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OS ELEMENTOS DO GRUPO 14
Este grupo contém um não metal (o carbono), dois
semimetais (o silício e o germânio) e três metais (o
estanho, chumbo e o fleróvio).
O carbono tem a química mais importante do grupo.
Todos os elementos do grupo 14 apresentam o Nox
+4, mas o Nox +2 aumenta em estabilidade a
medida que descemos no grupo.
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Capítulo 22
OS ELEMENTOS DO GRUPO 14
ELEMENTO
SÍMBOLO
CONFIGURAÇÃO
ELETRÔNICA
ESTADOS DE OXIDAÇÃO
Carbono
C
[He]2s22p2
IV
Silício
Si
[Ne]3s23p2
II IV
Germânio
Ge
[Ar]3d104s24p2
II IV
Estanho
Sn
[Kr]4d105s25p2
II IV
Chumbo
Pb
[Xe]4f145d106s26p2
II Capítulo
IV 22
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OS ELEMENTOS DO GRUPO 14:
SOBRE O FLERÓVIO
Desse grupo o fleróvio foi o último elemento a ser
descoberto. O elemento foi reconhecido pela IUPAC em
junho de 2011. O nome do elemento é uma homenagem ao
físico russo Georgy Flyorov.
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Capítulo 22
OS ELEMENTOS DO GRUPO 14:
O elemento tem Z=114 e está no 7° Período.
A configuração eletrônica é : [Rn]5f146d107s27p2
Trata-se de um elemento transurânico e radioativo.
Provavelmente metálico, sólido e de aspecto prateado.
Alguns isótopos mais estáveis 114Fl285 ; 114Fl286
289 A meia vida do último isótopo é 2,6s.
Fl
114
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287
Fl
114
288
Fl
114
Capítulo 22
OS ELEMENTOS DO GRUPO 14:
• Configuração eletrônica externa: ns2np2.
• As eletronegatividades são baixas.
• Os carbetos (C4-) são raros.
• O carbono é polimorfo.
• Todos os elementos do grupo, exceto o chumbo, possuem
no mínimo uma fase sólida com uma estrutura do diamante.
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Capítulo 22
Tendências Gerais do Grupo 14: C, Si,
Ge, Sn, Pb e Fl
• EFEITO DO PAR INERTE
• O EFEITO DO PAR INERTE CRESCE DE CIMA PARA
BAIXO NO GRUPO.
• OBSERVA-SE UMA DIMINUIÇÃO NA ESTABILIDADE
DO Nox +4 E UM AUMENTO DA ESTABILIDADE DO
Nox +2 AO PERCORRERMOS O GRUPO DE CIMA
PARA BAIXO
• O CÁTION Pb(II) É IÔNICO E ESTÁVEL ENQUANTO
QUE O Pb (IV) É OXIDANTE.
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Capítulo 22
Tendências Gerais do Grupo 14: C, Si,
Ge, Sn, e Pb
DIFERENÇAS ENTRE O CARBONO, O SILÍCIO E OS
DEMAIS ELEMENTOS DO GRUPO
Em geral o primeiro elemento difere do restante do
grupo, por causa de seu menor tamanho e maior
eletronegatividade. Como resultado desses fatores, o
primeiro elemento do grupo apresenta maior energia
de ionização, sendo mais covalente e menos
metálico.
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Capítulo 22
Tendências Gerais do Grupo 14: C, Si,
Ge, Sn, e Pb
• O carbono tem número de coordenação 4, os
outros membros têm números de coordenação mais
altos.
• O estado de oxidação dominante para Ge, Sn e Pb
é +2.
• As ligações sigma C-C são muito fortes, logo, o C
tende a formar longas cadeias.
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Capítulo 22
Tendências Gerais do Grupo 14: C, Si,
Ge, Sn, e Pb
• O primeiro membro de um grupo pode formar
ligações  mais facilmente do que os membros
subseqüentes.
