A QUIMICA INÔRGANICA EXPERIMENTAL

IEQ622 QUIMICA INÔRGANICA EXPERIMENTAL I

Prof. Dr. Marlon de Souza Silva

Aluna: Taynara Soares Vale Matrícula: 21853785

4a. Atividade referente ao grupo 17 – Halogênios

1. Quais as principais fontes de flúor, cloro, bromo e iodo? Escreva as reações químicas para a obtenção dos elementos.

A fonte primária do flúor é o fluoreto de cálcio, que por ser altamente insolúvel, frequentemente é encontrado em depósitos sedimentares, como a fluorita (CaF2). O flúor é produzido por oxidação eletrolítica de uma solução de KF em HF anidro:

KF(aq) + HF(g) → KHF2 (l)

2KHF2 (l) → H2 (g) + KF(l) + F2(g)

O cloro geralmente é encontrado na natureza, em combinações, tais como cloretos, sendo estes encontrados em minerais, como a halita (NaCl), a silvita (KCl) e a carnalita KCl · MgCl2 · 6H2O, que são encontrados em depósitos subterrâneos, (nas minas de sal). O Cl2 é produzido de forma industrial pela eletrólise do NaCl fundido ou em solução aquosa.

2Cl- + 2H2O → Cl2 + H2 + 2OH-

A maior parte do bromo é encontrado no mar na forma de brometo, Br-. O bromo é obtido industrialmente pela oxidação em meio ácido do íon brometo das águas do mar utilizando-se cloro como agente oxidante

Cl2(g) + 2Br- (aq) → 2Cl-(aq) + Br2(l)

E a sua obtenção laboratorial é realizada a partir da seguinte reação

MnO2(s) +2Br-(aq) + 4H+ (aq) → Br2(l) + Mn2+ (aq) + 2H2O(l)

O iodo pode ser obtido a partir dos iodetos, I-, presentes na água do mar e nas algas. Sua obtenção laboratorial tem a seguinte reação:

MnO2(s) + 2H2SO4(aq) + 2KI(aq) → MnSO4(aq) + 2H2O(l) + K2SO4(aq) + I2(s)

E a sua obtenção industrial é feita a partir da oxidação do iodeto com cloro

Cl2(g) + 2I- (aq) → 2Cl-(aq) + I2(s)

2. Quais os principais produtos da indústria cloro-álcalis? Descreva como prepará-los.

O cloro-álcalis quando usado, possui uma série de derivados químicos utilizados em indústrias e empresas prestadoras de serviços. Entre os principais deles, está o PVC (policloreto de vinila), um dos plásticos mais versáteis e largamente empregado na construção civil. Ele é obtido pela reação de polimerização de cloretos de vinila (cloroeteno). Assim como ocorre com os outros polímeros de adição, a ligação dupla entre os carbonos é rompida, permitindo então a formação de ligações simples entre as moléculas do cloreto de vinila. Outros derivados estão presentes em processos dos setores de siderurgia e mineração que, por sua vez, fornecem matéria-prima para os segmentos automotivo, eletrônicos e elétricos, recreação etc. Produtos à base de cloro também protegem as lavouras, assegurando o fornecimento de grãos e vegetais.

3. Explique por que flúor é um gás e iodo é um sólido nas condições normais de temperatura e pressão.

Nas CNTP (condições normais de temperatura e pressão), o flúor é um gás amarelo pálido de odor irritante, e o iodo é um sólido preto lustroso que, ao sublimar, forma um gás violeta. A razão para isso ocorrer é que as forças atrativas entre as moléculas desses elementos aumentam de cima para baixo no grupo; no flúor, os elétrons são firmemente presos aos núcleos, possuindo pouca chance de vagar para um lado da molécula, então as forças de dispersão de London são relativamente fracas. Ao passarmos do flúor para o iodo, os elétrons estão mais distantes dos núcleos, de modo que as nuvens de elétrons podem distorcer mais facilmente. As forças de dispersão de Londres se tornam progressivamente mais fortes. Com isso à uma temperatura suficientemente baixa, as moléculas serão todas sólidas e a uma temperatura suficientemente alta, todos serão gases.

4. Explique por que cloro possui uma maior afinidade eletrônica que o flúor.

A característica de eletroafinidade é definida pela sua diminuição, de acordo com o aumento do raio atômico do elemento (de cima para baixo). Porém isso ocorre de forma contrária para o flúor em relação ao cloro, sendo assim, fazendo com que o cloro possua uma afinidade eletrônica maior que a do flúor. Isso ocorre devido ao fato de o flúor possuir um raio atômico pequeno, portanto ele tem mais dificuldade de acomodar o elétron.

5. Faça