Ferro, aço, Cobre

Pesquisa em Grupo (Pag- 9 e 10)

A tabela de Mendeleev:

Esclarecimentos sobre os pontos de interrogação que aparece na tabela: (a) quando eles aparecem junto aos símbolos dos elementos ou junto aos valores de massa atômica, Mendeleev tinha duvidas sobre os valores das massas atômicas; (b) quando eles aparecem antes do sinal de igualdade, Mendeleev acredita que deveria haver um elemento com essa massa que ainda não havia sido descoberto.

A tabela periódica atual:

• Símbolo de elemento;

• Nome do elemento;

• Massa atômica de elemento.

A Tabela Periódica surgiu devido à crescente descoberta de elementos químicos e das suas propriedades, os quais necessitavam ser organizados segundo as suas características. Até 1800 aproximadamente mesmo números de camadas de electrões. Eram conhecidos 30 Elementos; hoje em dia, na Tabela Periódica constam 109 elementos.

O nome "Tabela Periódica" é devido à periodicidade, ou seja, à repetição de propriedades, de intervalos em intervalos. A base da classificação periódica atual é a tabela de Mendeleev, com a diferença de que as propriedades dos elementos variam periodicamente com seus números atómicos e não com os pesos atómicos, como era a classificação feita por Mendeleev.

A Tabela Periódica atual é formada por 109 elementos distribuídos em 7 linhas horizontais, cada uma sendo chamada de período. Os elementos pertencentes ao mesmo período possuem o mesmo número de camadas de electrões. Por exemplo: 3Li 4Be e 10Ne, tanto o lítio, o berílio e o néon possuem duas camadas de electrões, logo estão no segundo período.

A primeira tentativa real de se classificar os elementos de comportamento químico semelhante é devida a J. W. Dobereiner com suas tríades. Ele procurou estabelecer vários grupos de três elementos com propriedades químicas semelhantes. Observou, então, que a massa atómica do elemento central era a média aritmética das massas atómicas dos outros elementos.

Para os conhecimentos da época, a classificação era interessante, mas logo se verificou que, na maioria dos elementos, a massa atómica do elemento central não era a média aritmética dos outros dois. Na década de 1860, as massas atómicas foram determinadas de maneira mais exata. Dois cientistas tiveram, então, a mesma ideia.

Chancourtois dispôs os elementos na ordem crescente das suas massas atómicas numa superfície cilíndrica chamada parafuso telúrico. Os elementos colocados na mesma vertical apresentavam propriedades químicas semelhantes. Além de complicado, o parafuso só era válido até o cálcio.

Newlands, ao ordenar os elementos na ordem crescente das massas atómicas fez uma curiosa comparação. Como existem sete notas musicais, a oitava nota é sempre uma repetição da nota de onde se partiu. Com os elementos aconteceria a mesma coisa, porque o oitavo elemento teria as mesmas propriedades que o primeiro. Embora falha é muito ridicularizada na época, essa classificação teve o mérito de esboçar o conceito de periodicidade, isto é, propriedades que se repetem após certo período.

Poucos anos depois, dois cientistas: L. Meyer e D. Mendeleev visualizaram melhor a periodicidade das propriedades dos elementos. Meyer fez uma tabela tomando como base o volume atómico dos elementos. Inicialmente Mendeleev ordenou-os em colunas, segundo as massas atómicas crescentes e observou que os elementos quimicamente semelhantes ficavam numa mesma horizontal. Posteriormente, reuniu esses elementos de propriedades semelhantes em colunas, denominadas grupos. Enunciou, então, a lei periódica, segundo a qual, dispondo-se os elementos na ordem crescente de massas atómicas, as suas propriedades variam de modo definido e retornam ao mesmo valor em pontos fixos das séries. Ele tinha tanta confiança na validade da lei que, quando a ordem dos elementos parecia ser interrompida, deixava espaços em branco, lacunas que corresponderiam a elementos que deveriam ser descobertos. Mendeleev chegou a prever as propriedades destes elementos, acertando em quase todas.

Outro mérito seu foi admitir que as massas atómicas de alguns elementos estivessem erradas. Inverteu suas posições, como, por exemplo, no caso do telúrio e do iodo. Nem mesmo a descoberta de uma família completa de novos elementos, os gases nobres, desfigurou a classificação de Mendeleev. Os gases nobres ficaram perfeitamente acomodados pela simples adição de uma coluna vertical. Embora lançada na mesma época e sendo semelhante à de Mendeleev, a classificação de L. Meyer tem hoje apenas significado histórico. O que é perfeitamente explicável pelo fato de ser a tabela do químico L. Meyer.

Pesquisa Individual (Pag- 17)

Faça uma pesquisa sobre dois dos principais metais produzidos no Brasil, os nomes dos minérios dos quais são obtidos e a utilização desses metais pela sociedade.

AÇO

O aço é uma liga de ferro e carbono. O ferro é encontrado em toda crosta terrestre, fortemente associado ao oxigênio e à sílica. O minério de ferro é um óxido de ferro, misturado com areia fina. No aço comum o teor de impurezas (elementos além do ferro e do carbono) estará sempre abaixo dos 2%. Acima dos 2 até 5% de outros elementos já pode considerado aço de baixa-liga, acima de 5% é considerado de alta-liga.

O carbono é também relativamente abundante na natureza e pode ser encontrado sob diversas formas. Na siderurgia, usa-se carvão mineral, e em alguns casos, o carvão vegetal.

O carvão exerce duplo papel na fabricação do aço. Como combustível, permite alcançar altas temperaturas (cerca de 1.500º Celsius) necessárias à fusão do minério. Como redutor, associa-se ao oxigênio que se desprende do minério com a alta temperatura, deixando livre o ferro. O processo de remoção do oxigênio do ferro para ligar-se ao carbono chama-se redução e ocorre dentro de um equipamento chamado alto forno.

Antes de serem levados ao alto forno, o minério e o carvão são previamente preparados para melhoria do rendimento e economia do processo. O minério é transformado em pelotas e o carvão é destilado, para obtenção do coque, dele se obtendo ainda subprodutos carboquímicos.

No processo de redução, o ferro se liquefaz e é chamado de ferro gusa ou ferro de primeira fusão. Impurezas como calcário, sílica etc. formam a escória, que é matéria-prima para