• O Si é bem maior do que o C e o orbital 3p é bem
maior do que o orbital 2p, logo, a superposição entre
orbitais 3p para formar uma ligação 3p (Si-Si) é
significativamente pior do que a superposicão (C-C)
para formar uma ligação 2p.
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Capítulo 22
Tendência Gerais do Grupo 14:
C, Si, Ge, Sn, e Pb
As ligações pi C-C são muito fortes, enquanto as
ligações pi Si-Si são fracas
Superposição Superposição
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mais efetiva menos efetiva
Capítulo 22
Tendências Gerais do Grupo 14: C, Si,
Ge, Sn, e Pb
• Como a ligação  Si-Si é bem mais fraca do que a
ligação  C-C, o Si tende a formar ligações .
Ex. o dióxido de
silício é um sólido e
o dióxido de
carbono é um gás.
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Capítulo 22
TENDÊNCIAS GERAIS – GRUPO 14
• Tendo em vista que a ligação sigma Si-O é mais
forte do que a ligação sigma Si-Si, o Si tende a
formar óxidos (silicatos).
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Capítulo 22
PROPRIEDADES DOS ELEMENTOS DO
GRUPO 14
1
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14
Capítulo 22
PROPRIEDADES DOS ELEMENTOS DO
GRUPO 14
Raio Atômico
O raio atômico aumenta de cima para baixo no grupo.
A diferença de tamanho entre o Si e o Ge é menor do
que seria de se esperar, porque o Ge possui uma
camada 3d cheia, e a blindagem da carga nuclear é
menos eficiente.
De modo análogo a pequena diferença de tamanho
entre Sn e Pb deve-se ao preenchimento dos orbitais
4f
Capítulo 22
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Education
PROPRIEDADES GERAIS DOS ELEMENTOS
DO GRUPO 14
Energia de Ionização
As energias de ionização diminuem do carbono para o
silício, e a seguir variam de forma irregular devido
aos efeitos do preenchimento dos níveis “d” e “f”.
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Capítulo 22
PROPRIEDADES GERAIS DOS ELEMENTOS
DO GRUPO 14
ENTALPIA DE LIGAÇÃO
A força particular da ligação C-C contribui para o fato
de a catenação ser comum em compostos de
carbono. No entanto, deve-se enfatizar que podem
estar envolvidos tanto fatores cinéticos como
termodinâmicos, e qualquer discussão minuciosa de
fatores cinéticos está sujeita a complicações.
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Capítulo 22
CARBONO: FORMAS CRISTALINAS
ELEMENTARES
• O carbono constitui aproximadamente 0,027 % da
crosta terrestre.
• É o principal constituinte da matéria viva
• Existem duas formas cristalinas elementares do
carbono:
– diamante (claro, duro e forma uma rede covalente,
é um isolante elétrico, apresenta grande dispersão)
– grafita (macia, preta, mole, brilho semimetálico e
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A alta condutividade elétrica) Capítulo 22
FORMAS CRISTALINAS DO CARBONO
ELEMENTAR – DIAMANTE E GRAFITE
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Capítulo 22
FORMAS CRISTALINAS DO CARBONO
ELEMENTAR – DIAMANTE E GRAFITE
ESTRUTURA CÚBICA DO DIAMANTE
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Capítulo 22
DIAMANTE
O DIAMANTE É UM SÓLIDO COVALENTE QUE
TEM LIGAÇÕES σ C-C , MAS NÃO APRESENTA
LIGAÇÕES π.
NO DIAMANTE CADA CARBONO USA TODOS
OS 4 ELÉTRONS DE VALÊNCIA FORMANDO 4
3
3
LIGAÇÕES COVALENTES SIGMA sp - sp COM
4 ÁTOMOS DE CARBONO ADJACENTES
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Capítulo 22
GRAFITE
GRAFITE OU GRAFITA
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Capítulo 22
GRAFITE
GRAFITA OU GRAFITE
C-C =0,142nm
A distância interplanar é 0,335nm
O GRAFITE CONSISTE DE LÂMINAS DE CARBONO
Capítulo 22
BIDIMENSIONAIS EMPILHADAS
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GRAFITE
NAS LÂMINAS OU CAMADAS DA GRAFITE
CADA CARBONO ESTÁ LIGADO A TRÊS
OUTROS.
