esstudo dos gases

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Relatório II de química inorgânica I: Estudo dos gases O2, H2, N2, NH3 e Cl2. 
Arthur Jacob dos Santos e Julliene Ribeiro Souza
 
1- 02 a partir do peróxido de hidrogênio e do Mn02: 
 MnO2
 2H2O2 ------> 2H2O + O2
2MnO2 + H2O2 ----> 2MnOOH + O2
2MnOOH + H2O2 + 4H+ -----> 2Mn2+ + 4H2O + O2
2MnOOH + 2H+ ----> MnO2 + Mn2+ + 2 H2O
_______________________________
MnO2 + H2O2 + 2H+ -----> Mn2+ + 2H2O + O2
2- Obtenção do gás hidrogênio (H2):
ZN + 2 HCl -----> ZNCl2 + H2
3- Obtenção de nitrogênio (N2):
NH4Cl + NANO2 ----> N2 + 2 H2O + NACl
4- Obtenção de amônia (NH3) :
NH4CL + NAOH = NH3 + H2O + NACL
5- Obtenção do cloro (Cl2):
MnO2 + HCl ---> MnCl2+ Cl2+ H2O
MnO2 + 4HCl --->MnCl2 + Cl2 + 2H2O
6- Eletrólise da água:
H2SO4 ---> 2H+ + SO4 2-
Pelo seu polo negativo o gerador injeta elétrons no circuito, nesse polo negativo que é o catodo acontece a redução do cátion ( H+) em hidrogênio em forma de bolhas na região do catodo. Pelo polo positivo o gerador aspira elétrons do circuito, neste polo que é o anodo acontece a oxidação dos ânions. Pode-se observar a facilidade de oxidação da hidroxila (OH-) e H+ e SO42- continuaram em solução. O catodo não pode distinguir os H+ provenientes do ácido sulfúrico daqueles que provêm da água uma vez que todos H+ são iguais entre si. Com o balanceamento das equações pode-se observar que apenas a água sofre eletrólise:
Oxidação da água no anodo: 2H2O -----> 2H+ + 2(OH-) mais a oxidação da oxidrila:(2OH-) ---> H2O + ½ O2 + 2e- mais a redução do H+: 2H+ + 2e- ----> H2 resulta na seguinte equação global: H2O--->H2 ½ O2. Como acontece a eletrólise apenas da água a solução vai ficando cada vez mais concentrada em ácido sulfúrico, logo, cada vez mais ácida em consequência disto o Ph da solução diminui assim fica evidente a eletrólise apenas do solvente (a água). A eletrólise da água é muito particular pois a água pura não pode ser eletrolisada, porque sua condutividade é muito baixa, porém basta adicionar um pouco de ácido sulfúrico a água para torna-la suficientemente condutora e assim sofrer a eletrólise. 
numa solução aquosa concentrada em ácido sulfúrico, o anodo irá oxidar o ácido sulfúrico:
H2S2O8---> 2H2SO4 + H2O2 De fato esse é um processo industrial de produção de água oxigenada.
7-eletrólise da solução de NaCl:
(2NaCl-) --> 2Na+ + 2Cl-
Pelo seu polo negativo o gerador injeta elétrons no circuito, nesse polo negativo que é o catodo acontece a redução do cátion (H+) em hidrogênio em forma de bolhas na região do catodo. Pelo polo positivo o gerador aspira elétrons do circuito, neste polo que é o anodo acontece a oxidação do Cl-. A semi-reação (que acontece no catodo) do hidrogênio será H2+ +2e- ---> H2 e a semi-reação balanceada (que acontece no anodo) do cloro é: Cl- -2e- ---> Cl2, sendo assim, também foi obtida a reação de auto ionização da água; 2H2O---> 2H+ + 2OH-, Desta forma na medida que os gases foram sendo liberados a solução foi ficando concentrada em Na+ e OH-, logo, formando a soda cáustica que pode ser observa na reação global resultante a seguir: 2NaCl- + 2H2O ---> 2NaOH + H2 +Cl2 .
A soda cáustica é um reagente essencial para a produção de diversos produtos químicos orgânicos. Entre as principais aplicações está o branqueamento de papel e celulose, além de ser amplamente utilizada na indústria química e petroquímica, metalurgia (produção de alumina para a indústria do alumínio), sabão e detergentes, indústria têxtil e de alimentos. De origem natural, tem relevante papel na prevenção à poluição e no tratamento de efluentes, viabilizando diversos processos industriais.