TRABALHO DE QUÍMICA INORGÂNICA QUÍMICA INORGÂNICA DESCRITIVA

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NATÁLIA TEIXEIRA BORGES LOPES -  201610829

TRABALHO DE QUÍMICA INORGÂNICA

QUÍMICA INORGÂNICA DESCRITIVA

LAVRAS – MG

 2017

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NATÁLIA TEIXEIRA BORGES LOPES -  201610829

TRABALHO DE QUÍMICA INORGÂNICA

QUÍMICA INORGÂNICA DESCRITIVA

Trabalho apresentado ao professor da disciplina química inorgânica das turmas de engenharia química e química da UFLA para complementação de aprendizado e de nota.

PROFESSOR: RUY CARVALHO

LAVRAS – MG

 2017

INTRODUÇÃO

       Este trabalho tem como objetivo o estudo dos elementos dos grupos s e p da tabela periódica, bem como os complexos e quelatos de metais de transição, a fim de compreender suas características e aplicações.

O bloco S da tabela periódica é formado pelos metais alcalinos (grupo 1), metais alcalino-terrosos (grupo 2) e hidrogênio. Seus elementos têm como característica principal a localização do elétron de maior energia no orbital atômico S.  Já o bloco p, é o conjunto de grupos nos quais os elementos têm seu elétron com maior energia no orbital atômico p. Pertencem a esse  bloco os grupos 13 à 18 da tabela periódica.  Enquanto os elementos de transição são elementos que possuem uma subcamada d incompleta no átomo neutro ou em seus íons(Shriver; Atkins, 2008, p. 455), e possuem forte tendência para a formação de compostos de coordenação; complexos e quelatos.

Todos esses elementos possuem grande importância na indústria química pois suas propriedades físicas e químicas fornecem uma grande amplitude de possibilidades, como por exemplo, a síntese de diversos compostos muito utilizados diariamente por estes profissionais.

Desenvolvimento

HIDROGÊNIO

O hidrogênio é o elemento mais abundante no universo e o décimo quinto mais abundante na terra. A diminuição parcial da quantidade de hidrogênio da terra reflete a sua volatilidade durante a formação do planeta. É um dos elementos mais importantes na crosta terrestre, onde é encontrado nos minerais, nos oceanos e em todas as coisas viva. O hidrogênio possui propriedades químicas muito variadas, apesar de seu único elétron e, sob certas circunstancias, pode se ligar a mais do que um átomo simultaneamente. Além disso, varia em caráter desde uma base forte de Lewis como exemplo (o íon hidreto, H-, o próton) a um ácido forte de Lewis (como no cátion hidrogênio, H+, o próton). (Shriver; Atkins, 2008, p. 261)

Propriedades físicas e químicas

     Nome do Elemento: Hidrogênio                  Símbolo Químico: H
     Número Atômico (Z): 1                               Peso Atômico: 1,00794
     Grupo da Tabela: 1 (IA)                              Configuração Eletrônica: 1s1
     Classificação: Não Metal                             Estado Físico: Gasoso (T=298K)
     Densidade: 0,0000899 g/cm3                         Ponto de Fusão (PF): 14,025 K 
     Ponto de Ebulição (PE): 20,268 K

Propriedades Nucleares:

 Há três tipos de isótopos de hidrogênio: o próprio hidrogênio (1H), o deutério 2H(D), e o trício 3H(T) (radioativo). Os três isótopos são os únicos a apresentar nomes diferentes, refletindo diferenças significativas em suas massas e nas propriedades químicas que derivam da massa, como a velocidade das reações de quebra de ligação.

As propriedades distintas dos isótopos os tornam úteis como marcadores, os quais os isótopos que podem ser seguidos através de uma série de reações, por espectroscopia no infravermelho (IV) ou ressonância magnética nuclear (RMN).

 Uma propriedade importante do núcleo de hidrogênio é o seu spin, I= ½, amplamente utilizado em RMN (os spins nucleares do D e do T são 1 e ½, respectivamente). O RMN de próton é útil para detectar a presença de átomos H em um composto e para identificar os átomos aos quais o hidrogênio está ligados pela observação do deslocamento químico ou do acoplamento spin-spin com outro núcleo. Os três isótopos de hidrogênio H, D e T possuem grandes diferenças em suas massas atômicas e spin nuclear, que dão origem a mudanças facilmente detectadas no espectro IV, Raman e RMN de moléculas contendo isótopos. (Shriver; Atkins, 2008, p. 455)

Átomos de hidrogênios e íons:

O átomo de H possui uma alta energia de ionização (1310 Kj mol-1, 13,6 eV) e uma afinidade eletrônica baixa mas positiva (77 Kj mol-1). A eletronegatividade de Pauling do hidrogênio é 2,2. Este valor é similar aqueles do B,C e Si; assim, presume-se que as ligações E—H envolvendo estes elementos não sejam muitos polares.

O hidrogênio forma compostos com os metais que são chamados de “hidretos metálicos”; entretanto, somente os compostos dos metais altamente eletropositivos dos grupos 1 e 2 podem ser considerados como contendo o íon hidreto, H-.

Quando uma descarga de alta voltagem é passada através do gás hidrogênio e baixa pressão, as moléculas dissociam, ionizam, e recombinam, para formar um plasma que contem quantidades espectroscopicamente detectáveis de H, H+, H2+ e H3+. O cátion de hidrogênio livre (H+, o próton) tem uma razão carga/raio muito grande e assim não é surpreendente perceber que ele é um acido de Lewis muito forte. (Shriver; Atkins, 2008, p. 263)

Um íon de hidrogênio é um átomo de hidrogênio com o elétron removido, dando a ele uma carga elétrica total positiva. Seu símbolo é H+. Um íon hidróxido é uma molécula composta de um átomo de oxigênio e um átomo de hidrogênio que recebeu um elétron extra, dando-lhe uma carga total negativa. Seu símbolo é OH-. Uma pequena proporção de qualquer volume de água pura parece ter números iguais tanto de íons de hidrogênio como hidróxidos. Esses poucos íons parecem se combinar e se afastar rapidamente com o passar do tempo, conforme indicado por setas apontando em duas direções nesta equação: