Química dos não-metais Nome: Amanda Di Piazza Reis Nome: Júlio César de Souza Matos Professor: Élcio Nº.: 14283 Nº.: 14301 EAM Introdução Hidrogênio Compostos binários de H Grupo 8A: gases nobres Grupo 7A: halogênios Os haletos de hidrogênio Compostos inter-halogênios Oxiácidos e oxiânions Oxigênio - utilização Ozônio Óxidos Peróxidos Superóxidos Outros elementos do Grupo 6A: S, Se, Te e Po Sulfetos Óxidos, oxiácidos e oxiânions de enxofre Nitrogênio – propriedades e utilização Óxidos e oxiácidos de nitrogênio Processo de Ostwald Outros elementos do grupo 5A: P, As, Sb e Bi Carbono Outros elementos do grupo 4A: Si, Ge, Sn e Pb Boro Referências bibliográficas Hidrogênio (H) Hidrogênio = produtor de água; Combustível nuclear; O universo é composto por 70% de H; Constitui apenas 0,87% da massa da Terra; Isótopos: - prótio - deutério (D): constituinte da água pesada (D2O). - trítio: radioativo. Composto de moléculas diatômicas; Gás incolor, inodoro e sem sabor; O carbono reage com o vapor d’água para produzir uma mistura de gases H2 e CO. O gás d’água é usado como combustível industrial. C(s) + H2O(g) → H2(g) + CO(g) Utilização: - Síntese de amônia (Processo Haber). - Fabricação de metanol. Compostos binários de H Hidretos iônicos; O hidreto de cálcio (CaH2) é usado para inflar barcos salva-vidas, balões de previsão de tempo. Hidretos metálicos; Hidretos moleculares. Grupo 8A: gases nobres (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) Quimicamente não-reativos; Octeto completo de elétrons no nível de valência. Argônio (Ar) Neônio (Ne) Hélio (He) Grupo 7A: halogênios (F, Cl, Br, I, At) Bons agentes oxidantes; São os mais eletronegativos; Composto de moléculas diatômicas. Utilização: - Flúor (F): fluorocarbonos (usado como refrigerantes, lubrificantes e plásticos). - Bromo (Br): brometo de prata usado em filmes fotográficos. - Cloro (Cl): fabricação de compostos orgânicos, agente alvejante na indústria de papel e tecidos, tratamento de água para oxidar e destruir bactérias. - Iodo (I): sal de cozinha (KI). O iodo é essencial para a formação da tirosina. Sua falta resulta na formação do bócio. Os haletos de hidrogênio HCl, HBr e HI são ácidos fortes; Soluções halídricas: exibem propriedades características de ácidos, como a reação com metais ativos para produzir gás hidrogênio; HF torna o vidro opaco, por isso é armazenado em recipientes plásticos ou de cera. Compostos inter-halogênios Moléculas formadas por átomos de diferentes halogênios, como o ClF; Quando os compostos inter-halogênios contêm um átomo de halogênio em estado de oxidação positivo, eles são extremamente reativos. Portanto, são agentes oxidantes poderosos. Oxiácidos e oxiânions Oxiácidos são agentes oxidantes fortes; Os oxiânions são formados pala remoção de H+ dos oxiácidos; O cloreto de potássio (KCl) é usado para fazer fósforos e fogos de artifício; O ácido perclórico e seus sais são os mais estáveis dos oxiácidos e oxiânions; O perclorato de amônio (NH4ClO4) é usado como um oxidante nos impulsionadores sólidos de foguetes para ônibus espacial. Oxigênio Oxigênio = formador de ácido; Elemento mais abundante em massa na Terra e no corpo humano; Agente oxidante para o metabolismo dos alimentos; Importante para a vida humana; Alótropos do oxigênio: - dioxigênio (O2) - ozônio (O3) Utilização do oxigênio Agente oxidante muito usado; Usado para remover impureza do aço; Alvejar a polpa e o papel; Medicina: ameniza as dificuldades de respiração. Ozônio Usado para tratamento doméstico da água; Usado na preparação de medicamentos, lubrificantes sintéticos; Bloqueia a radiação ultra-violeta na atmosfera superior; Principal constituinte da névoa fotoquímica. Óxidos SO3(g) + H2O(l) → H2SO4(aq) Responsável pelo chuva ácida; Anidridos ácidos; Anidridos básicos; Anfóteros. Peróxidos Compostos contendo ligações O–O e oxigênio em um estado de oxidação -1. O peróxido de hidrogênio