Comparação Entre Algumas Substâncias De Carbono E Silicio

Prática 8: comparação entre algumas substâncias de carbono e silício

Ponta Grossa

21/11/2013

Introdução

O grupo IV A é distinguido pela configuração da camada de valência ns2np2. O principal elemento é o carbono, único ametal dessa família e presente em todos os seres vivos, seguido pelo silício, que é um dos elementos mais importantes para a tecnologia atualmente.

Características do Carbono: o elemento carbono possui grande afinidade para combinar-se quimicamente com outros átomos pequenos, incluindo átomos de carbono que podem formar extensas cadeias. O seu pequeno raio atômico permite formar cadeias múltiplas.

O carbono é distintamente um ametal, e ocorre livre na natureza em três formas: diamante, grafite e carvão. O diamante é a substância natural mais dura que pode ser obtida por mineração.

O grafite é feito apenas de carbono, como o diamante, diferenciando apenas pela disposição dos átomos desse sólido.

O carvão ativado é um material de carbono com uma porosidade bastante desenvolvida, com capacidade de coletar seletivamente gases, líquidos ou impurezas no interior dos seus poros, apresentando portanto um excelente poder de clarificação, desodorização e purificação de líquidos ou gases.

Características do Silício: constitui a grande maioria das rochas, solos, areias e terras. Aparece também das várias formas de sílica pura ou impura, SiO2 (quartzo, sílex, tridimita, ágata, opala, etc), ou de silicatos, tais como feldspatos, micas, talcos e muitos outros.

O silício é um sólido cinza-escuro, duro, de brilho metálico e estrutura cristalina semelhante ao diamante. Suas propriedades químicas são semelhante a do carbono: relativamente inerte à temperatura ambiente, com o aquecimento há um aumento da sua reatividade com os halogênios e com determinados metais. De modo geral, o silício não é atacado por ácidos comuns, mas uma mistura de ácido nítrico com ácido fluorídrico o dissolve.

O silício é um metaloide. Eles não são metais típicos nem ametais típicos, mas apresentam propriedades de ambos.

Objetivos

- Verificação dos comportamentos de carbono e silício ante a soluções alcalinas.

- Sintetização do silano e estudo de sua reatividade

Materiais e Reagentes

• Balança semi-analítica;

• Duas espátulas;

• Quatro tubos de ensaio;

• Dois vidros de relógio;

• Béquer 50 mL;

• Pinça de madeira;

• Bico de Bunsen;

• Carvão ativo;

• Solução de ácido clorídrico 1:1 (200 mL);

• Silício (pó);

• Magnésio (pó);

• Solução de hidróxido de potássio 40% (m/V) (50 mL).

Procedimentos

1. Colocar cerca de 0,1g de silício em um tubo de ensaio e cerca de 0,1g de carbono em outro tubo de ensaio;

2. Por cerca de 3 mL de solução de KOH em cada um dos tubos de ensaio e observar;

3. Utilizando uma espátula, misturar cerca de 0,2g de silício e 0,1g de magnésio em um tubo de ensaio;

4. Por um pouco da mistura que não entrou em contato com a solução de HCl, cuidadosamente, na chama de um bico de Bunsen (usar óculos de proteção) até que ela fique vermelha. Retirar o tubo de ensaio da chama até que desapareça a cor vermelha. Repetir o procedimento mais cinco vezes;

5. Esfriar o tubo de ensaio ao ar e transferir todo o sólido obtido de uma só vez para um béquer contendo cerca de 20 mL de solução de HCl. Fazer o procedimento na capela.

Resultados e discussão:

No tubo 1colocou-se o pó branco de silicato ao adicionarmos o KOH , que é incolor, a solução reagiu completamente, o silício se dissolveu formando uma solução opaca, e ao adicionar mais 3ml de KOH, o silício reagiu completamente.

No tubo 2, onde havia o carvão ativado, a reação com a adição de KOH não ocorreu, após agitar a solução transparente, um precipitado preto ficou disperso no sistema.

Ao misturar o silício com magnésio, obteve-se um pó acinzentado heterogêneo . Ao adicionar o HCl, a solução formada ficou