A DISTÂNCIA DA LIGAÇÃO C-C NO DIAMANTE
É 0,154nm. A DISTÂNCIA DA LIGAÇÃO C-C NA
GRAFITA 0,142nm.
A GRAFITA FORMA LIGAÇÕES σ E π
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Capítulo 22
GRAFITE
DENTRO DAS CAMADAS CADA ÁTOMO DE
CARBONO FORMA 3 LIGAÇÕES
2
2
COVALENTES σ sp - sp COM OS 3 ÁTOMOS
DE CARBONOS ADJACENTES.
O QUARTO ELÉTRON DO CARBONO VIA
SUPERPOSIÇÃO LATERAL DOS ORBITAIS “p”
FORMA AS LIGAÇÕES π
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Capítulo 22
ALÓTROPOS DA GRAFITE
A GRAFITE APRESENTA DUAS FORMAS CRISTALINAS DE
CADEIAS CARBÔNICAS INFINITAS
Aaaaa A GRAFITE ALFA E A
GRAFITE BETA.
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Capítulo 22
AGREGADOS DE CARBONO
– Buckminsterfulereno ou simplesmente fulerenos
(forma molecular do carbono, C60,)
– nanotubos de carbono (NTC, morfologia tubular
com dimensões nanométricas)
- Grafenos (uma única folha plana de anéis
hexagonais)
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Capítulo 22
FULERENOS - DESCOBERTA
OS FULERENOS FORAM DESCOBERTOS EM 1985
POR UM GRUPO DE PESQUISADORES
LIDERADOS POR RICHARD SMALLEY E ROBERT
CURL DA UNIVERSIDADE DE RICE, EM HOUSTON,
E HARRY KROTO DA UNIVERSIDADE DE SUSSEX,
NA INGLATERRA.
OS 3 PESQUISADORES GANHARAM O PREMIO
NOBEL EM QUÍMICA DE 1996.
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Capítulo 22
FULERENOS
OS FULERENOS SÃO ALÓTROPOS MOLECULARES
DO CARBONO.
O NÚMERO DE ÁTOMOS DE CARBONO NUMA
MOLÉCULA FULERÊNICA PODE VARIAR DE 60 A
MILHARES FORMANDO HEXÁGONOS E
EXATAMENTE 12 PENTÁGONOS.
OS FULERENOS SÃO SÓLIDOS PRETOS E
DISSOLVEM-SE EM SOLVENTES APOLARES
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Capítulo 22
AGREGADOS DE CARBONO
Kroto e colaboradores, sintetizaram em 1985 os fulerenos.
Quando uma descarga elétrica gera faíscas entre eletrodos de
grafite, em atmosfera inerte, forma-se
aa uma grande quantidade
de negro de fumo junto com uma quantidade significativa de C60
A molécula consiste de anéis de carbono de cinco e seis
Capítulo 22
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membros, e a simetria global é icosaédrica na fase gasosa.
FULERENOS
NO CASO DO C60 CADA PENTÁGONO ESTÁ
RODEADO POR UM COLAR DE 5
HEXÁGONOS
DIFERENTEMENTE DO DIAMANTE E DA
GRAFITE OS FULERENOS PODEM SER
DISSOLVIDOS EM SOLVENTES
ORGÂNICOS. EX. O C60 DISSOLVE-SE EM
N-HEXANO PRODUZINDO UMA SOLUÇÃO
DE COR MAGENTA.
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Capítulo 22
FULERENOS – C60
Buckminsterfullereno
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Capítulo 22
NANOTUBOS DE CARBONO
A NANOTECNOLOGIA É O DESENVOLVIMENTO DE
MATERIAIS EM ESCALA DE TAMANHO
NANOMÉTRICO.