H2O2 concentrado é uma substância perigosamente reativa, porque sua decomposição para formar água e gás oxigênio é muito exotérmica; Usado como um anti-séptico leve; Usado para alvejar tecidos. Superóxidos Compostos contendo ligações O–O e oxigênio em um estado de oxidação de -1/2 O superóxido de potássio KO2 é usado como fonte de oxigênio em máscaras utilizadas por bombeiros. Outros elementos do Grupo 6A: S, Se, Te e Po Enxofre: sua principal fonte são os grandes depósitos no subsolo; Processo de Frasch; O selênio e o telúrio estão presentes em minerais raros (Cu2Se, PbTe). Propriedades e usos Enxofre: amarelo, sem sabor e quase inodoro; Insolúvel em água; Usado na fabricação de ácido sulfúrico; Usado para vulcanizar a borracha; Selênio: usado nas células fotoelétricas, medidores de luz e nas fotocopiadoras. Sulfetos O sulfeto de hidrogênio é o mais importante (H2S). Propriedades: - Odor repulsivo de ovo podre. - Bastante tóxico. Óxidos, oxiácidos e oxiânions de enxofre Dióxido de enxofre (SO2); O ácido sulfúrico comercial é 98% de H2SO4. Propriedades: ácido forte, bom agente desidratante e um bom agente oxidante. Os bissulfatos são componentes comuns dos “ácidos secos”, usado para ajustar o pH de piscinas e aquecedores, são também componentes de muitos materiais de limpeza para vaso sanitário. Nitrogênio O N2 constitui 78% em volume da atmosfera da Terra; O principal depósito natural de compostos de nitrogênio são os de KNO3 (salitre) na Índia e NaNO3 (salitre do Chile) no Chile e outras regiões desérticas da América do Sul. Propriedades do nitrogênio Gás incolor, inodoro e sem sabor. Composto de moléculas de N2; Pouco reativo por causa das fortes ligações triplas; O N2 elementar é obtido em grande quantidades comerciais pela destilação fracionada de ar líquido. Utilização do N2 Usado em embalagem de alimentos; Fabricação de metais; Produção de dispositivos eletrônicos; N2(l) é empregado como um líquido refrigerante para resfriar alimentos rapidamente; Usado em fertilizantes. Composto de N2 com H2: amônia é o mais importante. Óxidos e oxiácidos de N2 Óxido nitroso (N2O): usado como gás propelente em aerossóis e espumas. Óxido nítrico(NO): constituinte principal da névoa fotoquímica. Dióxido de nitrogênio (NO2): constituinte da névoa fotoquímica. Ácido nítrico (HNO3): fabricação de NH4NO3 para fertilizantes. Usado na produção de drogas, plásticos e explosivos. Ácido nitroso (HNO2). Processo de Ostwald 1ª etapa: conversão catalítica de NH3 em NO; 2ª etapa: NO reage rapidamente com O2, formando NO2; 3ª etapa: NO2 dissolvido em água forma ácido nítrico (HNO3). Outros elementos do grupo 5A: P, As, Sb e Bi Fósforo (P): possui vários alótropos, os mais conhecidos são o fósforo branco e o fósforo vermelho; Haletos de fósforo: trialetos e penta-haletos. O tricloreto de fósforo (PCl3) usado para preparar sabões, detergentes, plásticos e inseticidas; Compostos oxigenados de fósforo: óxido de fósforo (III) (P4O6) e o óxido de fósforo (V) (P4O10); Os óxidos são importantes na bioquímica e como fertilizantes. Carbono Constitui apenas 0,027% da crosta terrestre; Existe em três formas cristalinas: grafite, diamante e fulerenos. Óxidos de carbono: monóxido de carbono e dióxido de carbono; Carbetos: - iônicos - intersticiais - covalentes Outros compostos inorgânicos de carbono Cianeto de hidrogênio (HCN); Dissulfeto de carbono (CS2). Outros elementos do grupo 4A: Si, Ge, Sn e Pb O silício é o segundo elemento mais abundante, depois do oxigênio; Silicatos: o amianto é um termo geral aplicado ao grupo de minerais silicato-fibrosos. Vidro; Silicones. Boro O Boro é o único elemento da família 3A que pode ser considerado não-metálico. Boranos são compostos contendo boro e hidrogênio. Referências bibliográficas Química: A Ciência Central. / Theodore L. Brown, H. Eugene LeMay, Jr., Brube E. Bursten. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005.