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Novas datas de provas

P2 – dia 23/10 P3 – dia 29/11 Psub – dia 06/12

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GRUPO 2 Aula 05

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Eletrólise do cloreto de berílio fundido

BeCl2 (l) → Be (l) + Cl2(g)

Eo = -1,85 - 1,36 = - 3,21 V

2 Cl- (aq) → Cl2 (g) + 2 e-

Be+2 (l) + 2 e- → Be (s)

beriloOHSiOOAlONaBeONaOHOSiAlBe

6 3 2 2232218623 ++++→+ ∆

COBeClClCBeO 22 +→++ ∆

Método de obtenção

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Apresenta diferenças consideráveis dos demais elementos do grupo:

é o menos metálico do grupo

ele é muito pequeno e tem eletronegatividade alta

seus compostos tem propriedades comumente atribuídas a ligações covalentes

O acetato de Be consiste de um

átomo central de O rodeado por

um tetraedro de quatro átomos

de Be, os quais por sua vez

estão unidos por íons acetato.

Principais compostos - Berílio

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Forte relação diagonal com o Alumínio:

• Be e Al formam hidretos, haletos e óxidos covalentes

• Os óxidos de Be e Al são anfóteros

• Na presença de excesso de OH- formam [Be(OH)4]2- e [Al(OH)4]-; Mg não reage com OH-

•Be e Al formam carbetos (C-4) e produzem metano por reação com água; os demais formam C2

2- e liberam etino por reação com água

Relação diagonal

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- O Berílio é anfótero, reage com ácidos e bases

MgO (s) + 2 H2O (l) → Mg(OH)2 (aq)

Be (s) + 2 HCl (aq) → BeCl2 (aq) + H2 (g)

Be (s) + 2 OH- (aq) → [Be(OH)4]-2 (aq) + H2 (g)

MgO (s) + 2 HCl (aq) → MgCl2 (aq) + H2O (g)

MgO (s) + OH- (aq) → x

Demais metais do grupo não são anfóteros

- Liga de Be – Cu: O berílio é adicionado ao cobre em pequenas quantidades já que seu pequeno tamanho mantém os átomos de Cu mais juntos, aumentando a rigidez (em relação ao cobre puro), mantendo a condutividade.

- Os sais solúveis de Berílio são tóxicos Restringe utilização industrial


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• Eletrólise do cloreto de magnésio (fundido), que é obtido a partir da água do mar

MgCl2 (l) → Mg (l) + Cl2(g)

Eo = -1,85 - 1,36 = - 3,21 V 2 Cl-(aq) → Cl2(g) + 2 e-

Mg2+(l) + 2 e- → Mg(s)

• A partir da dolomita: MgCO3.CaCO3 (s) → Mg (s)

Mg2+ (aq) + Ca(OH)2 (aq) → Mg(OH)2 (s) + Ca2+ (aq)

Mg(OH)2 (s) + 2 H3O+ (aq) → Mg2+ (aq) + 4 H2O

(l)

Elevadas temperaturas Mg é obtido no estado líquido e removido por destilação

Métodos de obtenção

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• A densidade do Magnésio é 2/3 da densidade do Alumínio, porém é mais mole que este. Suas ligas, porém, têm grande resistência, e são aplicadas onde leveza e dureza são exigidas: aviões!

Liga com Li (14%), Al (1%) e Mg (84%): estrutura de aeronaves

Problemas para seu emprego em larga escala: - É mais caro que o aço e mais difícil de ser trabalhado. - Funde a baixa temperatura e pode ser deformado facilmente. - não pode ser resfriado com água, pois reage com esta. Reage com N2 (Mg3N2) e com o CO2 (MgO (s) + CO2 (g) → MgCO3 (s))

• grande importância biológica

Responsável pela ativação de muitas enzimas

Principais compostos - Magnésio

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Mg(OH)2: leite de magnésia, empregado como antiácido estomacal

MgO: formado por cátion (Mg2+) e ânion (O2-):

- alta resistência a fusão (2800 oC): uso em tijolos refratários

- bom condutor de calor e pobre condutor elétrico: uso em isolantes de

aquecedores elétricos

MgSO4: sal de Epson, empregado como purgativo

Clorofila: função do Mg2+ é manter o anel rígido, para aumentar a eficiência na captação do fóton e conversão em energia para a fotossíntese

Principais compostos - Magnésio

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CaCl2 (l) → Ca (l) + Cl2(g)

Eo = -2,87 - 1,36 = - 4,23 V

2 Cl- (aq) → Cl2 (g) + 2 e-

Ca2+ (l) + 2 e- → Ca (s)

CaCO3 (s) → CaO (s) + CO2 (g)

CaO (s) + 2 NH4Cl (s) → CaCl2 (s) + 2 NH3 (g) + H2O (l)

Eletrólise ígnea


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CaCO3: - puros (calcita e aragonita) remanescentes da vida marinha fossilizada - impuros (giz e mármore)

mármore

HCO3- (aq) + H2O (l) H3O+

(aq) + CO32- (aq)

Os hidrogenocarbonatos são mais solúveis e são carregados para dentro do solo

Estalactite Estalagmite

Principais compostos - Cálcio

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Sistema fechado

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O cimento Portland tem como matéria prima o calcário (basicamente de carbonato de cálcio CaCO3), argila (silicatos complexos contendo alumínio e ferro como cátions principais), minério de ferro, gesso e aditivos.


