Prática I - hidretos

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Química Inorgânica Experimental III – Prof. Francisco Bustamante – 2/2012 1 
 
O material a seguir é um resumo sobre o tópico Hidretos que é abordado na Prática I. Foi feito com base nos livros 
Chemistry of the elements (Greenwood e Earnshaw) e Inorganic Chemistry (Atkins e Shriver), sendo as figuras 
retiradas deste último. Os alunos devem consultar estes e os demais livros citados na apostila para melhor 
compreensão do conteúdo. 
Os exercícios ao final do resumo devem ser entregues no dia da prática. 
Prática I – Hidretos 
 
O hidrogênio é o elemento mais abundante no universo e o décimo quinto mais abundante na Terra. É encontrado 
em minerais, nos oceanos e em todos os seres vivos. 
Sob certas circunstâncias, o hidrogênio pode se ligar a mais de um átomo simultaneamente. Além disso, varia em 
caráter desde uma base de Lewis forte (hidreto, H-) a um ácido de Lewis forte (próton, H+). 
O hidrogênio não se encaixa muito bem na tabela periódica. Algumas vezes é colocado no início dos metais alcalinos, 
considerando que possui apenas um elétron de valência. Entretanto, esta posição não é inteiramente satisfatória 
quando consideramos as propriedades dos elementos. Em particular, o hidrogênio não é um metal sob condições 
normais. Para alcançar uma forma metálica, o hidrogênio deve ser submetido a pressões muito altas (acredita-se, 
por exemplo, que exista hidrogênio metálico no interior de planetas como Júpiter e Saturno). Menos 
frequentemente, o hidrogênio é colocado acima dos halogênios considerando que requer um elétron para 
completar sua camada de valência. Em algumas tabelas, aparece isolado no topo da tabela. 
No ambiente, o hidrogênio se encontra no gás diatômico H2, que é incolor, inodoro, atóxico, não-metálico e 
altamente inflamável. O elemento em sua forma atômico é raramente encontrado, pois forma compostos com a 
maioria dos elementos. 
Produção de H2 Usos do H2 
CH4(g) + H2O(g)  CO(g) + 3H2(g) (reação a 1000 °C) 
C(s) + H2O(g)  CO(g) + H2(g) (reação a 1000 °C) 
CO(g) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g) 
 
 
A figura a seguir resume a classificação dos compostos binários de hidrogênio e sua distribuição na tabela periódica. 
 
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Compostos moleculares: compostos binários na forma de moléculas individuais, discretas; 
Hidretos salinos: sólidos não-voláteis, eletricamente não-condutores e cristalinos; 
Hidretos metálicos: sólidos não-estequiométricos e eletricamente condutores. 
 
Hidretos salinos 
 
Os raios iônicos do H- nos hidretos do Grupo 1 variam de 1,26 A no LiH a 1,54 A no CsH. Esta ampla variação reflete o 
pouco controle que a carga única do próton possui sobre seus dois elétrons vizinhos e a resultante alta 
compressibilidade do hidreto. 
A reação de hidretos salinos com água é perigosamente violenta: 
NaH(s) + H2O(l)  H2(g) + NaOH(aq) 
Esse tipo de reação é utilizada para remover traços de água de solventes e de gases inertes. 
 
Hidretos metálicos 
 
Hidretos metálicos não-estequiométricos são formados por diversos metais (ver figura abaixo, onde as fórmulas são 
estequiometrias limite). 
 
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Os metais do grupo 10, especialmente o níquel e a platina, frequentemente são 
utilizados como catalisadores de hidrogenação onde a formação de hidretos na 
superfície está envolvida. 
 
Compostos moleculares 
 
As formas de tais compostos podem ser previstas pelas regras da VSEPR (teoria da repulsão dos pares de elétrons da 
camada de valência). Recomenda-se que os alunos revisem essa teoria. 
Uma consequência importante da presença simultânea de átomos altamente 
eletronegativos (N, O e F) e pares isolados de elétrons é a possibilidade de 
formação de ligações de hidrogênio. Uma ligação de hidrogênio consiste em 
um átomo de H entre átomos de elementos não-metálicos mais 
eletronegativos. Esta definição inclui as ligações de hidrogênio amplamente 
reconhecidas N__H.....N e O_-H.....O, mas exclui as pontes B_-H_-B nos hidretos de 
boro (figura ao lado). A definição também exclui as ligações W_-H_-W presentes 
no [(OC)5WHW(CO)5]
-. 
 
Exercícios 
 
1. Escreva as equações químicas balanceadas para as reações das sínteses descritas na apostila. Nas reações 
com mais de uma etapa, forneça as equações de cada etapa e a equação global. 
 
2. Um dos compostos que sintetizaremos no laboratório será a amônia. Pesquise sobre o processo Haber-
Bosch, utilizado industrialmente para sintetizar a amônia, e responda: 
a. Qual foi a importância deste processo durante a 1ª Guerra Mundial? E atualmente qual a 
importância deste processo? 
b. Nas temperaturas de 25 °C e 450 °C, as constantes de equilíbrio Kp são 3,5 x 10
8 e 0,16, 
respectivamente. Com base nesses dados, quais seriam, teoricamente, as condições de pressão e 
temperatura que favoreceriam a formação de NH3? Essas condições são as utilizadas 
industrialmente? Justifique as diferenças. 
 
3. Justifique as diferenças nos ângulos de ligação para os seguintes compostos binários de hidrogênio. 
a. Metano, amônia e água (figuras abaixo) 
 
 
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b. Compostos da tabela abaixo (considere cada coluna separadamente) 
 
 
4. O gráfico abaixo apresenta os pontos de ebulição (1 atm) dos compostos binários de hidrogênio do bloco p. 
Com base no conceito de ligação de hidrogênio, explique as variações observadas. 
 
 
5. Explique as variações nas energias de ligação apresentadas na tabela abaixo. 
 
 
	Prática I – Hidretos
	Hidretos salinos
	Hidretos metálicos
	Compostos moleculares
	Exercícios