O RELATÓRIO GRUPO 14 (CARBONO)

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO – UFMA

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIAS – CCET

PROFESSOR: IVO MATEUS PINATTI

DISCIPLINA: QUÍMICA INORGÂNICA

CURSO: ENGENHARIA QUÍMICA

NATHÁLIA KETTLLEY SOARES DIAS

RENATA QUARESMA DE SOUSA LOPES

RELATÓRIO V

GRUPO 14 (CARBONO)

SÃO LUÍS - MA

10/2022[pic 2][pic 3]

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO 2
2. OBJETIVOS 5
3. MATERIAIS E MÉTODOS 6
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES 8
5. CONCLUSÃO 11
6. REFERÊNCIAS 12

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1. INTRODUÇÃO

O grupo 14 da tabela periódica ou grupo do carbono como é denominado, é composto pelos seguintes elementos: carbono (C), o silício (Si), o germânio (Ge), o estanho (Sn) e o chumbo (Pb). O carbono é o décimo sétimo elemento mais abundante em massa na crosta terrestre. Existe amplamente na natureza em estados elementares e combinados. Em seu estado elementar, existe na forma de carvão, grafite e diamante. Quando combinado, pode ser encontrado em compostos como carbonatos metálicos, hidrocarbonetos e dióxido de carbono no ar. Sua combinação com outros elementos como hidrogênio, oxigênio, cloro e enxofre proporciona uma variedade surpreendente de materiais. O carbono natural contém dois isótopos estáveis: 12C e 13C. Há também um terceiro isótopo, 14C, sendo este um isótopo radioativo. O silício é o segundo elemento mais abundante na crosta terrestre e ocorre na natureza como sílica e silicatos. O estanho ocorre principalmente na forma de cassiterita (SnO2), que é amplamente utilizada em ligas metálicas com chumbo e aço (MOURA, 2018).

O Diamante e o grafite são duas formas puras do carbono, encontradas em minas. Nas formas menos puras, como coque, em que forma-se para a pirólise do carvão, e o negro fumo, sendo este o produto incompleto da combustão de hidrocarbonetos. O silício elementar é recuperado da sílica SiO2 por redução de alta temperatura com carbono em um forno elétrico a arco. O germânio é o menos abundante na natureza e normalmente não é concentrado. A maior parte do germânio é obtida a partir do processamento do minério de zinco. A produção do estanho ocorre com coque em um forno elétrico, pela redução do mineral cassiterita SnO2. O chumbo é obtido de seu minério de sulfeto, que é convertido em óxidos em um alto-forno e reduzido por carbono (SHRIVER; ATKINS, 2003).

A configuração eletrônica dos elementos do grupo 14 é [gás nobre] ns2np2. Por apresentarem tamanho pequeno, os elementos do grupo 14 são  mais eletronegativos do que os elementos do grupo 13. Todos os componentes do grupo 14 são sólidos. Carbono e silício não são metais, enquanto estanho e chumbo são metais que apresentam ponto de fusão baixo. Os elementos do grupo 14 têm pontos de fusão e ebulição muito mais altos do que os elementos correspondentes do grupo 13. O estado oxidante comumente dos elementos do grupo 14 é +4 e +2. Os compostos no estado de oxidação +4 são normalmente de natureza covalente. Os elementos do grupo 14 formam óxidos quando aquecidos em oxigênio. Assim existem dois óxidos principais, monóxido (MO) e dióxido (MO2). Os óxidos em estados de oxidação mais elevados são geralmente mais ácidos do que os óxidos em estados de oxidação mais baixos. Por exemplo, os dióxidos de CO2, SiO2 e GeO2 são ácidos, enquanto SnO2 e PbO2 são anfotéricos. Entre os monóxidos, o CO é neutro, o GeO é obviamente ácido, enquanto o SnO e o PbO são anfotéricos, ou seja, são capazes de reagir com ácido ou base (MOURA, 2018).

1. OBJETIVOS

O objetivo dessa prática foi analisar o comportamento dos elementos do grupo do carbono na presença de outras substâncias. Verificando a ocorrência desses sais ao reagirem com ácidos.

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1. MATERIAIS E MÉTODOS

1. Reação de carbonatos e uso do carvão ativado

Foram utilizados os seguintes materiais e substâncias:

- Solução de sulfato de alumínio 0,1 M         - Bicarbonato de sódio

- Solução de carbonato de sódio 1,5 M         - Carbonato de potássio

- Solução de ácido clorídrico 2 M                   - Carvão ativado

- Solução de cálcio                                         - Tubos de ensaio

- Estante para tubos de ensaio                       - Béquer                                          

- Proveta                                                         - Erlenmeyer

- Pipeta graduada                                           - Pipetador

- Papel de filtro                                                - Funil

Inicialmente, adicionou-se 2 ml de uma solução de sulfato de alumínio em um tubo de ensaio. Logo realizou-se a adição da solução de carbonato de sódio aos poucos e se observou. Por conseguinte, foi feito a pesagem de 0,5 g de carbonato de cálcio, 0,5 g de bicarbonato de sódio, 0,5 g de carbonato de sódio e 0,5 g de carbonato de potássio e pegou-se 4 tubos de ensaio  adicionando-se separadamente as substâncias em cada tubo. Assim foi realizada a adição de ácido clorídrico em cada um dos tubos e observou-se. Por fim, pesou-se aproximadamente 1g de carvão ativado e adicionou-se em um erlenmeyer junto com 5 ml de ácido acético, realizou-se a homogeneização e deixou-se em repouso por 5 minutos. Logo foi feito a filtragem da mistura e se observou o filtrado.

1. Produção de sais de estanho e chumbo (chuva de ouro)

Foram utilizados os seguintes materiais e substâncias:

- Solução de cloreto de estanho 0,5 M             - Tripé      

- Solução de carbonato de sódio 1,5 M            - Pipetador

- Solução de nitrato de chumbo 0,5 M              - Pipeta graduada

- Solução de iodeto de potássio 0,5 M              - Bico de bunsen

- Solução de cromato de potássio 0,5 M           - Tubos de ensaio                                          

- Solução de Ácido sulfúrico 1 M                       - Pinça de madeira