calcogênios
TRANSCRIPT
UESB-UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA DQE-DEPARTAMENTO DE QUMICA E EXATAS DISCIPLINA: QUMICA INORGNICA I DOCENTE: MARLUCIA BARRETO
CalcogniosDase Porto, Dimas Brito, Emanuela Mota, Maurcio Bruno, Sayonara Carib e Vanessa Neres.
JEQUI-BA
MARO/2013
Figura 1: Classificao peridica dos elementos
Grupo 15
Grupo 16
Tabelas 1 e 2: PropriedadesElemento ppm
qumicas do grupo 16Configurao eletrnica Estados de oxidao -II, -I -II, VI, IV, VI II, IV, VI II, IV, VI II, IV P.F. (C) P.E. (C)
Abundncia relativa 1 16 68 74 ---1 energia de ionizao KJ mol 1.314 999 941 869 813
Oxignio Enxofre Selnio Telrio Polnio Elementos
455.000 340 0,05 0,001 Traos Raio covalente Raio inico
[He] 2s2 2p4 [Ne] 3s2 3p4 [Ar] 3d10 4s2 4p4 [Kr] 4d10 5s2 5p4 [Xe] 4f 14 5d10 6s2 6p4 2 energia de ionizao KJ mol 3.388 2.252 2.045 1.790 ---Eletronegatividade de Pauling 3,5 2,5 2,4 2,1 2,0
Oxignio Enxofre Selnio Telrio Polnio
0,74 1,04 1,14 1,37 ----
1,40 1,84 1,98 2,21 ----
-229 114 221 452 254
-183 445 685 1.087 962
Tipos de ligaes dos calcognios
stomo de S, Se ou Te no Estado excitado Estado mais excitado estado fundamental.
p
d
Dois tomos desemparelhados Quatro eltrons desemparelhados Seis eltrons desemparelhados possibilitam a possibilitam a formao de duas ligaes. possibilitam a formao de quatro ligaes. formao de seis ligaes. Seis pares eletrnicos Quatro deeletrnicos, eltrons, levam a uma a Cinco pares portanto levam apares uma estrutura octadrica. estrutura comtrigonal duas posies estrutura tetradrica bipiramidal com uma ocupadas por pares isolados. posio ocupada por um par isolado.
xidos Praticamente todos os elementos reagem com oxignio formando xidos. Eles so classificados em funo da sua estrutura geomtrica ou de suas propriedades qumicas . Estrutura geomtrica xidos normais, por exemplo H2O, MgO e Al2O3
Perxidos, contm uma quantidade maior de oxignio que o esperado a partir do nmero de xidao de M. Ex: H2O2, Na2O2 e KO2. Subxidos so compostos com menos oxignio, com ligaes M-O e M-M. Ex: O=C=C=C=O.
Perxido de HidrognioO H2O2 puro um lquido e tem ponto de ebulio mais elevado que a gua. muito importante na indstria. til para contrabalancear o Cloro. 2H2O2 + Cl2 2HCl + O2 instvel com relao ao desproporcionamento.Diagrama de Latimer + 0,68 O2 2V
H2O2
+ 1,776V
H2O
+ 1,229V
Propriedades qumicas dos xidosxidos bsicos: xidos metlicos so geralmente bsicos. Ex: CaO, CrO. xidos cidos: so os xidos dos elementos no metlicos. Ex: CO2, NO. xidos anfteros: so compostos que reagem tanto com cidos fortes como bases fortes. Ex: BeO, ZnO, PbO. xidos nutons: xidos colvalentes que no apresentam caractersticas nem cidas nem bsicas. Ex: N2O, NO, CO
xidos de Enxofre, Selnio, Telrio e Polnio.Tabela 4. Os xidos
Elemento
MO2 SO2
MO3 SO3
Outros xidos S2O (S2O) (S-O-O) (SO4)S6O, S7O, S8O. S9O, S10O
S Se Te Po
Se O2 TeO2 PoO2
SeO3 TeO3 TeO PoO
Os dixidos SeO2, TeO2, PoO2 so obtidos pela combusto do elemento ao ar. O SO2 gs incolor com um cheiro asfixiante e muito solvel em gua.
