Relatorio Familia 3a

Pré relatório – prática 4 – grupo 14

Experimento 1: Propriedades redutoras do Carbono.

Na atividade proposta, pode ser observado que, fornecendo energia, sob a forma de calor, a uma mistura de óxido de cobre (II) e carvão, obtém-se cobre metálico. Esta reação química de oxidação redução pode ser traduzida pela seguinte equação química:

2CuO (s) + C (s) → 2Cu (s) + CO2 (g)

Nesta reação química o carbono do carvão combina-se com o oxigénio existente no óxido de cobre e deixa o metal livre. Por outras palavras, o cobre presente no óxido é reduzido a cobre sólido pelo carbono do carvão que, por sua vez, oxida-se e combina-se com oxigénio libertado, originando dióxido de carbono gasoso.

Experimento 2: Propriedades adsortivas do Carbono.

Devido a sua composicao química e área superficial o carvão apresenta uma propriedade importante chamada adsorção que consiste na retenção de substancias líquidas, gasosas ou dissolvidas em sua superficie.

O carvão é um material formado por cadeias de carbono em cujas extremidades podem existir vários elementos, sendo mais comuns o oxigenio e o hidrogenio, constituindo grupos funcionais carbonila, carboxila, hidroxila e enois. O carvão utilizado no experiento é o carvão ativado. A ativação consiste na retirada de resíduos orgânicos que estejam obstruindo os poros, resultando em uma forma de carvão mais porosos e por isso, com maior área superficial. Diferentes tamanhos de poros podem ser formados de acordo com a temperatura, o material de origem e as condições de ativação.

No experimento espera-se observar que a intensidade da coloração do corante diminui após o contato com o carvão, pois ocorreu a adsorção de algumas moléculas corantes em sua superfície. O carvão ativado é o que provoca esse efeito mais intensamente devido a maior quantidade e variedade de poros existentes nele disponibilizando uma área superficial maior para a interação com os corantes.

Experimento 3: Obtenção do Silício Metálico

Suas propriedades químicas se são semelhantes às do carbono: relativamente inerte à temperatura ambiente, com aquecimento há um aumento de sua reatividade com os halogênios e com determinados metais. O silício livre é obtido da redução a alta temperatura do SiO2 pelo magnésio ou carbono. O silício puro, tetracloreto de silício, SiCl4 é reduzido pelo magnésio. O elemento se cristaliza no mesmo retículo do diamante, formando um sólido muito duro, de alto ponto de fusão e aparência metálica.

2Mg + Si Mg2Si

Experimento 4: Redução do Estanho II

O Estanho é bastante resistente a meios corrosivos naturais (como o ar ambiente ou a água do mar), mas pode ser atacado quando exposto a ácidos fortes, sais não-metálicos (sais ácidos) e bases fortes.

Este metal resiste à corrosão quando exposto à água do mar e água potável, porém pode ser atacado por ácidos fortes, bases e sais ácidos. O estanho age como um catalisador quando o oxigênio se encontra dissolvido, acelerando o ataque químico.

O estanho, quando aquecido na presenca do ar acima de 1500 °C retorna à condição de óxido estânico. O estanho é atacado pelos ácidos sulfúrico, nítrico e clorídrico concentrados, e com bases produz estanatos. O estanho facilmente pode ser lustrado e é usado como revestimento de outros metais para impedir a corrosão ou a outra ação química. Este metal combina-se diretamente com cloro e oxigênio, e desloca o hidrogênio dos ácidos. O estanho é maleável em baixas temperaturas porém é frágil quando aquecido.

Experimento 5: Reação do estanho com ácido.

Apresentando dois alótropos, estanho alfa e beta, é corroído por diversos ácidos concentrados, mas resiste bem a águas doces ou salgadas. Podem ser ainda utilizadas finas películas de SnO2¬ com o objetivo de promover maior isolamento térmico e evitar a formação de gelo em janelas de aviões, uma vez que conduz eletricidade e pode ser usado como resistor.

- Ácido Nítrico: Ocorre forte reação com o ácido nítrico concentrado, promovendo liberação gasosa e forte exotermia. O gás liberado era de coloração castanha, o que indica que o estanho foi oxidado não pelo caráter ácido da solução, mas pelos íons NO3- do ácido, segundo a reação:

2Sn0 + 4HNO3 2Sn2+ + 2NO2 + 2H2O + 2NO3-

Na reação com o ácido nítrico diluído verifica-se apenas uma fraca liberação gasosa, identificada como o mesmo fenômeno, porém em escala mais fraca.

- Ácido Clorídrico : Quando submetido a aquecimento, a mistura com ácido clorídrico concentrada demonstra intenso desprendimento gasoso, devido a oxidação do Sn0 pelos íons hidrônio da solução ácida, produzindo assim gás H2, que era liberado para o meio:

2HCl + Sn0 SnCl2 + H2

O mesmo comportamento se verifica no ácido clorídrico diluído, porém em menor escala e somente quando submetido a forte aquecimento.

- Ácido Sulfúrico: Assim como no ácido clorídrico concentrado, verifica-se a oxi-redução entre os íons hidrônio e o metal estanho, promovendo assim a liberação de gás hidrogênio a partir da solução. O mesmo comportamento só pôde ser observado no ácido sulfúrico diluído quando a solução era submetida a forte aquecimento.

H2SO4 + Sn0 SnSO4 + H2