RELATORIO 04 - Grupo 13 da TP

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JOÃO MARCOS BARROS DOS SANTOS
MILENA CRISTINA DOS SANTOS
LÍDIA PINHEIRO FEITOSA
RELATÓRIO 4 - Grupo 13: Boro, Alumínio, Gálio, Índio e Tálio
Trabalho requisitado pelo professor PhD. Mario
Roberto Meneghetti, como avaliação para
obtenção parcial de nota na disciplina de Saberes
e Práticas em Química Inorgânica, ministrada
pela Universidade Federal de Alagoas - UFAL.
MACEIÓ – AL
2021
Questão 01. Nos testes de chama, quais as cores esperadas para os sais de cada um dos
elementos do Grupo 13?
R => B= Boro- verde.
Al= Alumínio- Branco prateado, em temperaturas muito altas, como um arco elétrico, azul
claro.
Ga= Gálio- Azul.
In= Índio- Azul.
TI= Tálio- Verde Puro.
Questão 02. Cite uma forma de produção industrial do metal alumínio a partir do minério de
alumínio
R => A alumina é produzida a partir da bauxita, um minério extraído da camada superficial
do solo em várias regiões tropicais e subtropicais. O processo Bayer, descoberto em 1887, é
o principal processo pelo qual a alumina é extraída da bauxita. Para produzir alumínio puro, a
alumina é fundida usando o processo eletrolítico Hall – Héroult.
Questão 03. Eu consigo encontrar alumínio metálico na natureza, por quê?
R => Não, o alumínio pode ser encontrado na natureza na forma de minério e não na forma
elementar (metal), porém seu conteúdo é baixo e a fonte comercial de alumínio, a bauxita, é
um óxido hidratado impuro (Al2O3.xH2O). Para poder obter o alumínio metálico em sua forma
pura, é necessária a realização de alguns processos, pois geralmente os metais são encontrados
na forma de óxidos e combinados a outros elementos, estando presentes nos minérios na
natureza.
Questão 04. Qual o nome e o símbolo do elemento químico recentemente produzido em
laboratório que é do Grupo 13 e se encontra no 7° Período da TP?
R => Unúntrio (Uut). Este elemento foi descoberto em 2003 por um trabalho em conjunto de
russos (do laboratório de Dubna) e norte-americanos do laboratório de Livermore. A
confirmação da descoberta ocorreu por cientistas japoneses em 2012. Ele possui número
atômico (Z) = 113, é radioativo e transurânico, ou seja, produzido em laboratório, não
podendo ser encontrado na natureza.
Questão 05. Como eu poderia resumir a configuração eletrônica dos átomos dos elementos do
Grupo 13 da TB?
R => A configuração eletrônica dos elementos do grupo 13 poderia ser resumidamente
demostrada como: ns2 np1, uma vez que eles têm 3 elétrons na camada de valência.
Questão 06. Por que boa parte dos compostos contendo o elemento B realizam ligações
covalentes com elementos não metálicos.
R => Por que, no caso do Boro para ele pode formar ligações, um átomo de boro deve
primeiro se tornar estável. Ele tem que perder 3 elétrons, pois sua camada externa (valência)
não está cheia, portanto instável. Ao perder 3 elétrons, o boro se torna + 3. A energia é
liberada sempre que uma ligação covalente é formada. como a energia está sendo perdida do
sistemas, ele se torna estável depois que cada ligação covalente é formada, podendo assim
formar tantas ligações covalentes quanto possível. No caso do BF3, três ligações é o máximo
possível porque o boro tem apenas 3 elétrons.
Questão 07. Como varia a natureza ácido-base dos compostos (HO)3X, sendo X um dos
elementos do Grupo 13 da TB. Ou seja, indique se o composto tem características ácidas,
anfóteras ou básicas.
R => O caráter ácido-base dos hidróxidos dos elementos do grupo 13 varia de acordo com o
caráter iônico/covalente de cada hidróxido: hidróxidos iônicos comportam-se como bases e
hidróxidos covalentes comportam-se como ácidos.
Al(OH)3- Anfótero Tl(OH)3-Básico.
Questão 08. O metal Al reagem com ácidos? Mostre a reação, por exemplo, do ácido
clorídrico com pedaços de Al metálico.
R => Sim, o alumínio reage com o ácido clorídrico diluído à temperatura ambiente. O
alumínio metálico se dissolve em ácido clorídrico, produzindo cloreto de alumínio e gás
hidrogênio incolor. A reação que ocorre entre o alumínio e o ácido clorídrico é irreversível. E
os produtos finais não reagirão entre si.
