Relátorio produção de hidrogenio e oxigênio

Relátorio produção de hidrogenio e oxigênio

Faculdade Pitágoras – São Luís

Disciplina: Farmácia

Profª: Luciana Protazio

Alunos:________________________________________________

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Relatório de Química Geral: Produção de hidrogênio.

São Luís – Ma.

2010

INTRODUÇÃO.

A palavra eletrólise é originária dos radicais eletro (eletricidade) e lisis (decomposição), ou seja, decomposição por eletricidade.

Algumas reações químicas ocorrem apenas quando fornecemos energia na forma de eletricidade, enquanto outras geram eletricidade quando ocorrem. A eletrólise da água ocorre quando passamos uma corrente elétrica contínua por ela, desde que a tornemos condutora, pois a água pura não conduz corrente elétrica.

A eletrólise da água é uma maneira direta de obter hidrogênio e oxigênio no estado gasoso com elevado grau de pureza. Desses elementos àquele que apresenta maior aplicação prática é o hidrogênio, pois pode ser utilizado como, por exemplo, para hidrogenação de moléculas orgânicas, fabricação de semicondutores, produção e refino de metais de alta pureza.

O processo de eletrólise da água consiste na quebra das ligações da molécula de água por uma corrente elétrica que circula entre os dois eletrodos inertes em uma solução eletrolítica adequada. A reação global na célula é dada como:

Termodinamicamente esta reação requer uma diferença de potencial de 1,23 V e temperatura ambiente para qualquer valor de pH. O hidrogênio e o oxigênio são gerados quando é aplicada uma diferença de potencial maior que o potencial reversível de 1,23 V, dependendo da quantidade que se deseja obter; dos materiais eletrolíticos utilizados através de sua capacidade eletrocatalítica perante as respectivas semi-reações:

Cátodo

Ânodo

Hidrogênio

O hidrogênio é um elemento químico de símbolo H, número atômico 1 e de massa atômica 1. Na temperatura ambiente é um gás diatômico (H2) inflamável, incolor, inodoro, insípido e insolúvel em água, pertencente ao grupo 1. É o elemento químico mais abundante do Universo. Aparece também em milhões de substâncias, como por exemplo na água e nos compostos denominados orgânicos, e é capaz de reagir com a maioria dos elementos.

Em laboratório é obtido pela reação de ácidos com metais, tais como o zinco. Industrialmente é obtido pela eletrólise da água. O hidrogênio é empregado na produção industrial do amoníaco e pode ser utilizado como combustível.

O hidrogênio pode ser obtido de várias formas:

O hidrogênio tem uma eletronegatividade intermediária (2,2) podendo formar compostos com elementos de maior ou menor caráter metálico. Tanto com os elementos metálicos dos grupos 1A e 2A como com os elementos ametálicos dos grupos 5 A, 6 A e 7A .

2.Objetivo:

Produzir Hidrogênio através da eletrólise.

3. Materiais e reagentes:

  • Balões volumétricos de 50, 100 e 500 mL;

  • Pipetas de 10 mL;

  • Pêra de borracha;

  • Béquer de 50 e 100 e 500;

  • Bastão de vidro;

  • Vidro de relógio;

  • Balança analítica;

  • Água ;

  • Solução de Hidróxido de sódio;

  • Tubos de ensaio;

  • Fios de cobre;

  • Fonte elétrica de 12 v;

4. Procedimento:

Primeiramente encheu-se um béquer pela metade de água da torneira, em seguida,pesou-se 3g de hidróxido de sódio. As 3g de hidróxido de sódio foram adicionadas no beque que continha a água e com uma vareta de vidro faz-se a solução.

Em seguida uma fonte de corrente elétrica com fios + (positivo) e –(negativo) foi devidamente calibrada. As pontas dos fios devem ser bem lixadas antes de sua utilização, afim de evitar a oxidação do cobre (Cu), presente nos fios. Depois colocou-se as pontas dos fios até a metade dos tubos de ensaio vazios. Uma ponta de fio (+) em um tubo e (-) em outro. Coloque os tubos de ensaio já com as pontas dos fios dentro béquer com água, com a abertura do tubo de ensaio para baixo. O componente do grupo deve utilizar luvas, pois a pele não deve ter contato com hidróxido de sódio.

Depois de tudo pronto o fonte de corrente contínua é acionada em 12 v e após alguns minutos começa a acontecer a reação.

5. Resultados e conclusões.

Após algum tempo, foi possível observar quem no tubo de ensaio que estava introduzido o fio com carga positiva (+) o aparecimento de bolhas e uma mudança de cor na solução, que ficou levemente marrom. A explicação para tais acontecimento, são: I – O aparecimento das bolhas é a produção de oxigênio, e acontece da seguinte maneira:

2HO- → 1/2O2 + H2O + e-

II – Já o aparecimento da cor marrom é devido a presença de cobre (Cu) que não foi removido das pontas dos fios.

Já no tubo de ensaio que estava ligado o fio negativo (- ) foi observado uma intensidade de bolhas transparentes, isso porque, estava ocorrendo a produção de hidrogênio, que foi comprovado com uma chama na cavidade do tubo de ensaio. Devido a reatividade do Hidrogênio apenas este “explodiu”.

6. Conclusão.

Foi possível concluir que o método de produção de hidrogênio por eletrolise é eficaz, ainda que não seja o método mais barato; O teste do hidrogênio também foi bastante eficaz, isso porque a comparação foi feita com o gás oxigênio.

BIBLIOGRAFIA

Lee, J. D.; Química Inorgânica não tão concisa, 5ª Edição, Cap. 8, Edgard Blücher LTDA.

Russel, J. B.; Química Geral – Vol. 2 , 2ª Edição, Cap. 18, Makron Books.

USBERCO, João e SALVADOR, Edgard. Química, volume único. São Paulo: Saraiva, 2002.

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