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domingo, 18 de abril de 2010

Obtenção e Propriedades do Gás Etino

Data: 23/04/2010

COLÉGIO TIRADENTES DA POLÍCIA MILITAR

LABORATÓRIO DE QUÍMICA – PROFESSORA DAYANE

Grupo: Obtenção e Propriedades do Etino

Agatha, Christian, Fábio, Isadora e Gabriella.

ETINO

Etino: um hidrocarboneto essencial na indústria química

O gás etino é um alcino, ou seja, um hidrocarbonetos acíclico insaturado constituído por dois carbonos (-ET) com ligação covalente tripla entre eles (-IN), sendo o hidrocarboneto mais simples (-O). O etino é conhecido pela nomenclatura da IUPAC por acetileno. O etino, C2H2, é um gás incolor, de odor desagradável e muito instável; sob pequenas compressões se decompõe com muita facilidade liberando energia. É armazenado em cilindros de aço, sob pressão, dissolvido em acetona.

O acetileno foi descoberto por Edmund Davy em 1836 na Inglaterra. Berthelot foi o primeiro a sintetizá-lo através de um arco voltaico produzido entre eletrodos de grafite envolvidos numa atmosfera de hidrogênio:

2 C + H2 → C2H2

Este gás tem cheiro agradável quando puro, mas o seu odor é comumente desagradável devido às impurezas que o acompanham. O acetileno é a matéria prima na fabricação de solventes industriais, de plásticos de borracha sintética, de explosivos, na síntese de compostos orgânicos como ácido acético e álcool etílico.

O acetileno é fabricado a partir de produtos naturais, é muito importante na indústria e não é encontrado na natureza. As matérias primas utilizadas na fabricação do acetileno são calcário e o carvão de pedra (hulha), os quais são abundantes na natureza.

Propriedades do Etino:

  • Fórmula química:

C2H2

  • Peso molecular:

26,038 g/mol

  • Ponto triplo:

-80,75° C / 1,28 bar

  • Temperatura crítica:

36,3° C

  • Pressão Crítica:

62,42 bar

  • Densidade (15°C /760 mmHg):

1,11 Kg/m³

  • Temperatura de inflamação em oxigênio

296°C

O acetileno apresenta, como propriedade característica, a capacidade de liberar grandes quantidades de calor durante sua combustão, isto é, durante a reação com oxigênio (O2). Por esse motivo, é muito usado em processos de solda de metais que exigem temperaturas elevadas.

ü C2H2 + 5/2 O2 → 2 CO2 + H2O 308 kcal.

Como arde com uma chama incandescente e bastante luminosa, é bastante utilizado na espeleologia (estudo da cavernas), sendo a reação química é feita num dispositivo especial denominado gasômetro.

O carbureto tem um uso não tão nobre quanto o de fazer fogo, muitos produtores rurais usam ele pra amadurecer frutas mais rapidamente (o etino é bastante semelhante a um 'hormônio' vegetal chamado eteno), embora fique verde por dentro.

Obtenção do Etino:

O acetileno pode ser produzido por meio da reação de carbureto de cálcio com água, ou por pirólise (cracking) de vários hidrocarbonetos, a primeira alternativa é a mais comumente utilizada.

De acordo com a IUPAC, o gás Etino/Acetileno é obtido assim:

CaO(s) + Cgrafite > CaC2(s) + CO(g)

CaC2 + 2HOH > Ca(OH)2(aq.) + HC _= CH(g)

Adotamos a representação _=, como sendo ligação tripla.

Onde:

  • CaC2 é o carbeto de cálcio (carbureto);
  • H2O é a água;
  • C2H2 é o gás etino/acetileno (inflamável);
  • CaO é a Cal Virgem (resíduo não poluente).

Aplicações

Devido a sua queima extremamente exotérmica, é usado em larga escala na solda autogênica, no corte de metais por maçarico, na fabricação de objetos de vidro e em diversos processos que requeiram altas temperaturas. No maçarico oxiacetilênico obtém-se temperaturas de 2500 a 3000°C.

Dentre suas aplicações na indústria química como matéria-prima, encontra-se a síntese de centenas de compostos, dentre os quais os mais destacados são o etileno, o etanol, diversos compostos organoclorados, especialmente solventes como o clorofórmio e o ácido acético. É utilizado também na produção de borracha sintética e polímeros.

Riscos e Cuidados

O acetileno é um gás asfixiante com grande grau de inflamabilidade (grau 4: maior da escala), porém não é tão nocivo ao organismo humano se exposto à níveis moderados. O maior risco do acetileno é a sua capacidade de deslocar massas de ar, e consequentemente, oxigênio atmosférico.

É muito reativo com halogênios, oxigênio, cobre, mercúrio e prata. Por isso deve ser mantido longe dessas substâncias; e seu transporte deve sempre ser feito em automóveis abertos em cilindro apropriados.

Experimento:

Objetivo do experimento: construir um gerador de acetileno.

Material:

  • Garrafa de álcool (vazia)
  • Conjunto de frasco de soroterapia
  • Carbureto (Carbeto de cálcio)
  • Água destilada
  • Fósforos
  • Balão (festa).


Procedimentos:


1. Coloque um pouco de água dentro do frasco de soro;

2. Na garrafa de álcool vazia, coloque uma pequena quantidade de carbureto e tampe. Na tampa desta garrafa deve conter um furo para encaixar o tubo de soroterapia e o balão (vazio) ;

3. Com o conjunto de soroterapia e o balão encaixados à garrafa de álcool, abra a válvula do frasco de soro e deixe que a água contida em seu interior goteje lentamente sobre o carbureto que está dentro da garrafa de álcool;

4. Observe: a água ao cair no carbureto começa a reagir liberando um gás, este gás será responsável pelo enchimento do balão;

5. Feche a válvula do soro e retire o balão de forma que não escape o gás confinado em seu interior (amarre).

6. Estoure o balão. O gás acetileno tem um cheiro característico (odor forte), que poderá ser notado por todos que estiverem no ambiente do experimento.

Referências

Data dos acessos: 15/04/2010


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