satura-se com vapor de água, de modo que a pressão total (PT) da mistura de 
gases dentro da bureta é a soma das pressões parciais do vapor de água (PH2O) e do 
hidrogênio produzido (PH2): 
PT = PH2 + PH2O (3a) 
Conhecendo-se a pressão parcial do vapor de água na temperatura do experimento 
(valor tabelado), é possível determinar PH2, e com ele o valor de nH2, usando a Equação 2. 
Determinado o valor de nH2, é possível atribuir arbitrariamente diferentes valores para m 
(por exemplo, m=1, m=2, m=3...) e substituir esses valores, um por vez, na Equação 1 para 
estimar o número de mols de metal (nM) que reagiu com o ácido. Como a massa inicial de 
metal que reagiu (mM) foi determinada, pode-se estimar a massa molar (MM) do metal a 
partir da Equação 4: 
nM = mM / MM (4) 
Confrontando os valores de massa molar obtidos experimentalmente com os valores 
da tabela periódica, poderemos identificar o metal que está envolvido na reação. 
Experimental 
Primeiramente, feche bem a torneira da bureta e prenda a mesma no suporte de 
ferro usando a garra fornecida. Coloque sob o bico da bureta um béquer de 600 mL, 
contendo aproximadamente 300 mL de água, como esquematizado na Figura 1a. 
 
Figura 1. a) Representação esquemática do posicionamento inicial da bureta; b) Adição de 
água destilada com a bureta inclinada para evitar mistura com a solução de ácido; c) Massa 
de metal entre 25 e 35 mg; d) Fixação da amostra de metal no fio de cobre e na rolha de 
borracha; e) Ajuste da rolha com a amostra de metal pendurada pelo fio de cobre na bureta 
completamente preenchida. 
Com o auxílio do béquer de 100 mL, adicione cuidadosamente uma solução de ácido 
clorídrico (6 mol L-1) à bureta até que o nível da solução atinja a marca de 30 mL na 
graduação. Em seguida, retire a bureta da garra e, com esta inclinada, adicione água 
destilada com uma pisseta, até preencher toda a bureta, como mostrado na Figura 1b. Fixe 
novamente a bureta no suporte usando a garra. 
Pese então entre 25 e 35 miligramas do metal desconhecido (Figura 1c) e enrole a 
mesma com o pedaço de fio de cobre fornecido. Prenda o fio à rolha de borracha, deixando 
cerca de 5 cm do fio de cobre entre a amostra e a rolha (Figura 1d). Coloque então a rolha de 
borracha com a amostra no topo da bureta, sem permitir a formação de bolhas de ar (Figura 
1e). 
Dobre para baixo o pedaço de fio de cobre que está para fora da 
bureta e, USANDO LUVAS, tape o orifício da rolha com um dos dedos. 
Inverta a bureta e introduza o topo da bureta na água dentro do béquer 
de 600 mL. Quando o topo da bureta estiver abaixo da superfície da água, 
retire o dedo do orifício da rolha e prenda a bureta invertida no suporte, 
conforme esquematizado ao lado. Atenção: Nesta etapa é importante 
evitar a entrada de ar na bureta através do orifício da rolha. 
Como a densidade da solução de HCl é maior que da água, ao 
inverter a bureta, a solução de HCl desce em direção ao metal e dá início à reação. 
Durante a reação, ocorrerá consumo do metal, formação de bolhas e o nível da 
solução ácida dentro da bureta descerá. Quando todo o metal tiver sido consumido, a 
reação entre o ácido e o metal estará terminada. Uma forma prática de determinar o fim 
da reação, é observar o nível da solução ácida, que para de descer quando a reação 
termina. Espere cerca de 1 minuto para ter certeza de que o nível da solução dentro da 
bureta estabilizou. 
Quando o nível estiver estável, dê leves tapas na bureta para desprender eventuais 
bolhas de gás. Usando luvas, tape novamente o orifício da rolha com a bureta ainda sob a 
água, retire a bureta da garra e mergulhe-a, ainda invertida, em uma proveta de 2000 mL 
contendo água da torneira (Figura 2a). Atenção: realize esta etapa cuidadosamente, pois é 
importante evitar a entrada de ar na bureta. Segurando a bureta invertida, ajuste o nível 
da solução na bureta com o nível da água na proveta, como mostrado na Figura 2b. Procure 
pensar por que esse procedimento é necessário. Isto o ajudará a fazer os cálculos 
posteriores! Espere o volume dentro da bureta estabilizar e anote este valor. 
 
Figura 2. a) Bureta invertida dentro da proveta com água; b) Nivelamento do menisco da 
solução na bureta com o nível de água na proveta. 
 
Retire a bureta de dentro da proveta e descarte a solução ácida restante no frasco 
apropriado. Lave a bureta com água destilada três vezes, descartando a água de lavagem 
sempre pelo topo da bureta. Não abra a torneira da bureta. 
Em seguida, adicione água destilada à bureta lavada até o nível que você mediu 
quando a bureta estava invertida dentro da proveta. Transfira este volume de água para um 
béquer de 100 mL previamente pesado e seco. Determine então a massa referente a este 
volume de água e obtenha o volume total de gás dentro da bureta após a reação, usando a 
densidade da água. Repita o procedimento de determinação do volume de gás utilizando 
mais uma amostra do mesmo metal. 
Após a determinação do volume, verifique no barômetro do laboratório a pressão 
atmosférica em mmHg e anote este valor. Meça a temperatura da água e determine a 
pressão de vapor da água nessa temperatura (tabelada no laboratório). Por fim, determine 
a pressão parcial do gás hidrogênio e, a partir dos dados obtidos experimentalmente e dos 
valores calculados, calcule o número de mols de gás hidrogênio liberado na reação 
estudada. Se julgar necessário, use R = 62,63 L mmHg K-1 mol-1. 
Calcule a massa molar, utilizando valores experimentais obtidos e testando valores 
de número de oxidação m=1, m=2 ou m=3. Para cada número de oxidação atribuído, será 
calculada uma massa molar, de modo que três valores diferentes de massa molar serão 
obtidos. A identificação do metal utilizado na reação pode ser feita através de uma simples 
comparação entre o valor de massa molar experimental e aqueles da tabela periódica 
disponível no laboratório. 
Bibliografia 
- Kotz, J. C.; Treichel Jr, P.M.; Química Geral 1 e Reações Químicas, 5a ed., Thomson, São 
Paulo, 2005, p. 446. 
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