A reação é dada por: 2 Al + 6 HCl → 2 AlCl 3 + 3 H2
Questão 09. O metal Al reagem com bases? Se sim, mostre um exemplo através de uma
equação química.
R => A maioria dos metais não reage com as bases, mas o zinco, porque é anfotérico, ou seja,
ele reage tanto com ácidos quanto com bases. ... Metais como alumínio e zinco reagem com
bases para produzir hidrogênio, mas nem todos os metais reagem com bases para formar gás
hidrogênio.
A reação química é dada por: Zn2+ + 2 OH- → Zn(OH)
Questão 10. Assim como os elementos do Grupo 1 e 2 da TP, o Al reage com a água? Se sim,
qual seria a equação química dessa reação.
R => Sim, porém o alumínio se oxida na presença dos íons H+ da água, mas a reação cessa
rapidamente devido à formação de uma fina camada de óxido sobre o metal, impedindo a
continuidade da reação. Com isso, temos a seguinte reação:
2Al(s) + 3H2O(l)� Al2O3(s) + 3H2(g)
Questão 11. O hidróxido de alumínio reagem com hidróxido de sódio em solução aquosa?
Qual seria a equação química que representasse essa reação?
R => Sim, a reação entre os compostos, quando o hidróxido de alumínio reage com o
hidróxido de sódio NaOH, produz um composto conhecido como aluminato de sódio Na [Al
(OH) 4]. O aluminato de sódio é solúvel em água. É um produto químico inorgânico. ... A
reação do hidróxido de alumínio com o hidróxido de sódio é altamente exotérmica e é
acompanhada pela evolução do hidrogênio.
Questão 12. Por que se diz que os sais de alumínio sofrem hidrólise em água, o que isso quer
dizer? Mestre uma equação química que exemplifique esse fenômeno.
R => Quer dizer que ao dissolver sais de alumínio em água os íons desses sais reagem com a
água, formando um ácido fraco e/ou uma base fraca.
No caso dessa reação abaixo o Al3+ provém de base fraca, esses sais hidrolizam-se em
soluções aquosas (hidrólise de cátion) produzindo H+ :
Al 3+(aq) 3H2 O(l)� Al(OH)3(s) + 3H+(aq)
Questão 13. Transcreva, em termos de equações químicas, todas as reações que devem
ocorrer de acordo com os experimentos indicados na apostila. Experimento 4. Grupo 13:
Boro, Alumínio, Gálio, Índio e Tálio.
a) Hidrólise do Tetraborato de Sódio
Na2B4O7(aq) + H2O(l) � 2NaBO2(aq) + H3BO3(aq)
b) Reatividade do Alumínio à Água e ao Ar
b-1) 2Al(s) + 3H2O(l)� Al2O3(s) + 3H2(g) (Alumínio com água)
b-2) 2Al(s) + 3Hg(NO3)2(aq)� 3Hg(s) + 2Al(NO3)3(aq)(Alumínio com nitrato de mercúrio)
4Al(s) + 6H2O(l) + 3O2(g)� 4Al(OH)3(s) (Alumínio sendo oxidado)
c) Reação do Alumínio com Ácidos e com Bases
c-1) HCl(aq) + Al(s)� AlC3(aq) + H2(g)
(Pode-se observar que na parte não lixada nada ocorrerá, pois o alumínio está
revestido e protegido. Já na parte lixada poderá ser observada a oxidação do alumínio)
c-2) Al(s) + NaOH(aq) +H2O(l)→ 2NaAlO2 + 3/2H2(g)
d) Caráter Anfótero do Hidróxido de Alumínio
AlCl3(aq) + 3NH4OH(l) � Al(OH)3(s) + 3NH4Cl(aq) (Obtenção de hidróxido de alumínio)
Al(OH)3(s) +3HCl(aq)� AlCl3(aq) + H2O(l) (Hidróxido reagindo com ácido)
Al(OH)3(s) + NaOH(aq)� Na[Al(OH)4](aq) (Hidróxido reagindo com base)
e) Hidrólise de Sais de Alumínio
Al(s) + S(s)� Al2S3(s) (Formação do sulfeto de alumínio)
Al2S3(s) + O2(g)� SO2(s) + Al2O3(s) (Combustão do sulfeto de alumínio)
Al2S3(s) + 6H2O(l) � 2Al(OH)3 + 3H2S (Hidrólise do sal e liberação do gás sulfeto de
hidrogênio)