MATERIAIS EM ESCALA NANOMÉTRICA EXIBEM
PROPRIEDADES QUÍMICAS E FÍSICAS
DIFERENTES DE MATERIAIS VOLUMOSOS.
QUANDO OS NANOTUBOS SÃO FORMADOS COM
PERFEIÇÃO, CONDUZEM CORRENTE ELÉTRICA
COMO UM METAL
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Capítulo 22
NANOTUBOS DE CARBONO
Descobertos em 1991 por Sumio Iijima
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Capítulo 22
NANOTUBOS DE CARBONO
Os nanotubos são essencialmente tiras pequenas de
folhas de grafite, enroladas na forma de tubos e
fechadas com meio fulereno em cada extremidade.
Podem ser produzidos pelos aquecimento da grafite
em uma atmosfera inerte sob condições patenteadas.
Nesse caso aquece-se a grafite até cerca de 1200°C
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Capítulo 22
NANOTUBOS DE CARBONO
NANOTUBOS DE CARBONO
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Capítulo 22
GRAFENOS
NANOFITA DE GRAFENO
Formada por uma única folha plana de anéis hexagonais.
A nanofita é mantida por um sistema sigma e um sistema pi conjugado.
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Capítulo 22
GRAFENOS
O grafeno se comporta como um semimetal, com
propriedades elétricas e magnéticas incomuns. É
também muito resistente.
Os grafenos são os condutores mais finos que se
conhece e terão muito provavelmente ampla aplicação
na eletrônica do futuro.
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Capítulo 22
FORMAS MICROCRISTALINAS E
AMORFAS DE CARBONO
Negro de Fumo
– CH4(g) + O2(g)  C(s) + 2H2O(g):
– usado como um pigmento em tintas pretas e
pneus de automóveis; o negro de fumo
corresponde a fuligem formada pela combustão
incompleta de hidrocarbonetos utilizando pouco
oxigênio
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Capítulo 22
FORMAS MICROCRISTALINAS E
AMORFAS DE CARBONO
Carvão vegetal (formado pelo aquecimento da
madeira na ausência de ar):
Carvão ativado é usado para a remoção de odores e
impurezas do ar e da água, obtido pela desidratação
química de pó de madeira com H3PO4.
Coque (formado pelo aquecimento de carvão na
ausência de ar): usado como um agente
de redução.
Capítulo 22
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FORMAS MICROCRISTALINAS E
AMORFAS DE CARBONO
Fibras de Carbono
As fibras de carbono podem ser preparadas pela
pirólise controlada de fibras asfálticas ou fibras
sintéticas.
As fibras de carbono garantem resistência aos
materiais poliméricos.
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Capítulo 22
FORMAS MICROCRISTALINAS E
AMORFAS DE CARBONO
FIBRAS DE CARBONO
Degradação térmica de polímeros, por
aquecimento a 300 e depois a 1000ºC
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Capítulo 22
Carbono
Óxidos de Carbono
• O carbono forma os óxidos CO , CO2 e um óxido raro C3O2
• CO é muito tóxico (se liga irreversivelmente ao Fe na
hemoglobina, provocando parada respiratória).
• O CO também tem um par solitário no C, o que não é
comum.
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Capítulo 22
Carbono
Óxidos de Carbono
• O CO é uma boa base de Lewis (por exemplo, o Ni(CO)4
forma-se facilmente quando o Ni é aquecido em CO).
• O CO pode ser usado como um combustível , por exemplo,
2CO(g) + O2(g)  2CO2(g)
H = -566 kJ
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Capítulo 22
Carbono
•
•
•
•
Óxidos de Carbono
O CO é um bom agente redutor (por exemplo,
Fe3O4(s) + 4CO(g)  3Fe(s) + 4CO2(g)).
O CO2 é produzido quando compostos orgânicos são
queimados em oxigênio:
C(s) + O2(g)  CO2(g)
CH4(g) + 2O2(g)  CO2(g) + 2H2O(l)
C2H5OH(l) + 3O2(g)  2CO2(g) + 3H2O(l)
O CO2 é produzido pelo tratamento de carbonatos com
ácido.
