Volume Molar Do Hidrogenio

1. VOLUME MOLAR DO HIDROGÊNIO

1 OBJETIVO

Fornecer uma base experimental para o cálculo do volume molar do hidrogênio, na

temperatura ambiente e pressão de 1 atm. Esta experiência é tradicionalmente utilizada

como uma determinação do peso equivalente de um metal.

2 INTRODUÇÃO

Podemos utilizar esta experiência para mostrar a produção de hidrogênio a partir de pesos

equivalentes de magnésio ou de alumínio. A proporção de um mol de metal para um mol

de hidrogênio produzido, não é verdadeira para todos os metais. As leis dos gases ideais

(e.g. Peter Atkins & Loretta Jones, Pag. 261-295) deverão ser utilizadas para o cálculo do

volume molar do hidrogênio gasoso.

O volume molar do hidrogênio pode ser facilmente determinado mediante uma reação

química clássica entre um ácido e um metal redutor mais forte que o hidrogênio.

Reagindo-se completamente uma massa conhecida do metal em excesso de ácido, podese relacionar a quantidade de metal utilizada com o volume de gás hidrogênio produzido

pela estequiometria da reação:

M(s) + n H+

(aq) → n/2 H2 (g) + M+

(aq) (1)

Serão realizados dois experimentos semelhantes na execução, porém distintos, fazendo

reagir respectivamente magnésio e alumínio com excesso de ácido clorídrico. O volume

de gás coletado (VH2), nas condições do experimento (temperatura e pressão ambiente),

permite determinar o volume molar do hidrogênio (VM) nessas mesmas condições,

relacionando-se um mol de metal e obedecido a estequiometria de reação em cada caso

particular:

x mols do metal ______ x(n/2) mols de H2 _______ VH2

1 mol de H2 _______ VM (2)

Como o resultado obtido nesse experimento só teria utilidade para seus executores,

conhecedores das condições experimentais, é conveniente expressar o volume molar (VM)

em condições reconhecidas como referência (CNTP); isto é 1 atm e 273,15 K mediante o

uso da relação:

P1

V1/T1 = P2

V2/T2 (3)

Deixando-se o sistema entrar em equilíbrio térmico com o exterior, a temperatura

ambiente é tomada como a temperatura do gás.