Como produzir gás hidrogênio e gás oxigênio a partir da água?
Autor: Irivan | Publicado: 2017-04-09T11:43:00-03:00




Você sabia que é possível fazer um gás
explosivo usando exatamente os mesmos átomos da água? Por meio de uma
eletrólise, conseguimos quebrar as moléculas de H2O,
transformando-as em H2 e O2, que têm a forma de gás. Para realizar o experimento da eletrolise da água será
necessário preparar uma solução de sulfato de sódio, Na2SO4.





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O sulfato de sódio é um pó branco, sem cheiro e
de toxidade média quando ingerido. Não causa irritações na pele nem nas
membranas mucosas, mas pode causar irritações às narinas e aos olhos quando em
grandes concentrações. Não é inflamável. É usado na manufatura de papelão,
vidro, papel kraft, cerâmica vitrificada, detergente, fibras têxteis (viscose
rayom), tintas e corantes, misturas congelantes, aditivos de alimentos,
curtume. Na área medicinal é usado como laxante. Pode ser encontrado em algumas
farmácias.



Eletrólise da água (Aquosa)







Material necessário



# 2 eletrodos de fio de cobre grosso (de 2,5 mm)
de diâmetro e 20 cm de comprimento, descascados nas extremidades.

# Cuba de plástico feita com o fundo de uma
garrafa PET transparente de 2 L.

# 2 seringas de 5 mL de capacidade (sem agulha).

# Massa de modelar ou parafina (para vedar as
seringas).

# Tira de isopor que caiba na cuba (para dar
suporte às seringas).

# 1 bateria de 6 Volts (bateria de moto) ou 4
pilhas alcalinas de 1,5 V ligadas em série em um porta-pilhas.

# 2 fios de cobre bem finos de aproximadamente 40
cm de comprimento (comprado em loja de materiais elétricos)

# Fita adesiva.

# Água.

# 1 colher de café rasa de sulfato de sódio



Como fazer







Prepare uma solução de sulfato de sódio dissolvendo
uma colher rasa de sal em 500 mL de água. Reserve.



😄Como fazer uma pilha de batata ou de limão?

😎Passo-a-passo de como preparar uma solução.




Fure a tira de isopor próximo às extremidades
para poder encaixar as duas seringas, lado a lado na placa. Reserve. Vede as
pontas das seringas com massa de modelar ou parafina. Reserve.



Remova 2 cm da parte isolante das extremidades
de cada fio de cobre grosso para fazer os eletrodos e ajeite seu formato em S
para que uma parte dele possa ficar dentro da cuba, encaixada em uma seringa, e
a outra fique para fora da cuba para ser ligada, por meio de um fio de cobre
fino, a um dos polos da bateria. Se necessário, utilize a fita adesiva para
prender o fio de cobre fino ao eletrodo e à bateria.



Coloque a solução aquosa de sulfato de sódio
até 2/3 da altura da cuba.



Encha uma seringa completamente com a solução,
tape-a com a palma da mão e emborque-a na solução da cuba. Só retire a mão
quando a boca da seringa estiver abaixo do nível da solução na cuba, de modo
que não fique ar dentro da seringa. Encaixe a seringa no suporte de isopor e
arrume dentro dela um dos eletrodos de cobre.



A palavra eletrodo significa caminho para a eletricidade.
O eletrodo ligado ao polo positivo da bateria é denominado de ânodo. O eletrodo
ligado ao polo negativo é denominado de cátodo.



Repita o procedimento descrito anteriormente
com a outra seringa e o outro eletrodo. O sistema final deverá ficar semelhante
ao da foto.



Deixe a eletrólise ocorrer até que uma das
seringas fique cheia de gás. Em seguida, o professor poderá fazer os testes
demonstrativos para o reconhecimento dos gases hidrogênio e oxigênio.



# Teste para o hidrogênio – retire da cuba a
proveta que você acredita que tenha o gás hidrogênio, mantendo-a com a boca
virada para baixo para evitar que o gás escape (o hidrogênio é menos denso que
o ar). Aproxime da proveta um palito de fósforo aceso. O que você observa? Por
quê?



# Teste para o gás oxigênio – retire da cuba a
proveta que você acredita que tenha o gás oxigênio, mantendo-a inclinada, com a
boca virada para cima (o oxigênio é mais denso que o ar) e aproxime um pálido de
fósforo em brasa ou um pedaço de palhinha de aço começando a queimar. O que
você observa? Por quê?



Vejamos as reações envolvidas no experimento da eletrólise
da água







Dicas de Segurança



Os testes devem ser feitos apenas pelo
professor, tomando extremo cuidado com a chama, certificando-se de que não há
materiais inflamáveis por perto. Os alunos farão observações e poderão propor
explicações para o que foi observado.



😍Materiais de Laboratório de Química: Parte I;

😝Laboratório de Química: Normas de Segurança.




Descarte de rejeitos



A solução de sulfato de sódio pode ser
descartada na pia. A bateria (ou as pilhas) contém metais pesados e tóxicos
além de outros materiais poluentes; quando gastas, devem ser entregues em
postos de coleta especializados para serem devolvidas ao fabricante, que irá reciclá-las.



Investigando o experimento



Em qual dos eletrodos o oxigênio é produzido no
ânodo ou cátodo? E o hidrogênio? Como você chegou a essa conclusão?



O volume de gases hidrogênio e oxigênio obtidos
é exatamente o que você esperava? Se não, proponha uma explicação (se
necessário investigue a respeito) para a proporção entre volumes observada.



Nossa proposta é dar preferência à utilização
de materiais do dia a dia nos experimentos. Por que então preferimos utilizar
sulfato de sódio em vez de cloreto de sódio (sal de cozinha), se ambas formam
com a água uma solução condutora de elétrons? Se não conseguir responder,
repita o experimento substituindo o sulfato de sódio pelo cloreto de sódio. O
que você observa? Proponha uma explicação.



😋Se a Química está em toda parte, cadê a Química?

😞Investigadores da Química: de onde vem a Química?




Assista ao vídeo e perceba a razão de não
utilizarmos o NaCl, e também descobrirmos em qual eletrodo o O2 e H2 será
formado:








Espero ter contribuído para seu experimento.

Um mol de abraços, a você amigo leito! Volte
sempre!




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