Obtenção e reatividade do hidrogênio

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Obtenção e reatividade do hidrogênio 
Jasmin Neiva e Roberto Teixeira. 
Química Inorgânica II Professor Dr. André Martins Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Bahia 
19/10/2017. 
Introdução 
O Hidrogênio é o elemento mais abundante no 
universo, possui menor número atômico com apenas 
um elétron e um próton, não é encontrado em sua 
forma atômica, mas sim combinado em diversos 
compostos devido à sua instabilidade e sua alta 
reatividade indicada na figura 1 abaixo. 
 
 
Figura 1 – Comparativo da reatividade de alguns 
elementos 
 
Esse elemento é reagente de diversas reações 
orgânicas e de formação de ácidos e hidretos 
orgânicos, combustível de foguetes e automóveis, 
maçaricos para corte de metais e é uma opção de 
energia limpa. 
 
Objetivos 
Obter gás hidrogênio em laboratório. 
Comparar a reatividade do hidrogênio atômico com o 
molecular. 
 
Parte Experimental 
Experimento 1 
Colocou-se em um tubo de ensaio cerca de 2,0 mL 
de solução 1,0 mol.L
-1
 de ácido clorídrico, a seguir, 
adicionou-se dois a três grânulos de zinco granulado 
e repetiu-se o experimento com uso de solução 2 
mol.L 
-1
. Depois se repetiram as etapas anteriores 
substituindo o zinco pelo cobre. 
Experimento 2 
Em um tubo de ensaio, colocou-se cerca de 5,0 mL 
de solução 2,0 mol.L
-1
 de hidróxido de sódio e um 
pedaço de 1,0 cm de fita de alumínio Aproxime um 
fósforo aceso no tubo de ensaio. 
 
Experimento 3 
Montou-se para obtenção de gás hidrogênio um 
esquema a partir da eletrólise da água e realizou-se 
a eletrólise. 
 
Experimento 4 
Em um tubo de ensaio, colocou-se 6,0 mL de 
solução de H2SO4 1,0 mol.L
-1
 e, a seguir, adicionou-
se gotas de solução 0,05 mol.L
-1
 de KMnO4, agitou-
se a mistura e dividiu-se em dois tubos de ensaio 
distintos. Em um terceiro tubo colocou-se 3,0 mL de 
solução de HCl 2,0 mol.L-1 e 3 grânulos de zinco. 
Tampou-se com uma tampa com saída ar para um 
dos tubos preparado na primeira parte. Ao mesmo 
tempo, adicionou-se alguns grânulos de zinco ao 
outro tubo do primeira parte. 
 
Resultados e Discussão 
Experimento 1 
Na primeira reação entre o HCl 1,0 mol.L
-1
e zinco 
pudemos observar a formação de bolhas de gás e 
quando repetimos a experiência dobrando a 
concentração do ácido observamos que a 
quantidade de gás formado aumentou 
consideravelmente. É sabido que a reatividade do 
Zn é maior que a do H de forma que o primeiro tem 
o poder de deslocar o H para formar novos 
compostos por oxirredução onde o zinco é o agente 
redutor e o hidrogênio o agente oxidante. Quando a 
concentração foi alterada houve mais quantidade 
de gás devido a maior concentração de íons H
+
 
presentes na solução. As semi reações são: 
 
Zn  Zn2- + 2é 
2H
+
 + 2é  H2 (g 
 
Quando o cobre foi adicionado à solução HCl não 
houve reação de devido à baixa reatividade deste 
metal que não tem o poder de reduzir o H
+
. 
 
Experimento 2 
Como no primeiro experimento esse também será 
explicado pela alta reatividade do metal que em 
contato com a solução desloca o hidrogênio 
presente que é reduzido formando gás 
 
Experimento 3 
Usamos carbono como eletrodo pois é inerte e não 
reage alem de ter boa condutividade para 
transportar os elétrons, em contato com a água os 
elétrons são atraídos pelos íons H+ presentes que 
se reduzem e formam o gás H2. 
 
Experimento 4 
Quando o hidrogênio molecular produzido no 
terceiro tubo encontra radicais livres dos metais de 
transição sofre oxidação e doa seus elétrons de 
forma que a ligação entre os dois átomos de 
hidrogênio é enfraquecida e quebrada formando o 
hidrogênio atômico facilitando a formação de água 
a partir do seu encontro com o oxigênio que antes 
não seria possível cineticamente. 
 
Conclusão 
Foi possível observar por meio dessas experiências 
a reatividade do hidrogênio quando exposto a 
outros elemento e também sua obtenção simples.