Família do Carbono (4A ou 14)

Tudo sobre a Família do Carbono.

1. Componentes do Grupo: Alana Almeida - 13/0099376 Eduardo Nepomuceno – 13/0059609 Luísa Doca – 12/0127075

2. Família do Carbono C, Si, Ge, Sn e Pb

3. Grupo 14, Família 4A

4. Introdução CARBONO SILÍCIO GERMÂNIO ESTANHO CHUMBO

5. CARBONO

6. Principais Propriedades Símbolo : C Grupo: Ametal Número atômico: 06 Massa Atômica: 12,011 Ponto de fusão e ebulição: Dependerá da forma alotrópica Densidade: Dependerá da forma alotrópica Estados de oxidação : - 2, +2, +4 Configuração eletrônica: 1 s 2 2 s 2 2 p 2

7. Estados Alotrópicos Diamante x Grafite Fulereno - C 60 Nanotubos Nanoespumas

8. Aplicações Gás Natural Petróleo Carvão

9. Hidrocarbonetos Radicais Livres derivados de Hidrocarbonetos

10. Isótopos O carbono-14  é um radioisótopo com uma meia-vida de 5715 anos que se emprega de forma extensiva na datação de materiais orgânicos .

11. Óxidos de Carbono M onóxido de Carbono (CO ) Dióxido de Carbono (CO 2 )

12. Impacto Ambiental Efeito Estufa, Ciclo do Carbono

13. Efeito Estufa

14. Ciclo do Carbono

15. SILÍCIO

16. Principais Propriedades Símbolo: Si Número atômico: 14 Grupo: Metaloides Massa Atômica : 28,086 Estado: Sólido a 25°C (298K ) Ponto de fusão: 1.414º C (1687 K) e Ponto de ebulição: 2.900º C (3173 K) Densidade: 2,33 g/cm 3 Estados de oxidação : +4 Configuração eletrônica: 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6

17. Ametista, variedade cristalina do quartzo Cristobalita Tridimita Asbestos/ Amianto

18. Aplicações Transistores para chips Células solares Ligas de aços , latões e bronzes Tijolos Silicones

19. Obtenção do Silício Sílica de alta pureza em fornos de arco elétrico SiO 2 (s)+ C(s) Si (l) + CO 2 (g) Triclorosilano (HSiCl 3 ), o Tetracloreto de silício (SiCl 4 ) e o Silnao  (SiH 4 )

20. Precauções Afeta principalmente os mineiros

21. GERMÂNIO Pedaço de 12 gramas  de germânio policristalino.

22. Principais Propriedade Símbolo : Ge Número atômico : 32 Grupo: Metaloides Massa Atômica: 72.61           Estado: Sólido a 25°C (298K) Ponto de fusão : 938.3°C ( 1211.4K)e Ponto de ebulição : 2820°C (3093K) Densidade : 5.323 g / cm 3 Estados de oxidação : +4 Configuração eletrônica: [Ar ] 3d 10 4s 2 4p 2

23. Aplicações Amplificadores de guitarras elétricas Radares Espectroscópios

24. Obtenção de Germânio Os únicos minerais rentáveis para a extração do germânio são a  germanita  (69% de germânio) e ranierita  (7-8% do elemento ). A forma mais comum de obtenção de germânio metálico é através da extração via fusão fracionada ou pela remoção de via cloreto ( GeCl4) GeCl 4 + 2H 2 O GeO 2 + 4HCl (hidrólise)

25. Propriedades Químicas Germanatos  (GeO 3 -2 ), Dióxido de germânio (GeO 2 ) e Monóxido de germânio ( GeO )

26. Impactos Ambientais

27. ESTANHO

28. Principais Propriedades Símbolo: Sn Grupo: Metal Número atômico: 50 Massa Atômica: 118,7 Ponto de fusão : 232,65 °C (505,8 K) e de ebulição: 2.601,85 °C(2875 K) Estado: Sólido a 25°C Densidade : 7310 kg/m³ Estados de oxidação: -4, +2, +4 Configuração eletrônica : [Kr] 4d 10 5s² 5p²

29. Alótropos Estanho alfa ou forma “cinzenta”: estrutura cristalina cúbica, como Si ou Ge , em baixas temperaturas. Estanho beta ou forma “branca”: estrutura cristalina tetragonal, quando aquecido acima de 13,2 °C.

