Liberação de Hidrogênio por Reações entre Metais e Ácidos

Licenciatura Plena em Química (Universidade de Cruz Alta, 2004)
Mestrado em Química Inorgânica (Universidade Federal de Santa Maria, 2007)

A maioria das reações químicas entre um ácido (hidrácido ou oxiácido) e um metal, irá liberar gás hidrogênio (H2) e formar um sal correspondente. Algumas reações também liberam outras substâncias, em sua maioria tóxicas.

Comumente se estabelece na Química Inorgânica uma regra em relação a reações entre ácidos e metais. Essa regra sugere que: metais reagem com ácidos, liberando gás hidrogênio. Entretanto, tal regra torna-se válida quando se tem um metal mais reativo do que o hidrogênio, conforme a ordem de reatividade mostrada abaixo:

(+) Li > Cs > Rb > K > Ba > Sr > Ca > Na > Mg > Be > Al > Zn > Cr > Fe > Cd > Co > Ni > Pb > H > Sb > Bi > Cu> Hg > Ag > Pd > Pt > Au (-)

Dessa forma, pode-se observar que os metais zinco (Zn) e níquel (Ni) são mais reativos do que o hidrogênio, logo, podem reagir quimicamente com ácidos e descolar esse elemento em sua forma gasosa. No entanto, o mesmo não se pode falar dos metais cobre (Cu) e prata (Ag), sendo ambos menos reativos do que o hidrogênio e, portanto, não reagindo quimicamente com ácidos. Os metais mais reativos são aqueles que possuem grande tendência a perder elétrons, logo, formam íons positivos com mais facilidade.

Nota-se, por exemplo, as equações químicas abaixo:

(1) Zn +  2HCl  →  ZnCl2  +  H2

(2) Ni +  2HCl  →  NiCl2  +  H2

Observa-se que em (1) zinco metálico reage quimicamente com ácido clorídrico, produzindo cloreto de zinco e liberando gás hidrogênio. Já em (2), níquel metálico reage quimicamente com ácido clorídrico, produzindo cloreto de níquel e também liberando gás hidrogênio. Ambas reações podem ser caracterizadas como positivas, apresentam classificação como deslocamento, e podem laboratorialmente serem identificadas pela inflamabilidade do gás hidrogênio liberado.

Entretanto, as equações sugeridas abaixo não ocorrem:

(3) Cu  +  2HCl  →  CuCl2  +  H2

(4) 2Ag  +  2HCl  →  2AgCl  +  H2

Tais equações não são positivas, ou seja, os reagentes estabelecidos não reagem entre si. Não há formação de cloreto de cobre e gás hidrogênio em (3) nem de cloreto de prata e gás hidrogênio em (4). Isso se deve à menor reatividade química apresentada por esses metais em relação do elemento hidrogênio, conforme pode ser visto na ordem de reatividade química.

Abaixo aborda-se um experimento capaz de estabelecer alguns critérios para reações de deslocamento entre metais e ácido clorídrico.

1. Trabalhar com fragmentos dos metais listados na tabela abaixo, e um dos ácidos de cada vez.

2. Colocar os tubos um ao lado do outro e colocar um metal em cada tubo, na mesma ordem citada acima. Acrescentar a cada tubo um pouco do ácido (1 mL). CUIDADO: Não se expira o ácido, e cuida-se para não pingar na mesa, nem inalar os vapores que emanarem do tubo de ensaio.

3. Nos tubos que não reagirem, aqueça lentamente até que a reação se note ou considere-a negativa. Não aquecer os tubos em que a reação química já foi visível para evitar INTOXICAÇÕES.

  Al Sn Fe Pb Zn Cu bronze
HCl              

Referências:

PERUZZO, Francisco Miragaia (Tito); CANTO, Eduardo Leite; Química na Abordagem do Cotidiano, Ed. Moderna, vol.1, São Paulo/SP- 1998.

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