RELATORIO OBTENÇÃO DE HIDROGENIO

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Rafael Roberto Rodrigues da Silva 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
OBTENÇÃO DE HIDROGÊNIO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Relatório de Química inorgânica apresentado 
ao IFPR – Instituto federal do Paraná - como 
requisito parcial para obtenção de conceito 
bimestral 
 
Professor: Luiz Carlos Figueredo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PARANAVAÍ 
2017 
 
 
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1 INTRODUÇÃO 
 
1.1. O HIDROGÊNIO 
 
O hidrogênio é o elemento mais abundante que existe, compõe cerca de 70% de 
todo o universo, mesmo com toda essa profusão o planeta Terra é constituída de apenas 
0,87% dele (BROWN et al, 2005). 
Este elemento é o mais distinto da tabela periódica, ocupando um lugar único 
acima da família 1A, apesar de possuir a mesma configuração eletrônica de valência do 
grupo 1, é um ametal, também apresenta similaridades com os halogênios, por necessitar 
de somente um elétron a mais se estabilizar, devido as suas propriedades únicas não se 
enquadra em nem grupo especifico (ATIKINS; JONES, 2012). 
O hidrogênio é uma importante matéria prima utilizada na indústria, para varias 
aplicações, uma delas é aplicando o processo de Haber, muito empregado para a 
sintetização de amônia (BROWN et al, 2005). Mas a maneira de se obter essa matéria prima 
mais pura (pureza 99,9%) possível é por eletrólise da água ou á partir de soluções de NaOH 
ou KOH (LEE, 1999). 
Em laboratórios quando se necessitas de pequenas quantidades, emprega se 
métodos mais simples para se obter H2, como por exemplo a reação entre e metais como 
zinco com ácidos fortes como HCl ou H2SO4 como mostra a reação abaixo. 
 
Zn(s) + 2H
-
(aq)  Zn
2-
(aq) + H2(g) 
 
Como o H2 é praticamente insolúvel em água adquire se o hidrogênio por 
deslocamento de água como mostra a figura abaixo: (BROWN et al, 2005). 
 
Imagem: Livro, Química a ciência central, figura 22.5 pagina 810. 
 
 
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1.2. OBJETIVO GERAL 
 
Realizar reações químicas para obtenção do gás hidrogênio, e determinar algumas 
de suas propriedades. 
 
1.3. OBJETIVOS ESPECIFICOS 
 
 Aprender maneiras corretas de se coletar o hidrogênio; 
 Determinar e classificar os tipos de reações envolvidas; 
 Determinar e classificar entalpia das reações. 
 
2. MATERIAIS E MÉTODOS 
 
2.1. EQUIPAMENTOS, UTENSÍLIOS E MATERIAIS 
 
 Caixa plástica retangular; 
 Tubos de ensaio com rolha; 
 Mangueira de látex; 
 Erlenmeyer com rolha; 
 Vidro relógio; 
 Pipetas graduada de 10 mL; 
 Béqueres; 
 H2O (para uso de deslocamento do H2); 
 1 caixa de fósforo. 
 
2.2. REAGENTES 
 Solução de HCl 2 M; 
 Solução De NaOH 1M; 
 Papel alumínio; 
 Zinco (granulado). 
 
 
 
 
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3. METODOLOGIA 
 
3.1. OBTENÇÃO DE HIDROGÊNIO COM UTILIZAÇÃO DE ÁCIDO E METAL 
 
Preliminarmente preparamos a caixa plástica retangular com água comum, 
acima do meio em volume de sua capacidade total, mergulhamos o tubo de ensaio até á 
retirada de todo a ar nele contido. Logo em seguida coletou se 10 mL de HCl em solução 
aquosa 2 M já pronta com uma pipeta graduada, vertendo a em um béquer para a 
transferência a um erlenmeyer. Posteriormente foram adicionados uma pequena quantidade 
de zinco granulado junto ao ácido, imediatamente tampou se com uma rolha com mangueira 
em látex, no qual a mangueira foi posicionada dentro do tubo de ensaio na caixa plástica 
com água, até o gás hidrogênio deslocar toda água de dentro do tubo de ensaio, assim 
seguidamente vedando totalmente o tubo dentro a água mesmo com uma rolha, também 
encheu se um segundo tubo com o gás . Seguidamente conduziu se dois testes para cada 
um dos tubos verificação da inflamabilidade onde usou se um fósforo acesso e para o 
segundo tubo, o fósforo já em brasa examinando sua propriedade de comburência. 
 
