aula 05 grupo 3a
Post on 11-Jul-2015
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Elementos do bloco s e d: todos metálicos
Elementos do bloco p: não metais e metais
Diversidade de propriedades químicas e algumas tendências distintas
Boro: ametal
Alumínio: essencialmente metálico, embora seja freqüentemente classificado como metalóide
Gálio, Índio e Tálio: metais
Grande diferença de tamanho entre B e Al:
Boro: não metal, P.F extremamente elevado, sempre forma ligações covalentes e seu óxido é ácido
Alumínio: metal, P.F muito mais baixo e seu óxido é anfótero
Descendo pelo grupo: tendência crescente dos elementos Ga, In e Tl para formar compostos monovalentes
Monovalência pode ser explicada se os elétrons s externo permanecem emparelhados não participando da ligação: efeito do par inerte.
O Estado de Oxidação (+1 e +3)
Se a energia necessária para desemparelhar os elétrons for maior que a energia liberada na formação da ligação, então os elétrons permanecerão emparelhados
Os compostos univalentes do tálio são mais estáveis
O Estado de Oxidação (+1 e +3)
O efeito do par inerte acontece também em outros elementos mais pesados de outros grupos do bloco p
Sn e Pb (Grupo 4) e Sb e Bi (Grupo 5)
O Gálio é aparentemente bivalente em alguns compostos.
GaCl2
Estrutura do GaCl2 é Ga+[GaCl4]-, que contém gálio nos dois estados de oxidação: +3 e +1
O Estado de Oxidação (+1 e +3)
AlCl3 e GaCl3 são covalentes quando anidros
Em solução, a grande quantidade de energia de hidratação envolvida compensa o elevado potencial de ionização e todos os íons metálicos existem no estado hidratado
Energia de Ionização Al: 5.137 kJ/mol
Entalpia de hidratação dos íons: -5.808 kJ/mol
B: estrutura na forma icosaedro (fora do comum) tendo P.F muito elevado
Ga: P.F bastante baixo, pois tem estrutura que se assemelha a moléculas diatômicas
PONTO DE FUSÃO EBULIÇÃO
Aspecto mais importante dos elementos do Grupo 3A: deficiência de elétrons e a resultante acidez de Lewis
Originada da configuração eletrônica ns2np1, a qual contribui com o máximo de 6 elétrons na camada de valência, quando são formadas 3 ligações covalentes
Deficiência de elétrons: influência nas estruturas e nas reações dos compostos dos elementos
ACIDEZ DE LEWIS
Relação Diagonal
Similaridades entre pares de elementos ao se passar de um período para outro adjacente:
Boro e Silício formam óxidos ácidos; Alumínio forma óxido anfótero B e Si formam estruturas de óxido poliméricos B e Si formam hidretos gasosos e inflamáveis. O hidreto de alumínio é sólido.
PRODUÇÃO DO ALUMÍNIO
Principais reservas de bauxita:
América do Sul (33%) África (27%) Ásia (17%) Oceania (13 %)
Brasil (9%): grandes reservas no Pará e em Minas Gerais, e é também um dos maiores produtores do minério, ocupando um lugar de destaque no cenário mundial.
Al2O3: funde à 2000 ºC e não é prático fazer a eletrólise do sal fundido
Processo Hall: mais utilizado industrialmente para produção de Al
Dissolução da alumina em um banho de criolita (Na3AlF6 P.F: 1012ºC) fundida, que é um dos melhores solventes para a alumina
Al2O3: decompõe-se em oxigênio que se combina com o ânodo de carbono, desprendendo-se em forma de CO2. O alumínio líquido se precipita no fundo da cuba eletrolítica
Coagulação: desestabilização dos colóides (partículas de argilominerais) utilizando sais de alumínio ou ferro, aglomerando partículas sólidas
Produção de hidróxidos gelatinosos pouco solúveis
Floculação: agitação lenta proporcionando aglutinação das partículas sólidas, produzindo flocos maiores
O alumínio se torna incandescente, emitindo luz branca, e frequentemente provoca incêndio
A grande afinidade do alumínio pelo oxigênio é aproveitada na obtenção de outros metais, a partir de seus óxidos:
8Al + 3Mn3O4 4Al2O3 + 9Mn
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