Atps De Quimica

2. ETAPA 1. MATÉRIA, ENERGIA, TRANSFORMAÇÕES E SUBSTÂNCIAS.

2.1. Passo 3 e 4

O alumínio, por suas excelentes propriedades físico-químicas – entre as quais se destacam o baixo peso específico, a resistência à corrosão, a alta condutibilidade térmica e elétrica e a infinita reciclagem apresenta uma ampla variedade de utilização, que o torna o metal não ferroso mais consumido no mundo.

O alumínio é um elemento químico de símbolo AL de numero 13 ( treze prótons e treze elétrons) com massa atômica 27 u. É dado a Friedrich Wohler o reconhecimento do isolamento do alumínio, em 1827.

Número atômico: | 13 |

Peso atômico: | 26,9 |

Ponto de fusão: | 660º C |

Ponto de ebulição: | 2.467º C |

Densidade: | 2,7 |

Gravidade específica: | Rede cúbica de face centrada |

Raio atômico: | 1,43 Å |

Estados de oxidação: | +3 |

Configuração eletrônica: | 1s22s22p63s23p1 |

O alumínio possui duas propriedades são elas: Intensivas que são propriedades físicas que não dependem da extensão do sistema isto é, são independentes do tamanho ou da quantidade de matéria de um dado sistema. Já as propriedades extensivas, tal como o nome indica, dependem da extensão do sistema, variam de forma proporcional com o tamanho ou a quantidade de matéria existente num dado sistema.

Exemplos de propriedades extensivas: massa, m-kg, _volume, V-m3 _ quantidade de substancia, n-mol, _ enegia interna, U-J, _etc...

Exemplos de propriedades intensivas: temperatura, T-K, _ pressão, p-Pa, massa volúmica, p-Kg.m-3, ponto de fusão, T-K, ponto de ebulição T-K.

A obtenção do alumínio é a partir de um minério (a bauxita) que pode ser encontrado em três principais grupos climáticos: o mediterrâneo, o tropical e o subtropical sendo os principais países produtores Austrália, Brasil, Guiné e Jamaica. O processo de obtenção de alumínio primário divide-se em três etapas: Mineração, Refinaria e Redução.

Processo bayer

O processo químico denominado Bayer é o mais utilizado na indústria do alumínio. Neste processo, a alumina é dissolvida em soda cáustica e, posteriormente, filtrada para separar todo o material sólido, concentrando-se o filtrado para a cristalização da alumina. Os cristais são secados e calcinados para eliminar a água, sendo o pó branco de alumina pura enviado à Redução para obtenção de alumínio, através de eletrólise, processo conhecido como Hall-Héroult. As principais fases da produção de alumina, desde a entrada do minério até a saída do produto, são: moagem, digestão, filtração/evaporação, precipitação e calcinação. As operações de alumina têm um fluxograma de certa complexidade, que pode ser resumido em um circuito básico simples (Figura 1). No processo de eletrólise (Figura 2), para obtenção do alumínio, a alumina é carregada de forma controlada, em um eletrólito fundido, formado por sais de criolita e fluoreto de alumínio. A passagem de corrente elétrica na célula eletrolítica promove a redução da alumina, decantando o alumínio.

Figura 1- Processo Bayer

Fonte: www.materia.coppe.ufrj.br.

Figura 2- Eletrólise do alumínio

Fonte: Canto, 1996

3. ETAPA 2 - LIGAÇÕES QUÍMICAS E COMPOSTOS INORGÂNICOS

3.1. Passo 2 (Equipe) O aço pode ser substituído pelo alumínio?

O alumínio é um material que há algum tempo vem mostrando excelente desempenho em suas aplicações e realmente fazendo parte da vida cotidiana até mesmo em produtos onde não notamos sua presença.

Características como a resistência, durabilidade e leveza, além da beleza, permitem que o alumínio, um dos metais mais utilizados no mundo possa ser substituído pelo aço.

Essa substituição do aço pelo alumínio, pode ser exemplificada no emprego deste material na fabricação de meios de transporte como, por exemplo, em trens, onde o emprego do alumínio traz significativa redução do peso dos vagões e conseqüentemente, o aumento da capacidade de passageiros, bagagens, cargas e velocidade. O uso deste metal possibilita ainda, custos menores com combustível e por tabela, ajuda a diminuir as emissões de dióxido de carbono na atmosfera.

Outro exemplo dessa substituição pode ser encontrado no uso das latinhas de alumínio, uma vez que, além de mais leves, apresentam maior velocidade de refrigeração, economizando assim energia elétrica. A escolha pelas latas de alumínio tem também um fundo ambiental pois o metal pode ser reciclado infinitamente, fazendo com que a cadeia produtiva entre uma latinha usada e uma nova lata seja de aproximadamente 40 dias , já o aço leva até 75% mais tempo para ser reaproveitado e esse reaproveitamento é limitado.

Sendo assim, a substituição do aço pelo alumínio é viável economicamente e ambientalmente.

3.2. Passo 3 (Equipe) Pesquisar e responder:

• Que produtos podem ser obtidos a partir da bauxita?

R: Podem ser obtidos através da Bauxita produtos como o próprio alumínio, abrasivos, cimento, produtos químicos, metalurgia, fabricação de aço, Papel, tintas, vidros, cerâmicas, produtos farmacêuticos, cremes dentais, material refratário, entre outros.

Sulfato de alumínio Al2(SO4)3.

Cloreto de alumínio AlCl3

Alúmen de potássio, KAl(SO4)2

óxido de alumínio Al2O3

hidróxido de alumínio Al(OH)3

• Escrever o nome das substâncias inorgânicas que aparecem no esquema e classificá-las em ácidos, bases, sais ou óxidos.

R: ÁCIDOS

Na[AL(OH)4] = Na Sódio [Al= Alumínio(CO)4