A Química Inorgânica Experimental

 

 

 

 

 

 

Elementos do bloco p: Grupo 17

Química Inorgânica Experimental

 

                              

 

 07/julho/2022

1. Introdução

Os elementos do grupo 17, flúor, cloro, bromo, iodo e ástato, são chamados de halogênios, do grego “formador de sal”. Eles estão entre os elementos não-metálicos mais reativos, por isso são encontrados na natureza somente como compostos. São muitas as propriedades químicas dos halogênios; todos eles têm configuração eletrônica ns2np5, elevados valores nas energias de ionização, eletronegatividades e afinidades eletrônicas.

(SHRIVER & ATKINS, p.422)

        Como já vimos ao discutir os outros grupos anteriores do bloco p, o elemento no topo de cada grupo tem propriedades diferentes daquelas dos seus congêneres mais pesados. As anomalias são menos evidentes no caso dos halogênios, e a diferença mais notável é que o flúor possui uma afinidade eletrônica menor que a do cloro. Intuitivamente, esta característica parece estar em conflito com a eletronegatividade elevada do flúor, mas ela deriva da maior repulsão elétron-elétron no átomo de F compacto, quando comparada com o átomo de Cl maior. Apesar dessa diferença na afinidade eletrônica, as entalpias de formação dos fluoretos metálicos geralmente são muito maiores do que aquelas dos cloretos metálicos. A explicação para isso é que a baixa afinidade eletrônica do flúor é mais do que compensada pelas altas entalpias de rede dos compostos iônicos contendo íon F- e pelas forças das ligações nas espécies covalentes. (SHRIVER & ATKINS, p.423)

        O flúor é um gás amarelo pálido que reage com a maioria das moléculas orgânicas e inorgânicas e com os gases nobres criptônio, xenônio e radônio. Consequentemente, ele é muito difícil de ser manuseado, uma vez que reage com a maioria dos materiais, mas pode ser estocado em aço ou monel (uma liga de níquel e cobre).  (SHRIVER & ATKINS, p.423)

        O cloro é um gás verde amarelado tóxico.

        O bromo é o único elemento não-metálico líquido, sendo um líquido vermelho escuro, volátil e tóxico.

        O iodo é um sólido cinza violáceo que sublima como um vapor violeta. A cor violeta persiste quando dissolvida em solventes apolares, como o CCl4. Entretanto, ele se dissolve em solventes polares formando soluções castanho avermelhadas, indicando a presença de íons I3-. (SHRIVER & ATKINS, p.423)

        A carência de informação química do ástato deriva da sua falta de isótopos estáveis e da meia-vida relativamente curta. As soluções de ástato são imensamente radioativas e podem ser estudadas somente em alta diluição. (SHRIVER & ATKINS, p.423)

        Todos os elementos do grupo 17 sofrem dissociação térmica ou fotoquímica, em fase gasosa, para formar radicais.  (SHRIVER & ATKINS, p.423)

1. Objetivo

Estudar as propriedades físicas dos elementos do grupo 17 quanto à reatividade química.        

1. Parte Experimental

PARTE 1

2.3.1. Síntese do Cloreto de Hidrogênio

Montou-se um sistema contendo um kitassato com uma rolha perfurada, um funil de adição e conecte o kitassato a um sistema de recolhimento de gás.

Colocou-se no kitassado 1,0g de cloreto de sódio. No funil de adição colocou-se  5 mL ácido sulfúrico concentrado.

Encaixou-se o funil de adição ao kitassato e deixou-se o ácido sulfúrico gotejar lentamente sobre o cloreto de sódio.

Na saída do kitassato conectou-se uma mangueira com uma pipeta de Pauster e borbulhou-se o gás em um tubo de ensaio contendo 5 mL de água destilada.

Monitorou-se o pH do meio utilizando papel de tornassol azul. Antes e depois que se iniciou a reação

2.3.2. Síntese do Cloro

Colocou-se em um tubo de ensaio 0,1 g de dióxido de manganês (MnO2). Adicionou-se 5 gotas de HCl concentrado e observou-se.

Em seguida adicionou-se HCl concentrado e completou-se cerca de  1 mL. Umedeceu-se um papel de tornassol azul e colocou-se sobre a boca do tubo de ensaio.

Observou-se descoramento do papel devido à ação oxidante do gás

2.3.3. Síntese do Bromo

Misturou-se em um tubo de ensaio alguns miligramas de brometo de sódio e dióxido de manganês;

Adicionou-se cerca de 3mL de ácido sulfúrico diluído(1 mol/L), agitou-se e filtrou-se;

Recolheu-se o filtrado em dois tubos de ensaio utilizando funil analítico e papel de filtro não pregueado.

Guardou-se os tubos de ensaios para serem utilizados no procedimento 2 do item 2.3.4

2.3.4. Propriedades dos Halogênios 

Procedimento 1

Adicionou-se um pequeno cristal de iodo em 2 mL de água destilada, agitou-se e observou-se.

Dividiu-se a solução em 2 tubos de ensaio deixando o restante do iodo não dissolvido em um dos tubos.

Ao tubo de ensaio que contiver o restante do iodo, adicionou-se um cristal de iodeto de potássio e observou-se;

Ao outro tubo de ensaio, adicionou-se algumas gotas de solução de amido;

Adicionou-se um cristal de iodo em 1 mL de clorofórmio. E observou-se

Repetiu-se o procedimento utilizando éter etílico ao invés de clorofórmio. Observou-se .

Procedimento 2

Em um tubo de ensaio contendo o produto obtido em 2.3.3. colocou-se 1mL de clorofórmio e agitou-se. Observou-se.

Em outro tubo de ensaio contendo o produto obtido em 2.3.3 adicionou-se alguns miligramas de iodeto de potássio e a seguir 1mL de clorofórmio. Agitou-se e observou-se;

1. Resultado Discussão

2.3.1. Síntese do Cloreto de Hidrogênio

Ao montar-se o sistema, adicionou-se 1,0860g de cloreto de sódio no kitassato. No funil colocou-se 5mL de ácido sulfúrico concentrado. Encaixou-se o funil ao kitassato e conectou-se uma mangueira com uma pipeta de Pauster e assim, deixou-se o ácido sulfúrico gotejar lentamente sobre o cloreto de sódio. Aproximou-se da pipeta de Pasteur a um  tubo de ensaio contendo 5mL de água destilada.