Família do Carbono finalizado (formato 1)

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Família do Carbono finalizado (formato 1)

  1. 1. Universidade Estadual do Centro-Oeste – UNICENTRO Elementos do Grupo 14 Família do Carbono Alunos: Edenilson, Luiz e Samantha
  2. 2. Propriedades Periódicas
  3. 3.  A configuração dos elementos da família 14 é do tipo ns2np2  Há um aumento de reatividade na seguinte ordem: C < Si < Ge < Sn < Pb < Fl Estrutura Eletrônica e Reatividade
  4. 4. Hibridização A hibridização é um fenômeno que permite ao átomo realizar um número maior de ligações, aumentando assim a sua estabilidade. SnF4
  5. 5. •Improbabilidade da formação de cátion X4+ •Aumentos relativamente grandes entre EI2 e EI3. Energia de Ionização
  6. 6. Eletronegatividade F > O > N > Cl > Br > I > S > C
  7. 7. Abundância
  8. 8. Processo de Obtenção
  9. 9. 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 CO2 e CO que estão presentes na atmosfera. Como é encontrado na Natureza
  10. 10. 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 (CH4) e acetileno (C2H2). • 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.
  11. 11. ● 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
  12. 12. 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.
  13. 13. Obtenção O silício é obtido pela redução do SiO2 com coque (C) em temperaturas elevadas, deve-se trabalhar com excesso de Si para evitar formação do SiC. Processo de Purificação:
  14. 14. Aplicações  Indústria do aço  Eletrônica  Semicondutores  Construção (SiO2)  Produtos poliméricos  Xampus e plásticas
  15. 15. 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.
  16. 16. 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 (GeCl4) que, posteriormente, é transformado em dióxido de germânio (GeO2) via hidrólise. Com a adição de hidrogênio ou carvão, é reduzido a germânio puro. GeCl4 + 2H2O → GeO2 + 4HCl GeO2 + 2H2 → Ge + 2H2O
  17. 17. 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
  18. 18. 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
  19. 19. Obtenção O Estanho é obtido através da redução, por Carbono, do minério cassiterita (SnO2) segundo a equação: SnO2 + 2C  2CO + Sn Para que o monóxido de carbono produzido seja eliminado pode-se oxidá-lo a dióxido de carbono.
  20. 20. Aplicações  Galvanoplastia  Ligas metálicas  Solda macia  Sais para fabricação de espelhos, papel, remédio e fungicidas  Molas  Embalagens  Decoração
  21. 21. 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 (PbCO3) e a anglesita (PbSO4), que são mais raros.
  22. 22. 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%).
  23. 23. Aplicações  Bateria para automóveis  Manuseio de ácidos  Solda, fusíveis e revestimentos elétricos  Blindagem de radiação  Usinas de energia nuclear  Proteção contra raios-X
  24. 24. Propriedades Fisicoquímicas
  25. 25. Formas Alotrópicas ● C – carvão, diamante e grafite ● Si – amorfo e cristalino ● Ge – cristalina ● Sn – cinzento, branco e rômbico ● Pb – cristalino metálico
  26. 26. Estado Físico
  27. 27. ● 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
  28. 28. Densidade
  29. 29. Condutividade
  30. 30. Eletroquímica
  31. 31. Fleróvio ● Transurânico, radioativo, provavelmente metálico, sólido de aspecto prateado. ● Ununquádio ou eka-chumbo. ● Isótopos: 114Fl289 30s, 114Fl288 2s, 114Fl285 0,58s. ● 2012 – Georgiy Flerov. ● "ilha de estabilidade“. ● Elemento mais pesado com o qual já foram realizadas experimentos químicos.
  32. 32. 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]

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