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Capítulo 22
Carbono
Óxidos de Carbono
• A fermentação do açúcar para produzir álcool
também produz CO2:
C6H12O6(aq)  2C2H5OH(aq) + 2CO2(g)
• Sob pressão atmosférica, o CO2 condensa-se para
formar CO2(s) ou gelo seco.
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Capítulo 22
Carbono
Óxidos de Carbono
• O CO2 é usado como gelo seco (refrigeração),
carbonação de bebidas, soda (Na2CO3.10H2O) e
bicarbonato de sódio (NaHCO3.10H2O).
• Um emprego importante do dióxido de carbono na
atualidade é como fluido supercrítico.
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Capítulo 22
Óxidos de Carbono
Fluido Supercrítico.
Acima de sua temperatura crítica e pressão crítica, um
elemento ou composto está em seu estado de fluido
supercrítico.
O CO2 sc é uma alternativa “limpa” para solvente
orgânico em uma variedade de processos de
extração.
Capítulo 22
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ÓXIDOS DE CARBONO
C3O2 – Um óxido raro
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Capítulo 22
OXOCARBONOS
Oxocarbonos: Compostos de fórmula geral
[CnOn] 2- Onde n varia de 3 a 6
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Capítulo 22
ÁCIDO CARBÔNICO E CARBONATOS
• Quando o CO2 se dissolve em água (moderadamente
solúvel), forma-se ácido carbônico:
CO2(aq) + H2O(l)
H2CO3(aq)
• O ácido carbônico é responsável por fornecer às
bebidas carbonadas um acentuado gosto ácido.
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Capítulo 22
ÁCIDO CARBÔNICO E CARBONATOS
• A neutralização parcial do H2CO3 produz
hidrogeno carbonatos (bicarbonatos), e a
neutralização completa produz carbonatos.
• Muitos minerais contêm CO32-.
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Capítulo 22
ÁCIDO CARBÔNICO E CARBONATOS
• A temperaturas elevadas o CaCO3 decompõe-se:
CaCO3(s)  CaO(s) + 2CO2(g)
• Essa reação é a fonte comercial de cal, CaO.
• O CaO reage com água e com o CO2 para formar o
CaCO3, que liga a areia na argamassa:
CaO(s) + H2O(l)
Ca2+(aq) + 2OH-(aq)
Ca2+(aq) + 2OH-(aq) + CO2(aq)  CaCO3(s) + H2O(l)
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Capítulo 22
CARBETOS
• Os carbetos são compostos binários entre C e
metais, metalóides e determinados não-metais.
• Três tipos de carbetos:
– iônico (formado por metais ativos, por exemplo,
CaC2),
– intersticial (formado por metais de transição, por
exemplo, carbeto de tungstênio) e
– covalente (formado por B e Si, por exemplo, SiC).
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Capítulo 22
OUTROS COMPOSTOS INORGÂNICOS
DE CARBONO
• A química inorgânica é o estudo dos compostos dos
elementos diferentes do Carbono.
• Dois compostos inorgânicos de carbono
interessantes são HCN e CS2.
• O HCN (cianeto de hidrogênio) é um gás
extremamente tóxico.
• O HCN é produzido pela reação de um sal, por
exemplo, NaCN, com ácido.
• Os cianetos são usados na fabricação de plásticos
como o náilon e o Orlon.
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Capítulo 22
OUTROS COMPOSTOS INORGÂNICOS
DE CARBONO
• O CS2 é um importante solvente para ceras e graxas.
• O vapor de CS2 é muito tóxico.
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Capítulo 22
Outros Elementos do Grupo 14: Si, Ge,
Sn, e Pb
Ocorrência e Preparação do Silício
• Toróides de Si são cortadas de cristais cilíndricos de
Si.
• O silício tem muitos usos importantes na indústria
eletrônica.
