P2 – dia 23/10 P3 – dia 29/11 Química dos...
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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
Principais compostos - Berílio
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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
Métodos de obtenção
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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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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.
Principais compostos - Cálcio
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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:
Principais compostos - Cálcio
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CaO:
Principais compostos - Cálcio
• 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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Principais compostos - Cálcio
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
Métodos de obtenção
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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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Aplicações industriais dos elementos do grupo 2
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.
Aplicações industriais dos elementos do grupo 2
Celobar
BaCO3 (s) + H2SO4 (aq) → BaSO4 (s) + H2O (l) + CO2 (g)