O alumínio reage com soluções de ácido clorídrico aquoso de acordo com a reação

fev 15, 2011 Geral, Vídeos


Latas de refrigerante no Brasil normalmente são feitas ou em alumínio ou em aço. O mesmo ocorre nos EUA.
Neste vídeo demonstram o que ocorre na reação de duas latas de alumínio, uma colocada em ácido clorídrico e outra em uma solução aquosa de hidróxido de sódio concentrado.

O alumínio, por ser anfótero (comporta-se como base ou ácido, dependendo do meio), irá reagir tanto com o ácido quanto com a base (hidróxido de sódio).

Na reação do alumínio com o hidróxido de sódio ocorrerá uma remoção da fina camada de óxido presente na superfície do alumínio, permitindo que ocorra uma reação no meio aquoso, com a liberação de gás hidrogênio.
2Al(s) + 2NaOH(aq) + 6HO → 2Na+(aq) + 2[Al(OH)4]- + 3H2(g)

No meio contendo ácido clorídrico a reação também resultará na liberação de hidrogênio gasoso.
2Al(s) + 6HCl(aq) → 2Al3+(aq) + 6Cl-(aq) + 3H2(g)
Perceba, pelo vídeo, que as reações são rápidas e liberam uma grande quantidade de calor.

Vídeo com legenda em português. Para ativar clique no play e depois no botão CC.

Texto escrito por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle ( [email protected] ) – Universidade Federal do Pampa – Bagé.

Trabalhar a Química na prática sempre favorece que o aluno assimile melhor conteúdos considerados mais complexos. É sempre interessante buscar recursos práticos para tornar a teoria química palpável e visível para o aluno. As reações de simples troca são um exemplo de temas mais complexos na Química. Escrever apenas equações no quadro não permite que o estudante tenha noção real do que é esse processo químico. Um exemplo geral de simples troca é:

A + BC → AC +B

Para realizar uma aula prática sobre esse assunto, podemos lançar mão da reação de simples troca entre o alumínio metálico (Al) e o ácido clorídrico (HCl):

2 Al + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2

Observa-se na equação representada que o alumínio troca de posição com o hidrogênio, pois ambos possuem tendência de perder elétrons. O resultado dessa troca é a formação de um sal inorgânico e do gás hidrogênio. Ao observar a ocorrência dessa reação, o aluno pode facilmente perceber que as substâncias iniciais foram transformadas em outras duas: um gás, já que a formação de fumaça é bastante evidente, e um material escuro em meio ao líquido.

Para desenvolver essa prática, você precisará de:

a) Materiais e reagentes

- Papel-alumínio;

- Tubos de ensaio;

- Pinça de madeira;

- Luva de borracha;

- Solução de ácido clorídrico (pode ser adquirida em ferragistas);

- exaustor;

- estante para tubo de ensaio;

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- Pipeta;

- Pera para pipeta;

b) Procedimento

- Corte pedaços de alumínio e faça bolinhas com ele;

- Coloque as bolinhas de alumínio no interior do tudo de ensaio;

- Coloque o tudo de ensaio na estante;

- Deixe a estante com o tubo de ensaio no interior do exaustor;

- Adicione um volume de aproximadamente 10 mL de solução de ácido clorídrico utilizando a pipeta, a pera e a luva;

- Adicione o restante do ácido no interior do tubo de ensaio com o alumínio;

- Acompanhe os acontecimentos.

c) Orientações

- Caso não disponha de um exaustor, faça o procedimento em um local aberto e mantenha os alunos um pouco distantes para que eles não respirem a fumaça do experimento.

- Jamais pegue ou deixe um aluno pegar no tubo de ensaio com as mãos porque se trata de uma reação exotérmica. O tubo estará muito quente.

- Você pode variar essa reação utilizando um prego enferrujado. Basta realizar o mesmo procedimento, mas não há necessidade de um exaustor.

Finalize discutindo com os alunos sobre a ordem de reatividade dos metais, enfocando quais são os metais que não reagiriam e não formariam o gás hidrogênio. A ordem de reatividade é:

IA > IIA > IIIA > H > outros metais


Por Me. Diogo Lopes Dias

A fila de reatividade dos metais, mostrada a seguir, revela quais metais reagem mais facilmente, ou seja, quais possuem maior tendência de doar elétrons ou maior eletropositividade.

Observe que o hidrogênio não é um metal, mas ele foi incluído na fila de reatividade porque aparece em determinadas substâncias (como os ácidos) e é capaz de formar o cátion hidrônio (H3O+) ou simplesmente o cátion hidrogênio (H+), que, por sua vez, pode receber elétrons, formando gás hidrogênio e água.

Com o hidrogênio incluído na fila de reatividade é possível determinar a reatividade dos metais em soluções em que há íons hidrogênio.

Os metais chamados de não nobres, isto é, aqueles que aparecem na fila de reatividade dos metais à esquerda do H, reagemcom substâncias de caráter ácido. Isso ocorre porque são mais reativos que o hidrogênio e, assim, deslocam o hidrogênio dos ácidos, formando o cátion H+ ou H3O+.

Por exemplo, se colocarmos uma fita de magnésio metálico em uma solução de ácido clorídrico, veremos a formação de bolhas (conforme mostrado na imagem do início do texto), o que indica a formação do gás hidrogênio:

Mg(s) + 2 HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g)
magnésio        ácido                   cloreto de              gás
metálico       clorídrico              magnésio            hidrogênio

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Nesse caso, houve a oxidação do magnésio e a redução do íon H+:

Oxidação: Mg(s) → Mg2+(aq) + 2e- (agente redutor)

Redução: 2 H+(aq) + 2e- → H2(g) (agente oxidante)

É por isso que os ácidos não podem ser guardados em recipientes feitos desses metais mais reativos que o hidrogênio (como, por exemplo, um copo de alumínio). Veja a seguir como o alumínio se dissolve em ácido:

Geralmente (com exceção do ácido fluorídrico), os ácidos são guardados em recipientes de vidro.

No entanto, os metais nobres, aqueles que estão situados à direita do hidrogênio na fila de reatividade (Cu, Hg, Ag, Pd, Pt, Au), não reagem de maneira espontânea ao serem colocados em contato com soluções ácidas. Exemplo:

Cu + HCl → não há reação

O cobre (Cu), por exemplo, é um metal nobre, que não reage ao ser colocado em contato com o ácido clorídrico:

Resumidamente, temos:

Como pode ser classificada a reação do alumínio em meio ácido?

5º Exemplo: Reação entre alumínio e ácido sulfúrico. Essa reação de simples troca ocorre porque o alumínio é um elemento metálico mais eletropositivo que o hidrogênio. Assim, o alumínio desloca o hidrogênio e gera as seguintes alterações: Transformação do hidrogênio na substância simples gás hidrogênio (H2);

Qual ácido corrói alumínio?

Na reação do alumínio com o hidróxido de sódio ocorrerá uma remoção da fina camada de óxido presente na superfície do alumínio, permitindo que ocorra uma reação no meio aquoso, com a liberação de gás hidrogênio. No meio contendo ácido clorídrico a reação também resultará na liberação de hidrogênio gasoso.

Quando o ferro metálico entra em contato com o ácido clorídrico?

Quando o ferro metálico entra em contato com acido cloridrico (HCl), a temperatura constante, reage rapidamenteformando o gas hidrogênio (H2), como é indicado pela equação. 2 Fe(s) + 6HCl (aq) → 2 FeCl3(aq) + 3H2(g).

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