Os elementos desse grupo, exceto o Te, so polimrficos, isto , podem ser obtidos em mais de uma variedade alotrpica.
Figura 2. Orbitais moleculares do oxignio.
DetergentesSo constitudos de molculas com uma parte orgnica no polar, e com um grupo polar.
Caractersticas gerais do oxignio O gs bastante reativo, incolor e inodoro. Nas formas slidas e liquidas tem a cor azul plido. O O2 paramagntico, e o O3 diamagntico. O O3 usado como desinfetante na purificao da gua potvel. Quase todos os elementos reagem com ele formando xidos, as Oxignio (O) excees so alguns poucos metais nobres como Pt, Au e W, e os gases nobres. A temperatura de 183 C passa ao estado lquido com uma colorao azul claro .
Abundncia e obteno do Oxignio Constitui o oznio na alta atmosfera (20 a 35 Km) Obteno Industrial : Destilao Fracionada do Ar Lquido Obteno natural: processo da fotossntese 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 Obteno em Laboratrio: produzido em pequena escala . O oxignio obtido industrialmente pela destilao fracionada do ar lquido. s vezes preparado, em pequena escala no laboratrio, pela decomposio trmica do KClO3 (MnO2 como catalizador). 2KClO3 2KCl + 3O2 Pode ser obtido tambm pela decomposio cataltica de hipocloritos: 2HOCl 2HCl + O2
Diferenas entre o Oxignio e os demais elementos
Eletronegatividade Forma ligaes duplas fortes .
Alotropia Oxignio singlete Oxignio trplete O oznio (O3)
do Oxignio
O O2 uma molcula paramagntica.
Tabela 5. disposio dos eltrons nos orbitais moleculares antiligantes, 2py 2pz
Segundo estado excitado (eltrons tem spins opostos)
(Eltrons com spins emparelhados) py pz
singlete
Esta do 3+ g
Energia / KJ 157
Primeiro Primeiro estado estado excitado (eltrons excitado (eltrons emparelhados) emparelhados) Estado fundamental (eltrons com spins paralelos)
singlete singlete 1g 1g 92 92
tripete
3-g
0
LEE, J.D. qumica inorgnica no to concisa vol. 1. pg. 272
Qumica Inorgnica I
Fig. 3. Formao do oznio
Aplicaes do Oxignio usado na solda e no corte de metais com maarico oxiacetilenico. essencial na respirao (para liberao de energia no organismo) tanto dos animais como das plantas. Cerca de 80% do O2 utilizado na conveno de ferro-gusa em ao. Usado como agente oxidante (comburente) em foguetes. Usado para oxidar NH3 no processo de obteno do HNO3
Fotossntese
Principais caractersticas do enxofre Odor caracterstico Queima no ar com chama azulada formando SO2. As cadeias de enxofre contem de 2 20 tomos.
www.enymaraa.blogspot.com.br/2011/12/pedras-preciosas-2.html
um constituinte das protenas e est presente nos aminocidos.
Enxofre (S)
E a besta foi presa, e com ela o falso profeta, quediante dela fizera os sinais, com que enganou os que receberam o sinal da besta, e adoraram a sua imagem. Estes dois foram lanados vivos no lago de fogo que Arde com enxofre.. (Apocalipse 19:20)Fig. 6. Enxofre elementar.
Obteno e abundncia
Encontrado principalmente na forma de Sulfetos e Sulfatos.
Figura 7: Mina de Enxofre na Indonsia.
Grandes depsitos de enxofre nativo so encontrados nos EUA (Golfo do Mxico, Louisiana, Texas e Mxico), na Polnia e Ucrnia. Esses depsitos foram formados por bactrias anaerbias que metabolizam CaSO4 e excretam H2 S e S.
Projeto: Vulco Mount Pinatubo
Figura 8. Mina de Enxofre na Indonsia.
