Família do Carbono finalizado (formato 1)

slides terminados (espero rsrs)

1. Universidade Estadual do Centro-Oeste – UNICENTRO Elementos do Grupo 14 Família do Carbono Alunos: Edenilson, Luiz e Samantha

2. Propriedades Periódicas

3. A configuração dos elementos da família 14 é do tipo ns 2 np 2 Há um aumento de reatividade na seguinte ordem: C < Si < Ge < Sn < Pb < Fl Estrutura Eletrônica e Reatividade

4. Hibridização A hibridização é um fenômeno que permite ao átomo realizar um número maior de ligações, aumentando assim a sua estabilidade . SnF 4

5. Improbabilidade da formação de cátion X 4+ Aumentos relativamente grandes entre EI 2 e EI 3 . Energia de Ionização

6. Eletronegatividade F > O > N > Cl > Br > I > S > C

7. Abundância, Ocorrência e Aplicações

8. Abundância

9. Processo de Obtenção

10. O carbono é o 17º elemento mais abundante na crosta terrestre e o 4º no universo. Ocorre como elemento livre nas formas de diamante e grafite. Também ocorre combinado com outros elementos e compostos: carbonatos de Ca e Mg, petróleo e carvão. Além dos compostos gasosos CO 2 e CO que estão presentes na atmosfera. Como é encontrado na Natureza

11. Obtenção Carvão: é composto basicamente por carbono, enxofre, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio. Coque: material carbonáceo obtido através da carbonização do carvão a altas temperaturas. Negro de fumo: obtido pela combustão incompleta de hidrocarbonetos oriundos do gás natural e petróleo metano (CH 4 ) e acetileno (C 2 H 2 ). Carvão ativado : ativado com tratamento químico ou físico de um “precursor” carbonáceo. Diamante e grafite: extraídos por mineração. Fibras de Carbono: filamentos de carbono alinhados em uma mesma direção.

12. Coque: é de grande importância na metalurgia e é empregado como combustível fóssil Negro de fumo (fuligem): pigmentos, indústria da borracha . Carvão Ativado: descoloração do açúcar, adsorção de gases venenosos, filtros no tratamento de água, catalisadores. Grafite: fabricação de eletrodos, indústria do aço, fundição de metais, obtenção de cadinhos, lubrificante, lápis, reatores nucleares, lonas de freio, escova para motores. Diamante: 30% produção mundial: joalheria e 70% restante: fabricação de brocas ou abrasivos para cortar e polir e para ferramentas cirúrgicas. Fibras de Carbono: excelentes propriedades mecânicas, baixo peso, alta resistência química, tolerância a altas temperaturas. Tem aplicações na indústria aeroespacial, engenharia civil, militar e esportiva. Aplicações

13. Como é encontrado na Natureza O Silício é o segundo elemento mais abundante na crosta terrestre. Se apresenta na forma amorfa (pó pardo) e cristalina (forma octaédrica de coloração azul grisáceo com brilho metálico). É encontrado em forma de silicatos e sílica, nas rochas, areia e argila.

14. Obtenção O silício é obtido pela redução do SiO 2 com coque (C) em temperaturas elevadas, deve-se trabalhar com excesso de Si para evitar formação do SiC. Processo de Purificação:

15. Aplicações Indústria do aço Eletrônica Semicondutores Construção (SiO 2 ) Produtos poliméricos Xampus e plásticas

16. Como é encontrado na Natureza Os únicos minerais rentáveis para a extração do germânio são a germanita (69% de germânio) e ranierita (7-8% do elemento); além disso está presente no carvão, na argirodita e outros minerais.

