QUÍMICA DESCRITIVA. Parte I - Composição Química da Terra.
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QUÍMICA QUÍMICA DESCRITIVADESCRITIVA
Parte I - Composição Química da
Terra
Parte I - Composição Química da Terra
Atmosfera
Litosfera
Hidrosfera
Atmosfera –Parte Gasosa da Terra
Atmosfera –Parte Gasosa da Terra
Atmosfera –Parte Gasosa da Terra
O método industrial utilizado para separar os componentes do ar seco é a destilação fracionada do ar líquido. Para torná-lo liquefeito, é preciso resfriá-lo a –200 °C — temperatura difícil de ser obtida.
Atmosfera –Parte Gasosa da Terra
Usos de alguns gases purificados da Usos de alguns gases purificados da atmosfera:atmosfera:
OO22 - alimentação de combustão - alimentação de combustão (queima), aparelhos de respiração (queima), aparelhos de respiração artificial, produção de aço;artificial, produção de aço;NN22 - produção de amônia, ácido - produção de amônia, ácido nítrico e fertilizantes;nítrico e fertilizantes;Ar - preenchimento de lâmpadas de Ar - preenchimento de lâmpadas de filamento.filamento.
Litosfera – Parte Sólida da Terra
Elementos mais comuns na crosta terrestre Elementos mais comuns na crosta terrestre (porcentagem em massa) O > Si > Al > Fe> Ca(porcentagem em massa) O > Si > Al > Fe> Ca
MineraisMinerais: : são substâncias de origem inorgânica são substâncias de origem inorgânica e natural que ocorrem na natureza no estado e natural que ocorrem na natureza no estado sólido, com uma composição química definida e sólido, com uma composição química definida e uma estrutura interna de átomos na forma de uma estrutura interna de átomos na forma de arranjo geométrico. Apresentam-se geralmente arranjo geométrico. Apresentam-se geralmente na forma de cristais.na forma de cristais.
RochasRochas: S: São agregados de minerais que formam ão agregados de minerais que formam toda a crosta terrestre e as partes mais toda a crosta terrestre e as partes mais profundas do planeta (com exceção do núcleo profundas do planeta (com exceção do núcleo externo, que é a única parte líquida existente no externo, que é a única parte líquida existente no interior da Terra). interior da Terra).
Tipos de Minérios
Litosfera – Parte Sólida da Terra
HEMATITA MAGNETITA
Litosfera – Parte Sólida da Terra
PIRITA BLENDA
Hidrosfera –Parte Líquida da Terra
Parte II – Obtenção de substâncias
MetaisMetais
MetaisMetaisFamília 1A - Grupo 1 – Metais alcalinos.
Sódio
Potássio
Lítio
Césio
MetaisMetais
Família 1A - Grupo 1 – Metais alcalinos.
Os metais alcalinos apresentam alta reatividade (potencial de oxidação) e, portanto, na natureza são encontrados na forma de cátions monovalentes:
Li + , Na + , K + , Rb + ,Cs +
MetaisMetaisFamília 1A - Grupo 1 – Metais alcalinos. Obtenção: Eletrólise ígnea de seus respectivos sais (cloretos em geral).
Além do sódio é
produzido
também gás cloro
(Cl2)
MetaisMetais
Família 2A - Grupo 2 – Metais alcalino-terrosos
Assim como os metais do grupo 1, também são reativos.
Magnésio Bário
MetaisMetais
Alumínio (Al) - Família 3A - Grupo 13
MetaisMetaisAlumínio (Al) - Família 3A - Grupo 13
Devido sua relativa eletropositividade encontra-se na natureza em sua forma oxidada (Al+3 ).
Fonte principal de obtenção – Bauxita A produção de bauxita
brasileira concentra-se nos Estados do Para e Minas
Gerais cujas reservas totais são de aproximadamente
11% das reservas mundiais
O Brasil é a terceira reserva mundial de bauxita.
MetaisMetaisAlumínio (Al) - Família 3A - Grupo 13
Obtenção do Alumínio – Eletrólise ígnea do óxido de alumínio (Al 2 O3).
MetaisMetaisAlumínio (Al) - Família 3A - Grupo 13
Basicamente, são
necessárias cerca de 5 t de bauxita
para produzir
cerca de 1,5 t de
alumínio pelo
processo de Redução.
MetaisMetaisReações envolvidas na produção do alumínio:
Dissolução do óxido em criolita: Al2O3 => 2 Al3+ + 3 O2-
Em meio fortemente básico (NaOH)
No pólo negativo: 4 Al3+ + 12 e- => 4 Al0
No pólo positivo: 6 O2- => 3 O2 + 12e-
Equação global: 2 Al2O3 => 4 Al3+ + 6 O2-
Al 3+ + 12 e- => 4 Al0
6 O2- => 3 O2 + 12e-
2 Al2O3 => 4 Al0 + 3 O2
MetaisMetaisFerro (Fe) – Metal de transição – Grupo 8
Ocorre na natureza na suas formas oxidadas (Fe+2 , Fe+3 ).
As principais matérias primas são a hematita (Fe2O3), magnetita (Fe3O4) e a pirita (FeS).
HEMATITA MAGNETITA
Siderurgia do Ferro
Siderurgia do FerroSiderurgia do Ferro
Alto forno utilizado
para siderurgia do
ferro em Volta
Redonda - RJ (CSN)
Reações ocorridas na obtenção do Fe
Se o minério for Fe 2O3, ele é reduzido pelo CO a Fe 3O4 na parte superior do forno (300 °C).
CO(g) + 3 Fe 2O3 (s) 2 Fe 3O4 (s) + CO 2(g)
O Fe 3O4 vai aos poucos descendo para a parte inferior do forno onde é reduzido a FeO (600 °C) por diferença de densidade. CO(g) + Fe 3O4 (s) 3FeO(s) + CO 2(g)
Na parte mais baixa do forno, FeO é reduzido a ferro (Fe) (de 800 a 1600 °C).
CO(g) + FeO(s) Fe(l) + CO 2(g)
Ferro como matéria Ferro como matéria prima do açoprima do aço
Ferro como matéria Ferro como matéria prima do açoprima do aço
Cobre - CuCobre - Cu
Cobre - CuCobre - Cu
AmetaisAmetais
Oxigênio – OOxigênio – O22
O oxigênio líquido é obtido à
temperatura inferior a –
180º C.
Oxigênio– OOxigênio– O22
Gás incolor, inodoro usado como comburente (substância que alimenta as combustões). Ocorre livre na atmosfera, combinado com hidrogênio na hidrosfera e na forma de diversos óxidos ,sulfatos , fosfatos e outros compostos de diferentes elementos na crosta terrestre.
Cloro – ClCloro – Cl22
Nas condições ambientes o cloro
encontra-se na forma de um gás
amarelo- esverdeado, de
odor fortemente irritante e
altamente tóxico.
Cloro – ClCloro – Cl22
Como o cloro ocorre na natureza na forma de cloretos (Cl - ) sua obtenção pode ser feita a partir da eletrólise da salmoura (solução saturada de NaCl – obtida da água do mar).
Cloro – Cl2
Reações:Ânodo: 2Cl – (aq ) → Cl2 (g) + 2e
Cátodo: 2H2O (l) + 2e → H2 (g) + 2OH
– (aq)
Bromo e IodoBromo e Iodo
O bromo é um líquido avermelhado relativamente volátil, enquanto que o iodo é um sólido púrpura que sublima em condições ambiente.
Amônia – NH3
Nessas condições o rendimento do processo é de 20%