Produção de Hidrogenio

RELATÓRIO DE EXPERIMENTO

Componente Curricular: TÉCNOLOGIA DE MATERIAIS INORGANICOS (TMI)

Título ou Assunto: Produção de Gás Hidrogênio

Professores: Carmelo e Juarez

Módulo: 2º Química         Noite                        Data do Experimento: 24/03/2016

Integrantes do Grupo

1. Introdução

O hidrogênio possui a estrutura atômica mais simples que qualquer outro elemento, sendo constituído por um núcleo contendo um próton com carga +1 e um elétron circundante. A configuração eletrônica pode ser representada como 1s1. Os átomos de hidrogênio podem alcançar a estabilidade de três maneiras diferentes, formando uma ligação covalente com outro átomo. O hidrogênio forma esse tipo de ligação preferencialmente com não-metais, por exemplo, H2, H2O, HCl(gás) ou CH4. Muitos metais também formam esse tipo de ligação. Perdendo um elétron para formar H+ Um próton é extremamente pequeno. Por ser o H+ muito pequeno, ele tem um poder polarizante muito grande, e, portanto deforma a nuvem eletrônica de outros átomos. Assim, os prótons estão sempre associados a outros átomos ou moléculas. Por exemplo, na água ou soluções aquosas de HCl e H2SO4, o próton existe na forma de H3O+, H9O4+ou H(H2O)n+. Prótons livres não existem em “condições normais”, embora eles sejam encontrados em feixes gasosos a baixas pressões, por exemplo, num espectrômetro de massa. Adquirindo um elétron para formar H- Sólidos cristalinos como o LiH contêm o íon H-, sendo formados por metais altamente eletropositivos (todo Grupo 1 e parte do Grupo 2). Os íons H- não são, porém, muito comuns. Como a eletronegatividade do H é 2,1, ele pode valer-se de qualquer um desses três meios, sendo o mais comum a formação de ligações covalentes. O hidrogênio é o elemento mais abundante no Universo e o mais leve, sendo também o mais simples da tabela periódica de Mendeleiev. É conhecido desde há centenas de anos como um gás que se obtém quando ácido sulfúrico diluído é posto em contato com o ferro, sendo inflamável no ar. Henry Cavendish mostrou que o gás hidrogênio se forma pela ação de ácidos como o clorídrico ou o ácido sulfúrico em contacto com metais como zinco e o ferro. Ele também fez explodir misturas deste gás em contacto com o ar com faíscas elétricas (1784), e encontrou um produto que parecia “água pura”. Mais tarde Antoine Lavoisier explicou os resultados de Cavendish, e deu ao gás o nome de “hidrogênio”, proveniente do grego “formar-água”. Esta decomposição da água nos seus componentes fez cair a ideia, já há algum longo tempo estabelecido de que a água seria apenas formada por um elemento. Na terra não existe o hidrogênio livre, estando sempre associado a outros elementos e para ser obtido “puro” é necessário gastar energia na dissociação de uma fonte primária. Sendo assim, o hidrogênio não é uma fonte primária de energia, mas sim uma fonte intermediária, por isso não deve ser referido como uma fonte energética, pois é apenas um vetor energético, isto é, uma moeda de troca.

1. Objetivo

 Preparar hidrogênio gasoso a partir de reações de ácidos com metais.

1. Materiais

 - Kitassato 250 mL

- Pipeta Volumétrica 20 mL

- Funil de Separação 250 mL

- Balão Volumétrica 100 mL

- Pipetado de três Vias

- Bexiga

1. Reagentes

- Acido Clorídrico (HCl)

- Cobre em pastilhas                

1. Procedimento

 Colocou-se sobre a bancada o Kitassato de 250 mL, em seguida depositou-se uma pequena amostra de Cobre em grânulos para a vidraria. Então com uma proveta graduada coletou-se 80 mL de água e armazenado no balão volumétrico. Em uma capela pipetou-se 20 mL de ácido clorídrico com uma pipeta graduada de igual volume e adicionou-se imediatamente no balão volumétrico completando sua graduação, com a tampa lacrada fazer movimentos no sentido horário para que ocorra a homogeneização da solução. Com a ajuda de uma rolha fixou-se o Funil de Separação ao Kitassato, e na sua outra extremidade acoplou-se uma bexiga para a captação do Gás Hidrogênio produzido na reação de Cobre e Ácido Clorídrico. Transferiu-se a quantidade de 100 mL de água e ácido preparada do balão volumétrico para o Funil de separação e iniciou-se o experimento, com 118 segundos do inicio do processo o Cobre em contato com a solução adquiriu a cor rosada e a bexiga fixada ao Kitassato se expandiu. Após 3:21 min do inicio do trabalho a solução fora toda consumida cessando a produção do Gás.

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