Minerais do enxofre
Fig 9. galena
Fig 10 .esfalerita
Fig 11. cinabrio
Fig 12. estibina
Processo Frasch - Extrao do EnxofreAr comprimido Processo Frasch. Disponvel em http://www.ceunes.ufes.br/downloads/2/vichagas-enxofre.pdf Enxofre solidificado
Agua Quente
Camadas rochosas
Formao contendo enxofre
Sal
recuperao de gs naturalH2S
Fig. 13. Processo Frasch de extrao do enxofre.
Produo de H2SO4
Alotropia do Enxofre
Octaedro ortorrmbico ( enxofre) Prisma monoclnico (-enxofre) -monoclnico.
Fig. 14. Enxofre rmbico e monoclnico respectivamente.
Haletos do Enxofre
SF4 : Reativo, Sensvel a gua SF4+ 2H2O SO2 + 4HF ( Agente do Fluorao) SF6: Gs incolor , Inodoro, No inflamvel, insolvel, inerte (isolante de transformadores) SCl2: Lquido vermelho, Odor desagradvel e de importncia industrial na fabricao do Gs mostarda.
MX6
MX4
MX2 OF2 Cl2O Br2O
M2X2
M2X
OutrosO3F2, O4F2, Cl2O6, Cl2O7, BrO3, I2O4,I4O9, I2O3, SSF2, S2F4, S2F10
O S Se Te PoSF4 SCl4 SeF4 SeCl4 SeBr4 TeF4 TeB4 TeI4 PoCl4 POB4 PoI4
O2F2
ClO2 BrO2
SF6
SF2 SCl2
S2F2 S2Cl2 S2Br2 Se2CL 2 Se2Br 2
SeF 6
TeF 6
TeCl2 TeBr2 TeI2
Aplicaes do enxofre Indstria vulcanizao da borracha, explosivos e produtos para ondulao do cabelo. Medicina. pomadas e sabes medicinais Agricultura acar refinado.
Chuvas cidas
Selnio
Fig. 16: Selnio elementar
Fig.15: Suplemento mineral rico em Selnio
Fig.17: Alimentos naturais ricos em selnio
Principais caractersticas do selnio
Exibe o efeito fotoeltrico, convertendo a luz em eletricidade. Sua condutibilidade eltrica aumenta quando exposto a luz. So conhecidas 6 variedades alotrpicas do selnio. Raramente encontrado na natureza.
Obteno do selnio Ocorre na forma nativa associado ao enxofre. Obtido nas poeiras formadas durante calcinao de minrios como PbS, CuS e FeS2. obtido do sedimento andino do refino eletroltico do cobre.
Compostos do Selnio Disseleneto de carbono - CSe2 Trixido de selnio - SeO3 SeS2 Selenocistena - C3H7NO2Se Dixido de selnio SeO Sulfeto de selnio cido selnico - H2SeO4
Fig. 18: Selenocistena
Fig. 19: cido selnico
OBS:A selenocistena um aminocido. Sua estrutura qumica semelhante cistena, com um tomo de selnio no lugar do enxofre. Ela faz parte de vrias protenas. Como o cido sulfrico, o cido selnico um cido forte que higroscpico e extremamente solvel em gua. Solues concentradas so viscosas.
Aplicaes do selnio Clulas solares e retificadores. O Se usado em fotocopiadoras e em fotorreceptor destinado a receber imagem. Fotografias um antioxidante. O selnio um micronutriente para todas as formas de vida. Usado como aditivo para aos inoxidveis. Melhora a resistncia da borracha vulcanizada.
Qumica Inorgnica I
Telrio
Fig. 20. Telrio elementar.
Caractersticas do telrio O telrio um elemento relativamente raro. Quando cristalino, o telrio branco-prateado, e quando na forma pura apresenta um brilho metlico. . O telrio amorfo pode ser obtido por precipitao de uma soluo de cido teluroso ou cido telrico. O telrio um semicondutor. Quando fundido, o telrio tem a capacidade de corroer o cobre, o ferro e o ao inoxidvel.