3.2. OBTENÇÃO DE HIDROGÊNIO UTILIZANDO HIDRÓXIDO DE SÓDIO E 
PAPEL ALUMÍNIO 
 
Assim como no procedimento (3.1.) já com a caixa plástica retangular com água 
preparou se os dois tubos de ensaio submergindo os na água retirando do ar contidos neles, 
cortou se em pequenos pedaços o papel alumínio colocando os em um vidro relógio, após 
essa etapa pipetou se 5 mL de hidróxido de sódio em solução aquosa 1 M devidamente já 
pronta para um béquer, transferiu se a solução para um erlenmeyer, Ininterruptamente 
inseriu se os fragmentos de papel alumínio na solução, conjuntamente, repetiu se os 
mesmos procedimentos do item (3.1.) realizando, os mesmos testes e as mesmas 
observações nos tubos de ensaios com o H2. 
 
4. RESULTADOS E DISCUSÕES 
 
4.1. REAÇÃO DO ÁCIDO CLORÍDRICO COM ZINCO 
 
Seguidamente na execução do procedimento (3.1.) observou se que: Ao 
adicionar o ácido clorídrico aquoso e o zinco originou se uma reação onde liberou se 
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hidrogênio em estado gasoso e também produzindo o sal cloreto de zinco como mostra a 
reação de oxirredução ou simples troca, HCl + Zn  H2 + ZnCL2. Percebeu se também que 
a reação e extremamente exotérmica, devido ao erlenmeyer ter ficado quente acima da 
temperatura ambiente. 
Na execução dos testes podemos constatar a propriedade de inflamabilidade de 
H2 no qual, o tubo estava para cima, no momento em que abriu se a vidraria e que o fósforo 
aceso entrou em contato com o gás detectamos uma pequena explosão, já no segundo 
teste onde usamos o fósforo em brasa e com o tubo para baixo tivemos dificuldades na 
execução, no qual ao momento de inserir o a brasa no interior do tubo a brasa se a apagou, 
e o gás vazou, devido ser mais leve que o ar. Executando o teste pela segunda vez 
conseguimos outra pequena explosão, mas menor que a primeira, provavelmente em 
consequência do hidrogênio ser mais leve, a gravidade atua muito pouco sobre ele 
sobrando menos gás para a reação mais lenta do O2, brasa e H2 do que quando com fogo, 
O2 e H2. 
 
4.2. REAÇÃO DE HIDRÓXIDO DE SÓDIO E ALUMÍNO 
 
Após o procedimento descrito no item (3.2.) notou se: Que a reação foi mais 
lenta do que quando utilizou se o ácido clorídrico e zinco, mesmo sendo o alumínio mais 
eletropositivo e por consequência mais reativo que o Zinco, um dos principais motivos em 
que acreditamos desse possível resultado é de ter havido excesso de soluto, devido ao fato 
de não termos pesado a massa do soluto. Mesmo com esse possível erro a reação ocorreu 
mais lentamente do que a do item (3.1.), formando produtos como H2 e aluminato de sódio, 
demonstrada na reação, 2NaOH + 2Al + 2H2O  2NaAlO2 + 3H2. A reação mostrou se ser 
também exotérmica, também utilizamos o papel alumínio em fragmentos abertos para se ter 
uma área de contato maior com o soluto do se eles estivessem em esferas. Analogamente, 
apesar da velocidade da reação ter ocorrido de maneira mais lenta coseguimos coletar na 
mesma maneira que no item (3.1.) o gás hidrogênio, no qual foram possíveis realizar os 
mesmos testes e obterem os mesmo resultados. 
 
5. CONCLUSÃO 
 
Pode se concluir que a obtenção de desse gás, de extrema importância para 
indústria é feita de forma pratica e fácil em, quando extraído em pequenas quantidades, mas 
que no geral em grande escala os custos são muito autos. 
 
 
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Porem para á aplicação e objetivo da aula em questão os métodos e materiais 
utilizados foram eficientes e satisfatórios experimentalmente. 
 
6. ANEXOS 
 
6.1. ANEXO A CÁLCULOS PARA SOLUÇAO HIDRÓXIDO DE SÓDIO 0,005 L; 
1M 
 
 
 
6.2. ANEXO A CÁLCULOS PARA SOLUÇAO ÁCIDO CLORÍDRICO 0,01 L; 2 M 
 
 
 
 
7. REFERÊNCIAS 
 
ATKINS,Peter;JONES,Loretta. Princípios de Química: Questionando a vida moderna e 
o meio ambiente. 5ºed.Porto Alegre: Bookman, 2012.pg 615. 
 
BROWN, Theodore, et al. Química , A Ciência Central. 9ºed. São Paulo: Pearson, 2005. 
Pg 808-810. 
 
LEE,J.D. Química Inorgânica não tão concisa.5ºed.São Paulo: BLucher,1999. Pg 123.