• O Si é o segundo elemento mais abundante na crosta
• © 2005 by Pearson Education terrestre.
Capítulo 22
Outros Elementos do Grupo 14: Si, Ge,
Sn, e Pb
Ocorrência e Preparação do Silício
• O Si elementar é preparado pela redução do SiO2:
SiO2(l) + 2C(s)  Si(l) + 2CO(g)
• O Si é um semicondutor e, deste modo, deve ser
extremamente puro.
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Capítulo 22
Outros Elementos do Grupo 14: Si, Ge,
Sn, e Pb
Ocorrência e Preparação do Silício
• Para purificar, converte-se o Si impuro em SiCl4
(com Cl2). A seguir destila-se. Depois reduz-se o
SiCl4 (com H2) em Si puro:
SiCl4(g) + 2H2(g)  Si(s) + 4HCl(g)
• O Si é então adicionalmente purificado pelo
processo de refino por zona.
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Capítulo 22
Outros Elementos do Grupo 14: Si, Ge,
Sn, e Pb
Ocorrência e Preparação do Silício
• O refino por zona é usado para produzir Si ultrapuro.
• O cristal de silício é colocado dentro de um tubo sob
atmosfera inerte.
• Uma espiral de aquecimento é lentamente movida
para baixo.
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Capítulo 22
Outros Elementos do Grupo 14: Si, Ge,
Sn, e Pb
Ocorrência e Preparação
do Silício
• À medida que a espiral derrete o Si,
quaisquer impurezas se dissolvem e
descem com a movimentação da
espiral de aquecimento.
• No final do processo, a porção de Si
contendo todas as impurezas é
arrancada e descartada.
• O cristal restante é ultrapuro.
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Outros Elementos do Grupo 14: Si, Ge,
Sn, e Pb
Silicatos
• 90 % da crosta terrestre é constituída de
compostos de Si e O.
• Os silicatos são compostos onde o Si tem
quatro átomos de O circundados em um
arranjo tetraédrico.
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Capítulo 22
Outros Elementos do Grupo 14: Si, Ge,
Sn, e Pb
Silicatos
• O estado de oxidação do Si é +4.
• Outros minerais, como o zircônio, ZrO4, têm uma
estrutura similar.
• O tetraedro de silicato são unidades básicas para
estruturas mais complicadas.
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Outros Elementos do Grupo 14: Si, Ge,
Sn, e Pb
Silicatos
• Se dois SiO42- se ligam, um átomo
de O é compartilhado.
• Esta estrutura é o íon disilicato,
Si2O76-.
• Para se determinar a carga no íon,
precisamos olhar os estados de
oxidação (+4 para o Si e -2 para o
O): {[2(+4)] +[7(-2]} = -6.
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Outros Elementos do Grupo 14: Si, Ge,
Sn, e Pb
Silicatos
• Tanto a thorveitita (Sc2Si2O7) como a hardistonita
Ca2Zn(Si2O7) contêm íons dissilicato.
• Muitos tetraedros de silicato podem se ligar para
formar chapas, cadeias ou estruturas em 3D.
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Capítulo 22
Outros Elementos do Grupo 14: Si, Ge,
Sn, e Pb
Silicatos
• Considere uma estrutura com dois vértices ligados a
dois outros tetraedros:
– uma cadeia simples de fios de silicato pode se
formar com uma unidade de Si2O64- que se repete.
Exemplo: enstatito (MgSiO3).
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Outros elementos do grupo 14: Si, Ge,
Sn, e Pb
Silicatos
• Considere uma estrutura com dois vértices ligados a
outros três tetraedros:
– resulta em uma chapa bidimensional.
– resulta em talco mineral.
– (talco, Mg3(Si2O5)2(OH)2).
– os asbestos formam cadeias ou chapas de
silicatos.
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Capítulo 22
Outros elementos do grupo 14: Si, Ge,
Sn, e Pb
Silicatos
– as chapas em asbestos são formadas em rolos.
