Disciplina Química Inorgânica

Professora: Joseila

Métodos de obtenção do Grupo P

Estudantes: Geilson Rodrigues da Silva

Ingrid Duarte Pereira

Talina Meirely Nery Santos

1

O Bloco P: Introdução

Metais, Semi-metais e Ametais: O maior exemplo da variação das propriedades químicas do Bloco P está nas propriedades dos elementos.

2

Grupo 13 (Grupo do Boro)

Boro: pouco abundante na natureza

Alumínio: O 3º elemento mais

abundante.

Gálio: Duas vezes mais abundante

que B.

Índio

Tálio

Muito menos abundante que os anteriores.

3

Método de Obtenção do Boro amorfo (95-98% pureza)

BÓRAX OU KERNITA

4

Método de Obtenção do Boro amorfo (95-98% pureza)

Na2B4O5(OH)4.8H2O H3BO3

B2O3

B2O3 2B + 3MgO

Boro amorfo

5

Método de Obtenção do alumínio

A partir da BAUXITA que é uma mistura complexa de hidróxido de alumínio hidratado e óxido de alumínio.

6

Processo de Bayer

(Al2O3) 7

Processo de Héroult-Hall

2Al2O3 4Al + 3O2

8

Método de Obtenção do Gálio, Índio e Tálio

Gálio: Ínfimas quantidade de Ga são encontradas na

bauxita.

Índio: Subproduto da obtenção o chumbo e do zinco.Obtido

por eletrólise.

Tálio: Poeira das chaminés Dissolvido H2SO4 diluído

HCl TlCl Eletrólise

9

Grupo 14 (Grupo do Carbono)

Carbono: 17º mais abundante em peso na

crosta terrestre.

Silício: 2º mais abundante em peso.

Germânio: muito raros e devido a isso

pouco estudados.

Estanho

Chumbo Pouco abundantes, porém

muito utilizados.

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Método de Obtenção do Carbono

É encontrado em sua forma nativa: grafite e diamante.

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Método de Obtenção do Carbono

Negro de fumo ou fuligem

CH4 + O2 → 2 H2O + C (fuligem)

12

Método de Obtenção do Carbono

Coque Carvão ativado

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Métodos de Obtenção do Silício

SiO2 + C → Si + CO2

Obs: Apesar de possuir um brilho quase metálico o

Si é um semi-condutor e não um metal.

14

Método de Obtenção do Germânio

GeCl4 + 2H2O → GeO2 + 4HCl GeO2 + 2H2 → Ge + 2H2O

15

Método de Obtenção do Estanho

SnO2 + 2 C ⇒ Sn + 2 CO

16

Método de Obtenção do Chumbo Há dois métodos para obter

Esse elemento: 1) 2PbS + 302 2PbO + 2SO2 2Pb + CO2 2) 3PbS PbS + 2PbO 3Pb + SO2

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Obtenção do Grupo 15 NITROGENIO

OBTIDO NA OXIDAÇÃO DA AMONIA.

fósforo

OBTIDO PELA REDUÇÃO DO FOSFATO DE CALCIO COM C, NUM FORNO ELETRICO A 1.400-1500°C.

18

ARSENIO

OBTIDO A PARTIR NA CALCINAÇÃO COM A PRESENÇA DE AR

ANTIMONIO

OBTIDO POR ELETRODEPOSIÇÃO.

é um processo de blindagem onde os íons de metais em uma solução são levados a partir de um campo

elétrico para revestir o eletrodo. O objeto cuja superfície usa o polo negativo de uma fonte de energia,

o cátodo, onde ocorrerá a redução do metal que será depositado na superfície, enquanto o metal que sofre

a oxidação deve ser ligado a um polo positivo, o ânodo.

No processo, as reações não são espontâneas. É necessário fornecer energia eléctrica para que ocorra a

deposição dos elétrons (eletrólise). Trata-se, então, de uma eletrodeposição na qual uma corrente contínua

passa pelos eletrodos, fazendo com que o metal que dá o revestimento seja ligado ao polo positivo.

19

BISMUTO

OBTENÇÃO:

É OBTIDO A PARTIR DA POEIRA DE CALCINAÇÃO.

