Volume molar

1. VOLUME MOLAR DO HIDROGÊNIO
1 OBJETIVO

Fornecer uma base experimental para o cálculo do volume molar do hidrogênio, na temperatura ambiente e pressão de 1 atm. Esta experiência é tradicionalmente utilizada como uma determinação do peso equivalente de um metal. 2 INTRODUÇÃO

Podemos utilizar esta experiência para mostrar a produção de hidrogênio a partir de pesos equivalentes de magnésio ou de alumínio. A proporção de um mol de metal para um mol de hidrogênio produzido, não é verdadeira para todos os metais. As leis dos gases ideais (e.g. Peter Atkins & Loretta Jones, Pag. 261-295) deverão ser utilizadas para o cálculo do volume molar do hidrogênio gasoso. O volume molar do hidrogênio pode ser facilmente determinado mediante uma reação química clássica entre um ácido e um metal redutor mais forte que o hidrogênio. Reagindo-se completamente uma massa conhecida do metal em excesso de ácido, podese relacionar a quantidade de metal utilizada com o volume de gás hidrogênio produzido pela estequiometria da reação:
M(s) + n H+(aq) → n/2 H2 (g) + M+(aq) (1)

Serão realizados dois experimentos semelhantes na execução, porém distintos, fazendo reagir respectivamente magnésio e alumínio com excesso de ácido clorídrico. O volume de gás coletado (VH2), nas condições do experimento (temperatura e pressão ambiente), permite determinar o volume molar do hidrogênio (VM) nessas mesmas condições, relacionando-se um mol de metal e obedecido a estequiometria de reação em cada caso particular: x mols do metal ______ x(n/2) mols de H2 _______ VH2 1 mol de H2 _______ VM (2)

Como o resultado obtido nesse experimento só teria utilidade para seus executores, conhecedores das condições experimentais, é conveniente expressar o volume molar (VM) em condições reconhecidas como referência (CNTP); isto é 1 atm e 273,15 K mediante o uso da relação:
P1V1/T1 = P2V2/T2 (3)

Deixando-se o sistema entrar em equilíbrio térmico com o exterior, a temperatura ambiente é tomada como a