Relatorio sobre Produccao Laboratorial do Hidrogenio
Por: gersonmatsimbe • 13/9/2016 • Ensaio • 2.563 Palavras (11 Páginas) • 2.205 Visualizações
Índice
0. Introdução
1. Fundamentação teórica
2. Objectivos
3. Procedimentos
4. Observações
5. Discussão de resultados
6. Conclusão
7. Bibliografia
- Introdução
O presente relatório constituí uma dissertação minuciosa, precisa e objectiva concernente a aula laboratorial nº1, cujo tema é obtenção do Hidrogénio e verificação das suas propriedades; normas de segurança e higiene no laboratório.
No presente relatório encontram-se descritas as propriedades do hidrogénio, sua ocorrência, os métodos laboratoriais de sua obtenção, precauções a tomar em trabalho com o mesmo assim como o método privilegiado para a obtenção do hidrogénio, a discrição da aparelhagem e esquemas, observações, discussão dos resultados, importância do Hidrogénio, determinação das propriedades redutoras e dificuldades encontradas a quando da realização da aula e sua superação.
- Fundamentação teórica
Ocorrência
O hidrogénio é o elemento mais abundante no universo, sendo o responsável por cerca de 70% da massa total do universo. É o terceiro elemento mais abundante da crusta terrestre, onde se encontra combinado com outros elementos. A terra não possui um campo gravítico suficientemente forte para as leves moléculas de H2, pelo que não existe na nossa atmosfera, CHANG (1994, p.937).
O hidrogénio é o mais simples de todos os elementos na sua forma atómica mais comum, contem apenas um protão e um electrão.
No entanto, a forma atómica do H2 apenas existe a temperaturas muito elevadas. Normalmente, o hidrogénio elementar é uma molécula diatómica, produto de uma reacção entre átomos de H:
H(g) + H(g) H2(g) ∆Hº = -463,4 KJ[pic 1]
O hidrogénio molecular é um gás incolor, inodoro e não venenoso. A do hidrogénio líquido tem um ponto de ebulição de -252,9 ºC (20,3 K), CHANG (1994, p.935).
Obtenção laboratorial
- Pode preparar-se facilmente H2 gasoso no laboratório por meio do Zn com HCl diluído:
Zn(s) + 2HCl(aq) ZnCl2(aq) + H2 (g)[pic 2]
- Pode preparar-se por reacção de um metal activo com agua.
Na(s) + H2O (l) NaOH(aq) + [pic 3] H2 (g)[pic 4][pic 5]
- Por reacção de alumínio com água após tratamento com uma base forte.
Al(s) + NaOH(aq) + 3H2O Na[Al(OH)4](s) + [pic 6]H2(g)[pic 7][pic 8]
- Pode também obter-se o hidrogénio muito puro por electrolise da agua (H2O), embora este método consuma demasiada energia para ser viável, CHANG (1994, p.936).[pic 9][pic 10]
2H2O(aq) 2H2(g) + O2(g) [pic 11]
Combustibilidade
Quando a combustão do hidrogénio se da com oxigénio puro, o único produto da reacção é a agua, libertando-se calor.
Mas quando a combustão é feita com ar, que possui cerca de 68% de azoto, dá-se a emissão de óxidos de azoto, que aumentam exponencialmente a temperatura da chama.
A chama do hidrogénio não é visível a luz do dia porque tem uma emissividade muito baixa (de 17 a 25%), (GFORUM, 2012, ¶ 4).
Densidade em relação ao ar
- Densidade relativa dos gases.
É a densidade de qualquer substancia gasosa em relação ao ar. Para a determinação da densidade de uma substancia gasosa em relação ao ar pode determinar-se a partir da fórmula:
d = [pic 12]
Onde: d = densidade relativa; M= massa molar; 28,9= massa de 22,4 dm3 de ar
Sabe-se que o ar é uma mistura de gases e tem uma densidade igual a 1.28g/l.
Precauções
Ao trabalhar-se com o hidrogénio deve-se ter o cuidado de não desprendê-lo junto a fontes de calor, reagentes com o qual ele facilmente combina-se como é o caso dos halogéneos.
- Objectivos
- Produzir o hidrogénio por vários processos com recurso em materiais convencionais;
- Verificar as propriedades físicas do hidrogénio;
- Fazer a prova de gás fulminante e a de combustibilidade;
- Construir aparelho de produção do hidrogénio a partir de substancia sólida;
- Determinar a densidade do hidrogénio em relação ao ar;
- Determinar as propriedades redutoras do hidrogénio;
- Aplicar as normas de higiene e segurança na produção do hidrogénio.
- Procedimentos
- Num tubo de ensaio coloca-se a quantidade de substancia sólida necessária (2 a 3 espátulas de Al);
- Ao tubo acopla-se um tubo de rosca com abertura lateral 45º, usando um adaptador (20/13);
- Acopla-se uma mangueira de borracha a saída da parte lateral do tubo por via de um adaptador 13/13 com anilha;
- Coloca-se a outra extremidade da mangueira dentro da tina contendo água que baste;
- Coloca-se um tubo de ensaio invertido na tina de modo a recolher o gás a produzir, assegurando-se que o mesmo ……
- Usando uma pipeta Eppendorf coloca-se 3ml de NaOH(aq) a 2M do frasco stock para o funil de separação com a torneira fechada;
- De seguida, abre-se a torneira do funil vagarosamente deixando vazar o conteúdo e depois fecha-se;
- Ao observar-se a formação de bolhas sobre a superfície da água, tape a boca do tubo com o dedo e faça o mesmo coma boca da mangueira;
- Com cuidado retire o tubo e aproxime-o coma extremidade final (boca) virada para baixo a uma vela acesa e observe;
- Recolha mais gás para o teste da densidade e de gás detonante;
- Use dois tubos contendo o gás produzido em posições opostas e aproxime-os a chama e observe;
- Por fim recolha num tubo mais gás para o teste de gás detonante;
Material
- 2 Tubos de ensaio com rosca;
- Tubo de rosca com abertura lateral 45º;
- Pipeta Eppendorf de 12,5 ml;
- Funil de separação;
- Mangueira de borracha;
- Adaptadores (20/13 e 2 (13/13) contendo anilhas);
- Espátula;
- Dois (2) tubos de ensaio pequenos contendo rosca;
Reagentes ou substancias
- Alumínio (2 a 3 espátulas);
- NaOH(aq) à 2M (3ml);
- Água destilada;
- Vela e fósforo;
Esquema de montagem da aparelhagem
- Observações
Os reagentes usados tem os seguintes aspectos:
- Al(s): espécie sólida com brilho.
- NaOH(aq): espécie liquida incolor.
Reacção entre Al(s) e NaOH(aq):
Ao juntarem-se estas espécies observa-se depois de algum tempo uma efervescência com ocorrência de bolhas e o tubo aquece. Forma-se na parte inferior do tubo uma camada preta notando-se por cima uma camada cinzenta.
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