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CaO: cal viva, porque reage com a água rapidamente e exotermicamente (capaz de incendiar madeiras ou papéis úmidos)

CaO (s) + H2O (l) → Ca(OH)2 (aq)

Composto pouco solúvel conhecido por cal extinta

A cal viva é utilizada na metalurgia, para retirar a impureza SiO2 do mineral

CaO (s) + SiO2 (s) → CaSiO3 (s)

A cal viva é utilizada para a produção de acetileno, usado em maçaricos

CaO (s) + 3 C (s) → CaC2 (s) + CO (g)

CaC2 (s) + 2 H2O (l) → C2H2 (g) + Ca(OH)2 (aq)

Principais compostos – Cálcio

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• siderúrgicas: usadas na fabricação de aço nos fornos, regulador de pH em tratamento de águas;

• celulose e papel: para regenerar a soda caústica e para

branquear as polpas de papel, junto com outros reagentes;

• açúcar: na remoção dos compostos fosfáticos, dos compostos orgânicos e no clareamento do açúcar;

• tintas: como pigmento e incorporante de tintas à base de cal;

• alumínio: como regeneradora da soda;

CaO:


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CaO:


• tratamento de água na correção do pH, na coagulação do

alume e dos sais metálicos, na remoção da sílica;

• estabilização de solos

• obtenção de argamassas de assentamento e revestimento como plastificante, retentor de água e de incorporação de agregados

• misturas asfálticas como neutralizador de acidez e reforçador de propriedades físicas (em geral, 1% das misturas);

• fabricação de blocos construtivos como agente aglomerante e cimentante (em geral, 5 a 7% do volume do bloco).

• usos diversos: precipitação do SOx dos gases resultantes da queima de combustíveis ricos em enxofre; proteção às árvores; desinfetantes de fossas; proteção à estábulos e galinheiros.

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Ca(OH)2 (aq) + CO2 (g) → CaCO3 (s) + H2O (l)

Ca(OH)2: usado para testar a presença de CO2

Ca5(PO4)3OH: hidroxiapatita, esmalte dos dentes. O estrago nos dentes é causado pelo ataque dos ácidos formados na digestão dos alimentos por bactérias. Ca5(PO4)3OH (s) + 4 H3O+ (aq) → 5 Ca2+ (aq) + 3HPO4

2-(aq) + 5 H2O (l)

Tratamento com Flúor forma uma cobertura mais resistente ao ataque:

Ca5(PO4)3OH (s) + F- (aq) → Ca5(PO4)3F (s) + OH-(aq)

CaSO4.2H2O: gesso, usado em construções na argamassa e na decoração

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Eletrólise do cloreto fundido (BaCl2 ou SrCl2)

Redução do óxido com alumínio:

6 SrO(s) + 2Al(s) → 3Sr(s) + Sr3Al2O6(s)

Aluminotermia


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Compostos Organometálicos

Be e Mg formam número considerável de compostos deste tipo.

Reagente de Grignard (RMgBr), são utilizados na síntese de álcoois, aldeídos e cetonas, além da sua aplicação em QI para obtenção de outros compostos organometálicos.

Aplicações industriais dos elementos do grupo 2

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Correção do pH do solo

Ca(OH)2 (s) + 2 H3O+ (aq) → Ca2+ (aq) + 4 H2O (l)

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O medicamento, utilizado para destacar órgãos em exames radiológicos, pode ter causado a morte de pelo menos 21 pessoas no país. Sua matéria-prima é o sulfato de bário.

No entanto, análise preliminar da Fiocruz (Fundação Oswaldo Cruz) aponta a presença de carbonato de bário, distribuído em diversos Estados pelo laboratório Enila, do Rio de Janeiro. O carbonato de bário é utilizado em venenos para rato.

O Enila informa a ANVISA que os 600 kg de carbonato de bário foram usados para sintetizar 595 kg de sulfato de bário, matéria-prima do Celobar.


Celobar

BaCO3 (s) + H2SO4 (aq) → BaSO4 (s) + H2O (l) + CO2 (g)

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Sais de Sr são muito utilizados em pirotecnia ou como sinalizadores

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