30. Propriedades Químicas SnO (monóxido de estanho) é anfótero como SnO 2 (dióxido de estanho). Não possui uma série estável de hidretos, só tetrahidertos ( SnH 4 ). O íon estanoso ( Sn 2+ )é um ácido moderadamente forte, e também apresenta tendência de formar complexos com ânions. Por exemplo, na presença de íons cloreto, se formam complexos SnCl + , SnCl 2  , SnCl 3 -   e SnCl 4 2- . O dióxido de estanho, SnO 2   dissolve-se em base para formar íon titanatos , Sn(OH) 6 -2  , e em ácidos halogenídricos formando complexos do tipo SnCl 6 -2

31. Aplicações Folhas de Flandres Ligas de estanho Cloreto de estanho

32. Obtenção Minério: O principal minério do estanho é a cassiterita ( óxido de estanho) (SnO 2 ), Metal: Sn – extração do estanho metal a partir da redução do óxido de estanho (mineral) com o C ou CO. SnO 2 (s) + C (s) Sn (l) + CO 2 (g) SnO 2 ( s) + 2CO (g) Sn (l) + 2CO 2 (g)

33. Precauções

34. CHUMBO

35. Principais Propriedades Símbolo: Pb Grupo: Metal Número atômico: 82 Massa Atômica: 201,2 Ponto de fusão : 327,46 °C (600,61K ) e ebulição: 1748,85 °C(2022 K ) Estado: Sólido a 25°C Densidade: 11340 kg/m³ Estados de oxidação: +2 , +4 Configuração eletrônica: [Xe ] 4f 14  5d 10   6s 2 6p 2

36. Propriedades Químicas O monóxido de chumbo ( PbO ) é anfótero, já o dióxido de chumbo ( PbO 2 )é bom oxidante, mas suas propriedades ácido-base não são bem conhecidas. Quando o Pb 2+ é tratado com álcalis, precipita primeiro o Pb (OH) 2 , que depois se dissolve no excesso no excesso da base, formando Pb (OH) 3 -3 . Pb +2   também forma complexos com íons haletos (PbX 2 ), são moderadamente insolúveis, porém dissolvem-se na presença de excesso de íons haleto para formar complexos como PbCl 3 -  e PbI 3 -   .

37. Aplicações Bateria de chumbo- ácida Ligas metálicas de chumbo Silicatos de chumbo para a fabricação de vidros Nitreto de chumbo, Pb (N 3 ) 2

38. Obtenção de Chumbo Metal: Pb - É obtido a partir da transformação do mineral em óxidos através de “ ustulação oxidante” e a redução com o CO ou C. PbS (s) + 3/2 O 2 ( g) → PbO (s) + SO 2 (g) (etapa 1) PbO (s)+ CO (g) → Pb (l) + CO 2 (g) (etapa 2) Minérios: Galena Cerusita Anglesita

39. Precauções Perturbação da biossíntese da hemoglobina e anemia; Aumento da pressão sanguínea; Danos aos rins; Abortos; Alterações no sistema nervoso; Danos ao cérebro; Diminuição da fertilidade do homem através de danos ao esperma; Diminuição da aprendizagem em crianças; Modificações no comportamento das crianças, como agressão, impulsividade e hipersensibilidade.

40. Impactos Ambientais

41. Bibliografia: http://www.infoescola.com/elementos-quimicos/silicio / http:// www.brasilescola.com/quimica/silicio.htm http:// www.artigonal.com/quimica-artigos/estudo-das-propriedades-da-familia-do-carbono-1006516.html http:// www.ebah.com.br/content/ABAAABasYAA/relatorio-experimental-grupo-carbono http:// pt.wikipedia.org/wiki/Carbono http://pt.slideshare.net/gpsfxy/germnio http://web.ccead.puc-rio.br/condigital/mvsl/Sala%20de%20Leitura/conteudos/SL_os_metais.pdf http://www.ebah.com.br/content/ABAAAA2iIAE/trabalho-sobre-estanho