Aula 03 grupo 1A
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O documento discute as propriedades dos metais alcalinos, incluindo litio, sódio, potássio e frâncio. Aborda suas características químicas, como reatividade com água e oxigênio, e propriedades físicas, como solubilidade e cor de compostos. Também explica como esses metais são obtidos industrialmente por eletrólise e seus usos principais, como na fabricação de sabão, papel e detergentes.
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- 3. Propriedades dos Metais Alcalinos
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- 6. Propriedades dos Metais Alcalinos
- 8. Propriedades dos Metais Alcalinos Relação Diagonal Similaridades entre pares de elementos ao se passar de um período para outro adjacente O Li é semelhante ao Mg e assim sucessivamente: - Sais de Li e Mg apresentam elevado caráter covalente nas ligações - Li e Mg formam óxidos normais. Os demais da família 1ª formam peróxidos ou superóxidos - Li é o único metal alcalino que forma nitreto, Li3N. Todos do Grupo 2 formam.
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- 10. Propriedades dos Metais Alcalinos Cor dos Compostos
- 11. Propriedades dos Metais Alcalinos Variação de energia na formação de compostos iônicos
- 12. Propriedades dos Metais Alcalinos Variação de energia na formação de composto iônico em solução
- 13. Propriedades dos Metais Alcalinos Solubilidade dos Compostos
- 14. Propriedades dos Metais Alcalinos Solubilidade dos Compostos Processo de dissolução exotérmico Processo de dissolução endotérmico ∆Hhidratação ∆Hrede ∆Hhidratação ∆Hrede ∆Hsolução ∆Hsolução
- 15. Propriedades dos Metais Alcalinos Dissolução exotérmica Dissolução endotérmica partículas partículas do solvente + do soluto separadas separadas partículas partículas do solvente + do soluto separadas separadas partículas Solvente + do soluto separadas Solvente + soluto Solução partículas Solvente + do soluto separadas Solução Solvente + soluto
- 16. Solubilidade dos Compostos Há três fases de energia na formação de uma olução: ) a separação das moléculas do soluto (∆H1), ) a separação das moléculas do solvente (∆H2) ) a formação das interações soluto-solvente (∆H3) Variação de entalpia no processo de dissolução ∆Hsol = ∆H1 + ∆H2 + ∆H3 O ∆Hdissol pode tanto ser positivo como negativo, dependendo das forças intermoleculares.
- 17. Propriedades dos Metais Alcalinos Solubilidade dos Compostos • A quebra de forças intermoleculares é sempre endotérmica. • A formação de forças intermoleculares atrativas é sempre exotérmica. • Para determinarmos se o ∆Hdissol é positivo ou negativo, consideramos os comprimentos de todas as interações soluto-soluto e soluto-solvente: ∆H11ee∆H22são ambos positivos ∆H ∆H são ambos positivos ∆H3 > (∆H1 + ∆H2) Exotérmico Exotérmico ∆H33éésempre negativo ∆H sempre negativo ∆H3 < (∆H1 + ∆H2) Endotérmico Endotérmico
- 18. Propriedades dos Metais Alcalinos Solubilidade dos Compostos Variação de entalpia no processo de dissolução ∆Hsol = ∆H1 + ∆H2 + ∆H3
- 19. Propriedades dos Metais Alcalinos Efeito da carga e tamanho dos íons O valor da energia de rede será maior quando os íons forem similares em tamanho, especialmente se forem pequenos e com carga elevada. A presença de cátions muito maiores que ânions e viceversa, pode reduzir o valor da energia de rede Íons pequenos apresentam baixa condutividade, pois o raio iônico hidratado será grande e se difundirá lentamente.
- 20. Propriedades Químicas dos Metais Alcalinos Todos reagem com água. A reação é mais vigorosa quando se desce no grupo Li + H2O 2LiOH + H2 São as bases mais fortes Reação com oxigênio 2Li + 1/2O2 Li2O Óxidos Na + O2 Na2O2 Peróxidos K + O2 KO2 Superóxidos Reação com hidrogênio Li + H2 LiH Hidretos Iônicos
- 21. Propriedades Químicas dos Metais Alcalinos
- 22. Ocorrência e Obtenção Na e K: 7º e 8º elementos mais abundantes São reativos demais para serem encontrados livres na natureza São agentes redutores muito fortes para serem obtidos pela redução de seus óxidos Podem ser obtidos pela eletrólise de um sal fundido
- 23. Ocorrência e Obtenção Eletrólise de sais fundidos: Célula de Downs
- 24. Indústria do cloro e alcális
- 26. Indústria do cloro e alcális
- 27. Indústria do cloro e alcális
- 28. Indústria do cloro e alcális
- 29. Célula de Diafragma Diafragma: escoamento da solução resultante do anodo para o catodo Separa as soluções, permitindo apenas a migração seletiva de Na+
- 31. Células de diafragma na produção de NaOH da empresa De Nora
- 32. Célula de Diafragma Diafragma: amianto ou asbesto, que é uma fibra mineral natural sedosa, misturado com outras fibras como, por exemplo, o politetrafluoroetileno. Apesar de menos nocivo que o mercúrio, o amianto (proibido em 52 países) é um material que representa riscos: câncer de pulmão, de laringe, de trato digestivo e de ovário mesotelioma (tipo de câncer que ataca a pleura) asbestose (doença pulmonar) Substituição do amianto por diafragma de zircônio e politetrafluoretileno (PTFE)
- 33. Célula de Membrana Substituição do amianto por uma membrana polimérica que é impermeável aos íons cloreto Combinam a pureza da célula de mercúrio com a eficiência energética das células de diafragma: eliminam preocupações ambientais desses 2 sistemas
- 35. Usos do NaOH Álcali forte: reage com várias substâncias Principais usos: fabricação de papel, celulose e seda artificial fabricação de sabão e glicerol pela reação de saponificação das gorduras e detergentes refino do petróleo e seus derivados na metalurgia, na obtenção de compostos de sódio e produção de biodiesel tratamento de água fabricação de polímeros e produção de fármacos
- 36. Usos do NaOH
- 39. Reação de produção do sabão
- 40. Reação de produção do sabão O ácido graxo poderá ser neutralizado por: • NaOH ou Na2CO3, dando R — COONa (sabões de sódio, em geral mais duros); • KOH ou K2CO3, dando R — COOK (sabões de potássio, mais moles e usados por exemplo, em cremes de barbear); • Hidróxidos de etanolamina, como, por exemplo, (OH-CH2CH2)3NHOH, dando R — COONH(CH2-CH2-OH)3 (sabões de amônio, que são em geral líquidos usados, por exemplo, em xampus).