Obteno do telrio O Te ocorre associados aos minrios do grupo dos sulfetos e obtido na forma concentrada a partir dos depsitos ou sedimentos andicos de refino eletroltico do cobre.
Minerais de telrio
Fig. 21. Tetradimita.
Fig. 22. .silvanita
Fig. 23. Ricardita
Fig. 24. Coloradoita
Compostos de telrio
Telureto de cdmio CdTeFig. 25. Telureto de cdmio CdTe
Calaverita - AuTe2 Telureto de hidrognio - H2Te Dixido de telrio - TeO2 Hexafluoreto de telrio TeF 6
Fig. 26. Telureto de hidrognio - H2Te
Fig. 27. Dixido de telrio - TeO2
Fig. 28. Calaverita - AuTe2
Aplicaes do telrio Tem ao fungicida, inseticida e germicida. Usado em espoleta de explosivos e apresenta ponteias aplicaes em painis solares. Adicionado a borracha aumenta sua resistncia ao calor e ao envelhecimento, e usado como pigmento azul para colorir o vidro. A maior parte de Te usado na fabricao de ligas com ferro e metais no ferrosos.
A maior parte do telrio usado em ligas com outros metais. adicionado ao chumbo para aumentar a sua resistncia mecnica, durabilidade e diminuir a ao corrosiva do cido sulfrico. Quando adicionado ao ao inoxidvel e cobre torna estes materiais mais facilmente usinveis.
Fig. 29. Aplicaes do telrio.
Polnio ObtenoIsolado em 1898, por Marie Currie. um elemento raro na natureza, sendo encontrado nos minrios de urnio em apenas100 microgramas por tonelada. Por volta do ano de 1976, foi descoberto pelo cientista Robert Gentry presente nas pedras de granito das profundezas da Terra. Irradiao do bismuto com nutrons no reator nuclear.
Propriedades gerais do Polnio
um elemento raro na natureza. Caracteristicamente metlico. Possui 33 istopos, sendo que o mais comum o polnio 210.
um metal voltil de baixo ponto de fuso. Dissolve-se facilmente em cidos diludos e levemente solvel em lcalis.
Aplicaes do Polnio Fonte de nutrons quando misturado ou em liga com o berlio. O polnio proposto para ser usado como gerador termoeltrico em satlites artificiais e sondas espaciais. Usado em escovas que removem a poeira
acumulada em filmes fotogrficos.
Polnio-210 Cerca de 11.700 pessoas morrem, anualmente, por causa do cncer de pulmo provocado pela ingesto de polnio 210.
Fig.30. Compostos do cigarro.
Referncias
LEE, J.D. QUMICA INORGNICA NO TO CONCISA. 5 ed. So Paulo: Blcher, 2000. p. 267-290,cap.15. ATKINS, P.; SHRIVER, F. QUMICA INORGNICA. 4 ed. Porto Alegre: Bookman, 2008. p. 398-415,cap. 15. GONZAGA IB, Martens A, Cozzolino SMF. Selnio. In: Cozzolino BIODISPONIBILIDADE DE NUTRIENTES. 2.ed. So Paulo: Manole, 2007. p. 575-613. SMF.
CARACTERISTICAS do polnio. Disponvel em: www.tecnomundo.com.br/quimica/1582polonio-o-mais-letal-dos-venenos.htm. Acessado em: 16 de maro de 2013 ENXOFRE para esfriar a Terra. Disponvel em: ISTO INDEPENDENTE .http://super.abril.com.br/ecologia/novos-suspeitos-aquecimento-global-598659.shtml. PROJETO Vulco Mount Pinatubo. Disponvel em: ISTO INDEPENDENTE. http://www.terra.com.br/istoe-temp/edicoes/2009/artigo87422-1.htm. Acessado em 16 de maro de 013.
Muito U, acabou? obrigado!Edio: Dimas Brito - email: [email protected]