Grupo do Carbono

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DA BAHIA – IFBA

CAMPUS VITÓRIA DA CONQUISTA

LICENCIATURA EM QUÍMICA

EMANUEL ALVES SANTOS

HENDYARA SUENNY SILVA CARVALHO

 JOÃO PAULO HENRIKE

JOSÉ RONALDO A. SOUZA

Aula prática V: estudo de algumas propriedades do carbono e seus compostos.

VITÓRIA DA CONQUISTA-BA

JULHO/2017

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DA BAHIA – IFBA

CAMPUS VITÓRIA DA CONQUISTA

LICENCIATURA EM QUÍMICA

EMANUEL ALVES SANTOS

HENDYARA SUENNY SILVA CARVALHO

 JOÃO PAULO HENRIKE

JOSÉ RONALDO A. SOUZA

Aula prática V: estudo de algumas propriedades do carbono e seus compostos.

Relatório apresentado à disciplina Química inorgânica I, 3º Semestre, do curso de Licenciatura em Química, do Instituto Federal da Bahia – IFBA, campus de Vitória da Conquista, ministrado pelo docente doutor Tancredo Augusto C. fontineles, para fins avaliativos.

VITÓRIA DA CONQUISTA-BA

JULHO/2017

Objetivo

Verificar algumas propriedades químicas e físicas do carbono e de alguns de seus compostos.

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Materiais e reagentes

• Tubos de ensaio;
• Frasco kitassato;
• Erlenmeyer;
• Fita de magnésio;
• Béqueres de 50 e 100 mL;
• Pipetas graduadas de 10 mL;
• Pisseta;
• Papel filtro;
• Funil;
• Palito de fósforo;
• Refrigerante colorido de laranja;
• Ácido sulfúrico (H2SO4):
• Ácido clorídrico (1 mol/L):
• Carvão ativado:
• Carbonato de cálcio:
• Sacarose;
• Verde de bromocresol;
• Água destilada;

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Introdução

Carbono, nome dado por Lavoisier em 1789, do latim carbo, carvão, (carbone, em francês). No mesmo ano, A.G.Werner e D.L.G. Harsten propuseram o nome grafite (da palavra grega para escrever) para uma das formas alotrópicas. O nome diamante parece vir do grego adamas, invencível; termo que já pode ser encontrado em documentos do sec. VIII a.C

O Carbono pertence ao grupo 4-A ou 16 da tabela periódica, sendo seus compostos muito numerosos devido à habilidade que esse elemento possui de formar hibridizações do tipo sp, sp² e sp³. É um elemento não-metálico. A eletronegatividade do carbono é semelhante à do hidrogênio. Possui uma alta afinidade pelos ânions duros O2- e F-, respectivamente. O caráter oxofílico é perceptível devido à existência de uma série de oxoânions, os carbonatos. O carbono pode ser encontrado na natureza em duas formas razoavelmente puras, que são o diamante e o grafite. Há também formas muito menos puras, como por ex:

 O coque - formado a partir da pirólise do carvão e usado em siderúrgicas;

 O negro de fumo - Produto da combustão incompleta de hidrocarbonetos. É empregado na indústria de borracha e em tintas de impressão. Já o coque é produzido em enormes quantidades pela carbonização de carvão a altas temperaturas. É utilizado na metalurgia de ferro e outros metais.

O carbono ocorre como dióxido de carbono na atmosfera e dissolvido nas águas e está presente como carbonatos insolúveis de cálcio e magnésio. Em sua forma elementar, carvão ou coque, é muito usado como combustível e como agente redutor na obtenção de metais a partir de seus minérios. O grafite é utilizado como lubrificante e em lápis, e o diamante é usado em ferramentas industriais de corte. O diamante e o grafite, apesar de ambos serem formas cristalinas comuns do carbono elementar, são notavelmente distintos. O diamante é de caráter isolante elétrico, já o grafite é um bom condutor. O diamante é a substância natural mais dura conhecida e consequentemente o melhor abrasivo, enquanto que o grafite impuro (parcialmente oxidado) é escorregadio e muito usado como lubrificante. Devido a sua durabilidade, transparência e alto índice de refração, o diamante é uma das pedras preciosas mais valiosas; o grafite é macio e preto com lustro levemente metálico, não é durável e nem atraente. O motivo pelo qual estes dois polimorfos apresentam propriedades físicas tão diferentes pode ser explicado pelo fato de ambos apresentarem estruturas e ligações muito diferentes. A identificação de diamantes falsos pode ser feita através da verificação da sua condutividade térmica.

 As ligações σ entre os átomos vizinhos dentro de cada camada são originadas da sobreposição de híbridos sp2, e os orbitais p perpendiculares remanescentes se sobrepõem para formar ligações π que estão deslocalizadas sobre todo o plano.

o Carbono tem Peso atômico: 12,011, Ponto de fusão: 3.550º C, Ponto de ebulição: 4.287º C, grafita: 3,52g/ml, carbono: 2,25g/m. Estados de oxidação: +2, +3, +4 Configuração eletrônica: 1s2 2s2 2p2

 A maior parte dos compostos de carbono conhecidos são substâncias orgânicas, isto é, compostos de carbono e hidrogênio, este chamado elemento organizador. Os processos reativos dos compostos inorgânicos são iônicos, praticamente instantâneos e simples. Nos compostos orgânicos esses processos são não-iônicos, lentos e complexos. As substâncias orgânicas contêm poucos elementos, em geral de dois a cinco. Além de carbono e hidrogênio, integram nos compostos orgânicos o oxigênio, o nitrogênio, os halogênios, o enxofre e o fósforo. Outros elementos menos abundantes também fazem parte dos compostos orgânicos naturais ou preparados em laboratório. Além dos mencionados compostos orgânicos, o carbono forma também compostos inorgânicos, entre os quais se destacam, por suas aplicações, o sulfeto de carbono (CS2), empregado como matéria-prima na indústria têxtil para obtenção de fibras sintéticas; o carbeto de cálcio (CaC2), primeiro elo de numerosos processos de síntese na indústria química; e o carboneto de silício (CSi), quase tão duro como o diamante, que faz parte dos componentes das pedras de afiar e esmeris utilizados para trabalhar metais. Os óxidos de carbono mais importantes são o monóxido de carbono (CO) e o dióxido de carbono, ou gás carbônico (CO2). O primeiro, que resulta da combustão de carbono ou compostos orgânicos carbonados, é um gás tóxico. O dióxido de carbono participa da composição da atmosfera. Outro grupo de combinações carbonadas é constituído pelos sais de ácido carbônico, os carbonatos e os bicarbonatos, de grande solubilidade. Esses compostos se liquefazem à temperatura ambiente e conservam-se em estado líquido. Forma o chamado gelo seco (anidrido carbônico sólido), material utilizado em refrigeração e conservação.