– os rolos tornam os asbestos fibrosos.
– as fibras podem ser tecidas em pano (roupas à
prova de fogo).
• O silicato tridimensional forma o quartzo.
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Capítulo 22
Outros Elementos do Grupo 14: Si, Ge,
Sn, e Pb
Silicatos
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Capítulo 22
Outros Elementos do Grupo 14: Si, Ge,
Sn, e Pb
Vidro
• Vidros são o resultado que se obtém quando silicatos
são aquecidos (as ligações Si-O são quebradas) e
depois resfriados rapidamente (as ligações Si-O são
formadas outra vez antes que os átomos sejam
capazes de se organizarem em um arranjo
ordenado).
• São usados aditivos para reduzir o ponto de fusão do
SiO2.
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Capítulo 22
Outros Elementos do Grupo 14: Si, Ge,
Sn, e Pb
Vidro
• O vidro em janelas e garrafas é chamado vidro de
soda-cal (CaO e Na2O são usados como aditivos).
• O CaO e o Na2O formam calcário (CaCO3) e cinza
de soda (Na2CO3) quando aquecidos.
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Capítulo 22
Outros Elementos do Grupo 14: Si, Ge,
Sn, e Pb
Vidro
• As propriedades dos vidros são alteradas por
aditivos:
CoO produz vidro de cobalto azul,
K2O produz um vidro mais resistente do que Na2O,
PbO produz vidro de cristal de chumbo (alto índice
de refração)
B2O3 é usado em vidros como Pyrex e Kimax.
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Capítulo 22
Outros Elementos do Grupo 14: Si, Ge,
Sn, e Pb
Siloxanos e Polissiloxanos (Silicones)
• Os silicones consistem em cadeias de ligações
O-Si-O nas quais as posições restantes em cada
silício são ocupadas por grupos orgânicos como CH3
• Os silicones podem ser materiais parecidos com
óleo ou borracha, dependendo do comprimento da
cadeia e do grau de ligação cruzadas entre as
cadeias.
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Capítulo 22
Outros Elementos do Grupo 14: Si, Ge,
Sn, e Pb
Siloxanos e Polissiloxanos (Silicones)
• Os silicones são usados em lubrificantes, ceras de
polimento de carros, lacradores, calafetagem e para
a fabricação de tecidos à prova d’água.
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Estrutura
Geral
Capítulo 22
de um Polímero de Siloxano (Silicone)
OBTENÇÃO
O CARBONO ELEMENTAR SOB A FORMA DE GRAFITE
E DIAMANTE É ENCONTRADO EM MINAS.
O COQUE É FORMADO PELA PIRÓLISE DO CARVÃO.
NEGRO DE FUMO É PRODUTO DA COMBUSTÃO
INCOMPLETA DE HIDROCARBONETOS.
CH4(g) + O2(g)  C(s) + 2H2O(g)
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Capítulo 22
OBTENÇÃO
SILÍCIO ELEMENTAR É RECUPERADO DE SiO2 PELA
REDUÇÃO EM ARCO DE CARBONO
SiO2 + 2C → Si + 2CO
GERMÂNIO É OBTIDO NO PROCESSAMENTO DE
MINÉRIOS DE ZINCO.
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Capítulo 22
OBTENÇÃO
O ESTANHO É OBTIDO POR REDUÇÃO DO MINERAL
CASSITERITA SnO2 COM COQUE EM UM FORNO ELÉTRICO.
SnO2(s) + 2C(s) → Sn (l) + 2CO(g)
O CHUMBO É OBTIDO A PARTIR DE SEUS MINÉRIOS DE
SULFETOS, QUE SÃO CONVERTIDOS A ÓXIDO SEGUIDO DE
UMA AUTO-REDUÇÃO DA MISTURA
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Capítulo 22
OBTENÇÃO
2PbS(s) + 3O2 (g) →
2PbO(s) + 2SO2(g)
PARTE DO PbS É CONVERTIDO A SULFATO DE CHUMBO NESSE
PROCESSO
PbS(s) + 2O2 (g) → PbSO4(s)
A mistura de produtos (PbO e PbSO4) é então adicionado mais
PbS e novamente aquecida na ausência de ar
PbS(s) + 2PbO(s) → 3Pb(l) + SO2 (g)
PbS(s) + PbSO4(s) → 2Pb(l) + 2SO2 (g)
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Capítulo 22
OBTENÇÃO
O fleróvio pode ser obtido em aceleradores de partículas
bombardeando-se o plutônio 244 com íons cálcio.
