Atividade Química Inorgânica

Lista de exercícios – Grupos 13 à 15

1. Explicar a anomalia do Berílio em relação aos demais elementos do Grupo 2.

Resposta:  O Berílio se assemelha na diagonal com o Alumínio, seu tamanho é menor que os outros elementos do seu grupo, seu ponto de fusão e ebulição são altos e suas características são parecidas. Forma ligas metálicas, tem alto caráter covalente, se liga com não-metais, é pouco reativo por causa do seu  pequeno tamanho e é anfótero.

1. Por que os compostos do Grupo II apresentam menos reatividade do que do Grupo I?

Resposta:  Porque os elementos do grupo 2 possuem 2 elétrons em sua camada de valência. Para desemparelhar tais elétrons demanda-se muita energia e sua força de ionização é maior, conferindo menor reatividade em comparação aos elementos do grupo 1.

1. (a) Como a cal virgem (CaO) pode ser obtida?

        Resposta :  O CaO, é obtido através da decomposição do CaCO3

                                       CaCO3 (s)       1170 – 1470 k                          CaO(s) + CO2 (g )[pic 1]

     (b) Por que os estados de oxidação mais comuns do Grupo 13 são +3 e +1?

       Resposta: Seus membros têm configuração eletrônica da camada de          valência ns2np1 .

                    (+1) , significa que possui 1 elétron desemparelhado no orbital p  e    requer menor energia para retirá-lo.

(+3) quando ocorre a perda de 3 elétrons , o que leva a configuração de camada completa.

1. Por que boro é utilizado com sucesso na indústria de vidros borosilicatos?

Resposta : O Boro está na diagonal do Silício, possui propriedade de catenação , o que confere fortalecimento na ligação . Possuem diferença eletrônica  e isso aumenta o grau de entalpia da ligação. O Boro ao se ligar com o Silício confere ao vidro maior resistência térmica e mecânica, isso porque o ponto de fusão do Boro é alto e possui maior índice de refração

1. Escreva sobre as propriedades químicas e físicas do alumínio que permitem a sua aplicação em diversos ramos da indústria química.

Resposta : O alumínio  é bom condutor  de calor , possui baixa densidade e boa condutividade elétrica, porém não é bom em conexão sendo usado em ligas metálicas. Por ser anfótero, sua solubilidade muda de acordo com o pH que se encontra.

A energia de ionização  do alumínio é baixa, ele também forma óxido com facilidade e é abundante na crosta terrestre.

1. Descreva a primeira etapa do processo industrial do alumínio (purificação da bauxita) através de reações químicas. Por que se forma uma lama vermelha ao final dessa etapa?

Resposta :   Al2O3   +  2OH- (aq) + 3 H2O (l)    ⇌  2[ AlOH4] (aq)

Forma-se o subproduto FeO3  , que é insolúvel , sua cor é avermelhada  e é comumente chamada de lama vermelha, característica do  íon FeOH

1. O que explica as diferentes colorações de LED utilizando Gálio como matéria prima?

Resposta :   Humanos enxergam na região do visível .

O Gálio está no grupo 13 e o Silício no grupo 14. Ao misturar os dois , cria-se um estrutura deficiente em elétrons , o que altera a estrutura        “ band gap”, assim um semicondutor é formado  e essa estrutura é diminuída . Entre eles se forma um nível aceptor de elétrons, aumentando processo  luminescente.

8) Explique como o boro é utilizado na indústria de vidros e qual o ganho em propriedades no produto final.  Idem questão 4.

 9) Explicar as diferenças entre as propriedades físicas e químicas observadas no diamante e no grafite.

Resposta :   A principal diferença é estrutural, o diamante é mais denso que o grafite e sua entalpia de ligação é maior. O diamante tem hibridização sp3,  sua geometria é tetraédrica, lhe conferindo maior estabilidade de ligação. Já o grafite tem hibridização sp 2, sua geometria é trigonal planar, sua entalpia de ligação é menor, formam-se camadas e suas ligações são instáveis.