aula 03 grupo 1a
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Metais AlcalinosMetais Alcalinos
Li NaK
Fr
Periodicidade QuímicaPeriodicidade Química
Propriedades dos Metais Alcalinos
Propriedades dos Metais Alcalinos
Propriedades dos Metais Alcalinos
Propriedades dos Metais Alcalinos
Propriedades dos Metais AlcalinosRelação Diagonal
Similaridades entre pares de elementos ao se passar de um período para outro adjacente O Li é semelhante ao Mg e assim sucessivamente: - Sais de Li e Mg apresentam elevado caráter covalente nas ligações - Li e Mg formam óxidos normais. Os demais da família 1ª formam peróxidos ou superóxidos - Li é o único metal alcalino que forma nitreto, Li3N. Todos do Grupo 2 formam.
Propriedades dos Metais AlcalinosTeste de Chama
Propriedades dos Metais AlcalinosCor dos Compostos
Propriedades dos Metais AlcalinosVariação de energia na formação de compostos iônicos
Propriedades dos Metais AlcalinosVariação de energia na formação de composto iônico em solução
Propriedades dos Metais AlcalinosSolubilidade dos Compostos
Propriedades dos Metais AlcalinosSolubilidade dos Compostos
Processo de dissolução exotérmico
Processo de dissoluçãoendotérmico
∆Hrede ∆Hrede
∆Hhidratação ∆Hhidratação
∆Hsolução∆Hsolução
Propriedades dos Metais AlcalinosDissolução exotérmica Dissolução endotérmica
Solvente +partículas do solutoseparadas
Solvente +partículas do solutoseparadas
partículas do solutoseparadas
partículas do solventeseparadas
+partículas do solutoseparadas
partículas do solventeseparadas
+
Solvente + soluto
Solução
Solução
Solvente + soluto
Há três fases de energia na formação de uma
solução:
1) a separação das moléculas do soluto (∆H1),
2) a separação das moléculas do solvente (∆H2)
3) a formação das interações soluto-solvente (∆H3)
Variação de entalpia no processo de dissolução
∆Hsol = ∆H1 + ∆H2 + ∆H3
O ∆Hdissol pode tanto ser positivo como negativo, dependendo das forças intermoleculares.
Solubilidade dos Compostos
• A quebra de forças intermoleculares é sempre endotérmica.
• A formação de forças intermoleculares atrativas é sempre exotérmica.
• Para determinarmos se o ∆Hdissol é positivo ou negativo, consideramos os comprimentos de todas as interações soluto-soluto e soluto-solvente:
∆H1 e ∆H2 são ambos positivos∆H1 e ∆H2 são ambos positivos
∆H3 é sempre negativo∆H3 é sempre negativo
∆H3 > (∆H1 + ∆H2)
∆H3 < (∆H1 + ∆H2)
ExotérmicoExotérmico
EndotérmicoEndotérmico
Propriedades dos Metais AlcalinosSolubilidade dos Compostos
Propriedades dos Metais AlcalinosSolubilidade dos Compostos
Variação de entalpia no processo de dissolução
∆Hsol = ∆H1 + ∆H2 + ∆H3
Propriedades dos Metais Alcalinos
Efeito da carga e tamanho dos íons
O valor da energia de rede será maior quando os íons forem similares em tamanho, especialmente se forem pequenos e com carga elevada.
A presença de cátions muito maiores que ânions e viceversa, pode reduzir o valor da energia de rede
Íons pequenos apresentam baixa condutividade, pois o raio iônico hidratado será grande e se difundirá lentamente.
Propriedades Químicas dos Metais Alcalinos
Todos reagem com água. A reação é mais vigorosa quando se desce no grupo Li + H2O 2LiOH + H2 São as bases mais fortes
Reação com oxigênio
2Li + 1/2O2 Li2O Óxidos Na + O2 Na2O2 Peróxidos
K + O2 KO2 Superóxidos
Reação com hidrogênio
Li + H2 LiH Hidretos Iônicos
Propriedades Químicas dos Metais Alcalinos
Ocorrência e Obtenção
Na e K: 7º e 8º elementos mais abundantes
São reativos demais para serem encontrados livres na natureza
São agentes redutores muito fortes para serem obtidos pela redução de seus óxidos
Podem ser obtidos pela eletrólise de um sal fundido
Ocorrência e ObtençãoEletrólise de sais fundidos: Célula de Downs
Indústria do cloro e alcális
Indústria do cloro e alcális
Indústria do cloro e alcális
Indústria do cloro e alcális
Célula de Diafragma
Diafragma: escoamento da solução resultante do anodo para o catodo
Separa as soluções, permitindo apenas a migração seletiva de Na+
Célula de Diafragma
Células de diafragma na produção de NaOH da empresa De Nora
Célula de DiafragmaDiafragma: amianto ou asbesto, que é uma fibra mineral natural sedosa, misturado com outras fibras como, por exemplo, o politetrafluoroetileno.
Apesar de menos nocivo que o mercúrio, o amianto (proibido em 52 países) é um material que representa riscos:
câncer de pulmão, de laringe, de trato digestivo e de ovário mesotelioma (tipo de câncer que ataca a pleura) asbestose (doença pulmonar)
Substituição do amianto por diafragma de zircônio e politetrafluoretileno (PTFE)
Célula de MembranaSubstituição do amianto por uma membrana polimérica que é impermeável aos íons cloreto
Combinam a pureza da célula de mercúrio com a eficiência energética das células de diafragma: eliminam preocupações ambientais desses 2 sistemas
Célula de Membrana
Usos do NaOHÁlcali forte: reage com várias substâncias
Principais usos:
fabricação de papel, celulose e seda artificial fabricação de sabão e glicerol pela reação de saponificação das gorduras e detergentes refino do petróleo e seus derivados na metalurgia, na obtenção de compostos de sódio e produção de biodiesel tratamento de água fabricação de polímeros e produção de fármacos
Usos do NaOH
Reação de produção do sabão
Reação de produção do sabão
O ácido graxo poderá ser neutralizado por:
• NaOH ou Na2CO3, dando R — COONa (sabões de sódio, em geral mais duros);
• KOH ou K2CO3, dando R — COOK (sabões de potássio, mais moles e usados por exemplo, em cremes de barbear);
• Hidróxidos de etanolamina, como, por exemplo, (OH-CH2-CH2)3NHOH, dando R — COONH(CH2-CH2-OH)3 (sabões de amônio, que são em geral líquidos usados, por exemplo, em xampus).
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