244 +
Pu
94
244 +
Pu
94
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48
Ca
20
48
Ca
20

289 + 3 n1
Fl
114
0

288 +
Fl
114
4 0n 1
Capítulo 22
USOS
O DIAMANTE É O MELHOR ABRASIVO
O DIAMANTE É UMA DAS PEDRAS PRECIOSAS MAIS
APRECIADAS
O GRAFITE É USADO COMO LUBRIFICANTE SÓLIDO
O NEGRO DE FUMO É USADO EM GRANDE ESCALA COMO
PIGMENTO EM TINTA DE IMPRESSORA E COMO
ENCHIMENTO EM ARTIGOS DE BORRACHA INCLUINDO
PNEUS DE AUTOMÓVEIS
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Capítulo 22
USOS
O CARBONO ATIVADO É UM ADSORVENTE PARA MOLÉCULAS
MUITO EFICIENTE, INCLUINDO POLUENTES ORGÂNICOS
DA ÁGUA DE BEBER, GASES NOCIVOS NO AR, E IMPUREZAS
DE MISTURAS DE REAÇÕES.
AS FIBRAS DE CARBONO SÃO INCORPORADAS EM
VARIEDADE DE PRODUTOS PLÁSTICOS DE ALTA
RESISTÊNCIA, COMO RAQUETE DE TÊNIS E COMPONENTES
DE AERONAVES
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Capítulo 22
USOS
Além da purificação de gases o carvão ativado é
empregado na recuperação de solventes orgânicos
voláteis (por exemplo, acetona, etanol, tolueno,
hidrocarbonetos clorados) e em pigmentos, tintas,
fibras sintéticas, borrachas e indústrias de adesivos.
Vários filtros de gás, inclusive aqueles em coifas de
fogões e capelas móveis ou de bancada de
laboratório, contêm filtros de carvão ativado.
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Capítulo 22
USOS
Cerca de 20% do carvão ativado que é produzido é
consumido na indústria do açúcar, onde é empregado
como agente descolorante.
O carvão é utilizado na purificação da água.
O carvão ativado é utilizado como catalizador
heterogênio.
CO
+
Cl2
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carvão ativado
→
COCl2
Capítulo 22
USOS
O ESTANHO É USADO COMO FOLHA DE FLANDRES- CHAPAS
DE AÇO COBERTAS DE ESTANHO –
O Sn É TAMBÉM UTILIZADO COM OUTROS METAIS PARA
CONSTRUÇÃO DE MANCAIS EM DISPOSITIVOS MECÂNICOS
E EM LIGAS POR EXEMPLO COM O COBRE (BRONZE)
O EMPREGO PRINCIPAL DO CHUMBO CONSISTE NA
FABRICAÇÃO DE BATERIAS DE CHUMBO
O CHUMBO É APROVEITÁVEL EM VÁRIAS LIGAS E NUMA
TINTA RESISTENTE À CORROSÃO, O ZARCÃO QUE CONTÉM
Pb3O4.
Capítulo 22
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USOS
A maioria das células solares é fabricada com o uso
do silício. Trata-se da conversão de energia solar em
energia térmica e elétrica.
O silício encontra as suas principais aplicações na
indústria de aço e nas indústrias eletrônicas e de
semicondutores.
A sílica é um material comercial de extrema
importância. Trata-se do principal componente do
vidro, e grande quantidade de areia são consumidas
Capítulo 22
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nna construção civil.