Obtenção do Hidrogênio

Alguns métodos de obtenção do hidrogênio:

      1.   Passando-se vapor de água sobre coque aquecido ao rubro.

Obtém-se com esse processo o gás d’água, que é uma mistura de CO e H₂, um combustível industrial importante por sua fácil obtenção. Esse processo ocorre segundo a reação:

Com a queima desse gás há uma grande liberação de calor, que pode ser vista na reação:

Para obter o H₂ puro a partir do gás d’água é necessário remover o CO, o que é difícil. Isso pode ocorrer de duas maneiras:

• O CO, a baixas temperaturas e sob pressão, pode ser liquefeito, para ser separado do H₂;
• O gás d’água pode ser misturado com vapor, resfriado a 400ºC, passar sobre óxido de ferro em um conversor adequado e formar H₂ e CO₂. 

O CO₂ pode ser removido com maior facilidade sendo dissolvido em água sob pressão ou então reagindo com uma solução K₂CO₃ e formar KHCO₃ em solução e o H₂ gasoso não é alterado.

       2.  Reformação a vapor.

Nesse processo o hidrogênio pode ser obtido também em grandes quantidades. O hidrogênio obtido pela reformação de vapor é utilizado no processo de Haber na síntese de NH₃ e para a hidrogenação de óleos. Hidrocarbonetos leves como o metano (CH₄), que podem ser encontrados no gás natural ou obtidos em refinarias no processo de “craqueamento” de hidrocarbonetos mais pesados, são misturados com vapor de água e passados sobre um catalisador de níquel a 800º-900º C.


A reação a seguir mostra como se obtém o hidrogênio:

O gás que sai do reator é constituído por CO, CO₂, H₂ e excesso de vapor d’água. Essa mistura gasosa é enriquecida com mais vapor e resfriada a 400ºC. Depois é passada por um conversor que contém um catalisador de ferro/cobre, onde o CO é transformado em CO₂:

Por último o CO₂ é absorvido por uma solução de K₂CO₃ ou de HOCH₂CH₂NH₂ (etanolamina). 

Estes últimos são regenerados por aquecimento:

        3.  Preparação em laboratório.

É comum a preparação do hidrogênio através da reação de ácidos diluídos com metais:

O vídeo a seguir mostrará a reação de ácido sulfúrico com alguns metais:

Ou de um álcali com alumínio:

Acompanhe o vídeo para entender como acontece:

       4.  Reação de hidretos salinos (iônicos) com água.

O hidrogênio pode ser preparado pela reação de hidretos salinos com água:

ACESSE O QUIZ:

Referências:

LEE, J.D. Química Inorgânica não tão Concisa. 5ª ed. São Paulo: Edgard Blücher Ltda., 1999. p. 123.
Vídeos:
reação de ácido sulfúrico com metais - https://www.youtube.com/watch?v=yJ9gCMiiqL0
gerador de hidrogênio simples e potente - https://www.youtube.com/watch?v=h_wzsdqanFo&t=1s

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