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Obtenção do Grupo 16

Oxigênio

Destilação fracionada do ar.

A obtenção dos principais componentes do ar constitui um método industrial passo a passo

- Primeiramente o ar seco é convertido em ar líquido através do resfriamento a - 200 °C;

- O ar liquefeito é então transferido para a coluna de fracionamento;

- Na coluna existem compartimentos com diferentes temperaturas onde cada componente é fracionado de acordo

com sua T. E (temperatura de ebulição). Os produtos resultantes do processo são:

Oxigênio líquido (O2) T.E. = 183 °C

Gás Argônio (Ar) T.E. = 186 °C

Gás nitrogênio (N2) T.E. = 196 °C 21

Enxofre

Obtenção

Reservas de Gás natural

22

Selênio

Obtido a partir do refino eletrolítico do cobre.

Telúrio

Obtido do refino do cobre

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Polônio

Obtenção

Decaimento radioativo

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Grupo 17: Halogênios

Halogênio é derivado do grego e significa formador de sal.

Todos elementos possuem 7 elétrons no nível eletrônico

mais externo.

Todos os halogênios existem como moléculas diatômicas

e são coloridos.

FLÚOR

Flúor, do latim fluere, “fluir”, é um elemento químico, símbolo F, de número

atômico 9 (9 prótons e 9 elétrons) de massa atômica 19 u.

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Obtenção:

O Flúor é extremamente reativo dificultando enormemente a preparação e o

manuseio.

O Flúor é obtido tratando –se CaF2 com H2SO4 concentrado Desta forma

obtém-se uma solução aquosa de HF que é posteriormente destilado para se

obter HF anidro liquido.

A produção do Flúor só se tornou importante com o Inicio da fabricação de fluoretos inorgânicos tais como ALF3 e Na3[ALF6] sintético. Ambos são usados na obtenção do alumínio.

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Há 16 isótopos do Flúor.

Somente 1 é estável: O F-19 e corresponde a praticamente 100% de

todos os isótopos de flúor encontrado na Terra.

Todos os demais são radioativos e possuem tempo de vida que varia de 2,5

milissegundos a 4,6×10-22 anos.

27

CLORO

O cloro ( grego chlorós, esverdeado ) é um elemento químico, símbolo Cl de

número atômico 17 (17 prótons e 17 elétrons) com massa atômica 35,5 u

Existem 25 isótopos de cloro na natureza.

Apenas 2 são estáveis: Cl-35 (75,77%) e

Cl-37 (24,23%).

Todos os demais são produzidos artificialmente e são radioativos. O tempo de vida desses varia de 20 nanosegundos a 3,01x10102

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Obtenção

O Cloro é produzido industrialmente em grandes quantidades, por dois

métodos principais:

1. Pela eletrólise de soluções aquosas de NaCl, no processo de fabricação do

NaOH.

2. Na eletrólise do NaCl fundido, no processo de fabricação do sódio.

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Uma grande parte de cloro é empregada na produção de cloreto

de vinila, composto orgânico usado como matéria prima para a

obtenção de policloreto de vinila, conhecido como PVC

Foi usado como arma química a partir da

Primeira Guerra Mundial.

30

Bromo

O bromo ( do grego brômos, fétido ) é um elemento químico de símbolo

Br, número atômico 35 (35 prótons e 35 elétrons) e com massa atômica igual a 80 u.

Há 40 isótopos de bromo.

Apenas 2 são estáveis: Br-79 (50,69%) e Br-81 (49,31%).

Todos os demais isótopos são radioativos e possuem tempo

de vida que varia de 1,2 nanosegundos a 16,2 horas.

31

Obtenção

O bromo é obtido a partir da agua do mar e de lagoas salgados.

Cerca de 20% do bromo produzido é empregado na obtenção de

derivados orgânicos tais como brometo de metila, brometo de etila e

dibromocloropropano. Esses Compostos são usados na agricultura.

O bromo é empregado na fabricação de produtos de pulverização,

agentes não inflamáveis, produtos para a purificação de águas,

corantes, brometos empregados em fotografia (brometo de prata,

AgBr), desinfetantes, inseticidas e outros.