17. Obtenção A forma mais comum de obtenção de germânio metálico é através da extração via fusão fracionada (fabricação de circuitos integrados). Outra forma é a remoção via composto de cloreto (GeCl 4 ) que, posteriormente, é transformado em dióxido de germânio (GeO 2 ) via hidrólise. C om a adição de hidrogênio ou carvão, é reduzido a germânio puro. GeCl 4 + 2H 2 O → GeO 2 + 4HCl GeO 2 + 2H 2 → Ge + 2H 2 O

18. Aplicações Circuitos integrados de alta velocidade, amplificadores de baixa intensidade Espectroscópios e outros instrumentos baseados na óptica de infravermelhos Adição ao cobre para aumento de resistência química e ao berílio para aumento de ductibilidade Fabricação de diodos e outros componentes eletrônicos Fabricação de joias

19. Como é encontrado na natureza O Estanho é relativamente escasso, sua concentração na crosta terrestre é de 2 ppm. A maioria do estanho do mundo é produzida a partir de depósitos placer. É originado em quase sua totalidade do minério cassiterita

20. Obtenção O Estanho é obtido através da redução, por Carbono, do minério cassiterita (SnO 2 ) segundo a equação: SnO 2 + 2C  2CO + Sn Para que o monóxido de carbono produzido seja eliminado pode-se oxidá-lo a dióxido de carbono.

21. Aplicações Galvanoplastia Ligas metálicas Solda macia Sais para fabricação de espelhos, papel, remédio e fungicidas Molas Embalagens Decoração

22. Como é encontrado na natureza A maioria de todo o Chumbo impuro do planeta se apresenta na forma de galena (PbS). Pode ser encontrado junto a outros metais, como: Cobre, Zinco, Prata e Tório; além de Urânio. Outros minerais que contêm quantidades significativas de Chumbo são a cerusita (PbCO 3 ) e a anglesita (PbSO 4 ), que são mais raros.

23. Obtenção Através da ustulação do minério de chumbo, obtém-se como produto o óxido de chumbo que é reduzido com a utilização de coque, fundente e óxido de ferro. O chumbo bruto obtido é separado da escória por flotação. A seguir, é refinado para a retirada das impurezas metálicas, que pode ser por destilação. Desta forma pode-se obter chumbo com uma pureza elevada (99,99%).

24. Aplicações Bateria para automóveis Manuseio de ácidos Solda, fusíveis e revestimentos elétricos Blindagem de radiação Usinas de energia nuclear Proteção contra raios-X

25. Propriedades Fisicoquímicas

26. Formas Alotrópicas C – carvão, diamante e grafite Si – amorfo e cristalino Ge – cristalina Sn – cinzento, branco e rômbico Pb – cristalino metálico

27. Estado Físico

28. Ponto de ebulição - PE  é a temperatura à qual se dá a passagem do estado líquido ao estado gasoso. O  ponto de fusão - PF  é a temperatura a qual uma substância passa do estado sólido ao estado líquido. Ponto de Fusão e Ebulição

29. Densidade

30. Condutividade

31. Eletroquímica

32. Fleróvio Transurânico, radioativo, provavelmente metálico, sólido de aspecto prateado. Ununquádio ou eka-chumbo. Isótopos: 114 Fl 289  30s, 114 Fl 288  2s, 114 Fl 285  0,58s. 2012 – Georgiy Flerov. "ilha de estabilidade“. Elemento mais pesado com o qual já foram realizadas experimentos químicos.

33. Referências SHRIVER, D.F.; ATKINS, P.W. Química Inorgânica. 4ª ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. LEE, J. D. Química inorgânica não tão concisa. 5.ed. São Paulo: Edgard Blucher, 1999. ATKINS, P.W.; JONES, L. Princípios de Química. 3ª ed. Porto Alegre: Bookman, 2007. ALVES, P.A. Guia dos elementos químicos. Publicação Quilab Produtos de Química Fina. 2008. HOUSECROFT, C.E.; SHARPE, A.G. Química Inorgânica volume 1. 4.ed. Rio de Janeiro:LTC, 2013. http://nautilus.fis.uc.pt/ [acesso dia 02/08/2015] http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc34_3/04 AQ45-11.pdf [acesso dia 31/07 /2015] http://www.cprm.gov.br/publique/media/q23chumbo.pdf [acesso dia 31/07/2015] http://site.ufvjm.edu.br/flavianatavares/files/2013/04/Família-do-Boro-e-do-Carbono-2014.pdf [acesso dia 31/07/2015] http://pt.slideshare.net/alanaalmeida712/famlia-do-carbono-4a-ou-14[acesso dia 02/ 08/2015] http://www.ct.ufrgs.br/ntcm/graduacao/ENG06632/Ustulacao.pdf [acesso dia 02/08/2015]