OS ELEMENTOS DO GRUPO 14 Este grupo contém um não metal (o carbono), dois semimetais (o silício e o germânio) e dois metais (o estanho e o chumbo). 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. © 2005 by Pearson Education 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 © 2005 by Pearson Education 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. © 2005 by Pearson Education Capítulo 22 Tendências Gerais do Grupo 14: C, Si, Ge, Sn, e Pb • 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. © 2005 by Pearson Education 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. © 2005 by Pearson Education 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. © 2005 by Pearson Education 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. © 2005 by Pearson Education 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 © 2005 by Pearson Education 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. © 2005 by Pearson Education 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). © 2005 by Pearson Education Capítulo 22 PROPRIEDADES DOS ELEMENTOS DO GRUPO 14 1 © 2005 by Pearson Education 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 © 2005 by Pearson4f 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”. © 2005 by Pearson Education 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 fotores cinéticos está sujeita a complicações. © 2005 by Pearson Education 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 © 2005 by Pearson – Education A alta condutividade elétrica) Capítulo 22 FORMAS CRISTALINAS DO CARBONO ELEMENTAR – DIAMANTE E GRAFITE © 2005 by Pearson Education Capítulo 22 FORMAS CRISTALINAS DO CARBONO ELEMENTAR – DIAMANTE E GRAFITE ESTRUTURA CÚBICA DO DIAMANTE © 2005 by Pearson Education 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 LIGAÇÕES COVALENTES SIGMA sp3-sp3 COM 4 ÁTOMOS DE CARBONO ADJACENTES © 2005 by Pearson Education Capítulo 22 GRAFITE GRAFITE OU GRAFITA © 2005 by Pearson Education 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 © 2005 by Pearson Education 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 © 2005 by Pearson Education Capítulo 22 GRAFITE DENTRO DAS CAMADAS CADA ÁTOMO DE CARBONO FORMA 3 LIGAÇÕES COVALENTES σ sp2 - sp2 COM OS 3 ÁTOMOS DE CARBONOS ADJACENTES. O QUARTO ELÉTRON DO CARBONO VIA SUPERPOSIÇÃO LATERAL DOS ORBITAIS “p” FORMA AS LIGAÇÕES π © 2005 by Pearson Education Capítulo 22 ALÓTROPOS DA GRAFITE A GRAFITE APRESENTA DUAS FORMAS CRISTALINAS DE CADEIAS CARBÔNICAS INFINITAS Aaaaa A GRAFITE ALFA E A GRAFITE BETA. © 2005 by Pearson Education Capítulo 22 AGREGADOS DE CARBONO – Buckminsterfulereno ou simplesmente fulerenos (forma molecular do carbono, C60,) – nanotubos de carbono (NTC, morfologia tubular com dimensões nanométricas) © 2005 by Pearson Education 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. © 2005 by Pearson Education 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 © 2005 by Pearson Education 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 © 2005 by Pearson Education 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. © 2005 by Pearson Education Capítulo 22 FULERENOS – C60 Buckminsterfullereno © 2005 by Pearson Education 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 © 2005 by Pearson Education Capítulo 22 AGREGADOS DO CARBONO 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. © 2005 by Pearson Education Capítulo 22 NANOTUBOS DE CARBONO Descobertos em 1991 por Sumio Iijima © 2005 by Pearson Education 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 © 2005 by Pearson Education Capítulo 22 NANOTUBOS DE CARBONO NANOTUBOS DE CARBONO © 2005 by Pearson Education 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. © 2005 by Pearson Education 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 © 2005 by Pearson Education 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. © 2005 by Pearson Education Capítulo 22 FORMAS MICROCRISTALINAS E AMORFAS DE CARBONO FIBRAS DE CARBONO Degradação térmica de polímeros, por aquecimento a 300 e depois a 1000ºC © 2005 by Pearson Education 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. © 2005 by Pearson Education 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). © 2005 by Pearson Education 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. © 2005 by Pearson Education 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. © 2005 by Pearson Education 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. © 2005 by Pearson Education Capítulo 22 ÓXIDOS DE CARBONO C3O2 – Um óxido raro © 2005 by Pearson Education Capítulo 22 OXOCARBONOS Oxocarbonos: Compostos de fórmula geral [CnOn] 2- Onde n varia de 3 a 6 © 2005 by Pearson Education 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. © 2005 by Pearson Education 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-. © 2005 by Pearson Education 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) © 2005 by Pearson Education 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). © 2005 by Pearson Education 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. © 2005 by Pearson Education Capítulo 22 OUTROS COMPOSTOS INORGÂNICOS DE CARBONO • O CS2 é um importante solvente para ceras e graxas. • O vapor de CS2 é muito tóxico. © 2005 by Pearson Education 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. © 2005 by Pearson Education 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. © 2005 by Pearson Education 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. © 2005 by Pearson Education 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. © 2005 by Pearson Education Capítulo 22 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. © 2005 by Pearson Education 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. © 2005 by Pearson Education Capítulo 22 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. © 2005 by Pearson Education Capítulo 22 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. © 2005 by Pearson Education 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). © 2005 by Pearson Education Capítulo 22 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. © 2005 by Pearson Education 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. © 2005 by Pearson Education Capítulo 22 Outros Elementos do Grupo 14: Si, Ge, Sn, e Pb Silicatos © 2005 by Pearson Education 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. © 2005 by Pearson Education 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. © 2005 by Pearson Education 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. © 2005 by Pearson Education Capítulo 22 Outros Elementos do Grupo 14: Si, Ge, Sn, e Pb 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. © 2005 by Pearson Education Capítulo 22 Outros Elementos do Grupo 14: Si, Ge, Sn, e Pb Silicones • Os silicones são usados em lubrificantes, ceras de polimento de carros, lacradores, calafetagem e para a fabricação de tecidos à prova d’água. © 2005 by Pearson Education Capítulo 22 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) © 2005 by Pearson Education 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. © 2005 by Pearson Education 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 © 2005 by Pearson Education 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) © 2005 by Pearson Education 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 © 2005 by Pearson Education 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 © 2005 by Pearson Education 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 © 2005 by Pearson Education