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Iodo

O iodo (do grego iodés, cor violeta) é um elemento químico de símbolo I, de número atômico 53 (53 prótons e 53 elétrons) e de massa atômica 126,9 u.

Há no total 145 isótopos do iodo.

Somente o I-147 é estável e corresponde

a praticamente a 100% do Iodo encontrado na Terra.

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Todos os demais isótopos são radioativos e possuem tempo de

vida que varia de 150 nanosegundos a 1,57×107 anos.

Obtenção

Há dois métodos industriais diferentes de obtenção do Iodo. O método mais usado depende da matéria-prima vinda do salitre do chile. O outro método é a extração da salmoura natural que não é economicamente viável.

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A deficiência de iodo é a causa mais comum e prevenível do retardo mental e

danos cerebrais no mundo.

Crianças com deficiência de iodo podem crescer apáticas, com retardo

mental, incapazes de se movimentar normalmente, podem desenvolver

Surdo mudez , Redução de 10 a 15 pontos de QI.

Adultos - bócio

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ASTATO

O astato (ou astatínio) é um elemento químico de símbolo At e de número atômico

igual a 85 (85 prótons e 85 elétrons), com massa atômica de aproximadamente 210 u.

Atualmente foram encontradas apenas 25g de Astatínio na natureza. É o elemento mais raro do mundo.

Atualmente, não é conhecida nenhuma aplicação prática deste elemento.

36

Todos os 141 isótopos do Astato são radioativos.

Possuem o tempo de vida que varia de

125 nanosegundos a 8 horas.

O At-210 é o mais estável e é utilizado

como padrão da massa do Astato.

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Obtenção

Método de obtenção baseado em traçadores radioativos são os únicos meios

de obtenção utilizados.

traçadores radioativos são radioisótopos que, usados em pequenas

quantidades, podem ser "acompanhados" por detectores de radiação.

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Gases Nobres

Hélio

O hélio possui dois elétrons, que

completam a camada 1s2

Os demais gases nobres apresentam

camada de valência completa com 8 elétrons (octeto completo)

Essa configuração eletrônica é muito

estável e está relacionada com a baixa

reatividade química desses elementos 39

Obtenção

Depósitos de gases naturais: primeiro Liquefaz os hidrocarbonetos

sobra um resíduo o hélio.

NÊONIO

O néon ( do grego néos = novo)

É um gás nobre incolor, praticamente inerte, presente em pequena quantidade no ar atmosférico.

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Existem 11 isótopos do neônio, sendo apenas 3 estáveis.

Há o Ne-20 (90,48%), Ne-21 (0,27%) e o Ne-22 (9,5%).

Todos os demais isótopos possuem um tempo de vida que

varia de 3.746×10-21 segundos a 3.38 minutos.

OBTENÇÃO

DESTILAÇÃO FRACIONADA DO AR LIQUEFEITO.

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ARGÔNIO

Há no total 24 isótopos do argônio, no entanto apenas 3 são

estáveis.

São eles: Ar-36 (0,3365%), Ar-38 (0,0632%) e Ar-40

(99,6003%). Todos os demais são (existem por muito pouco tempo)

OBTENÇÃO

DESTILAÇÃO FRACIONADA DO AR LÍQUIDO.

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CRIPTÔNIO

Há 37 isótopos do criptônio. Apenas 6 deles são estáveis.

São eles: Kr-78, Kr-80, Kr-82, Kr-83, Kr-84 e Kr-86.

O isótopo Kr-78 possui o mais longo tempo de vida com

0,9×10+20 anos, no entanto contribui com 0,35% de todo

criptônio da Terra.

OBTENÇÃO:

DESTILAÇÃO FRACIONADA DO AR.

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XENÔNIO

OBTENÇÃO

DESTILAÇÃO FRACIONADA DO AR.

44

RADÔNIO

Há 37 isótopos de radônio. Todos são radioativos e nenhum é

estável.

A massa desses isótopos varia de Rn-196

a Rn-228.

O tempo de vida varia de microssegundos a 3,8235 dias para o

Rn-222, o qual é o mais comum.

Obtenção

Decaimento Nuclear 45

Referencias Bibliográficas J.D Lee Química Inorgânica não tão concisa 5°edição Shriver & Atkins Química Inorgânica 4 °edição

46