RELATORIO 05 - Grupo 14 da TP

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JOÃO MARCOS BARROS DOS SANTOS 
MILENA CRISTINA DOS SANTOS 
LÍDIA PINHEIRO FEITOSA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO 5 - Grupo 14: Carbono, Silício, Germânio, Estanho e Chumbo 
 
 
 
 
Trabalho requisitado pelo professora Dra. Simoni 
Margareti Plentz 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. Explique brevemente como as energias relativas das ligações Si–Si, C–C, Si–O e 
C–O ajudam a entender sobre os principais tipos de compostos que se formam com os 
elementos carbono e do silício. 
R => O carbono possui a maior energia de ligação do grupo 14 (348 KJ/mol), ele tem a 
capacidade de formar diversas cadeias, pois as ligações C-C são muito fortes. Com isso, o 
carbono tem a capacidade única de formar ligações múltiplas pπ-pπ, como por exemplo: C≡C, 
C≡N, C=C, C=O, C=S. Os outros elementos do grupo não formam ligações pπ-pπ. O silício 
possui a segunda maior energia de ligação (297 KJ/mol), ele faz uma ligação conhecida como 
pπ-dπ multicentrada, que envolve um orbital p cheio e orbitais d vazios, possibilitando também 
que ele se combine com mais compostos. Esses dois elementos (C e Si), formam os principais 
óxidos do grupo 14, como SiO2 (sílica) e CO2 (dióxido de carbono). 
Questão 02. Quando o chumbo é exposto ao gás cloro, o produto da reação é o PbCl2. Somente 
sob condições mais extremas se formará o PbCl4. No entanto, quando o cloro reage com o 
carbono, o produto da reação é o CCl4. Explique essas diferenças. 
R => Pois a reação entre o cloro e o carbono é uma reação de óxido redução, em que o carbono 
é o agente redutor e o cloro o agente oxidante. Veja: 
C° – 4é → C 
4Cl° + 4é → 4Cl- 
Os elementos do grupo 14 formam tetracloretos moleculares líquido. Sendo que o menos estável 
é o PbCl4, por isso ele somente é obtido em condições especiais, que decompõe a PbCl2 sólido. 
Ao passo que os carbetos intersticiais são formados pela reação direta de um metal do bloco d 
com o carbono e o tetracloreto de carbono (CCl4) é formado pela ação do cloro sobre o metano 
de acordo com a equação química: 
CH4 + 4Cl2 → CCl4 + 4HCl. 
Questão 03. No ensaio (a) foi estudada a produção de CO2 a partir de ácido clorídrico e 
carbonato de cálcio. Na prática, como seria confirmada a formação do CO2? Escreva as 
equações detalhadas das reações no kitassato e nos tubos de ensaio. 
R => Isso pode ser visualizado no experimento pela efervescência que há dentro da água no 
tubo de ensaio, pois o carbonato de cálcio é “atacado” pelo ácido, liberando CO2. 
Reação no Kitassato: 2 HCl(l) + CaCO3(s) → CaCl2(s) + H2O(l) + CO2(g) 
 Reações nos tubos de ensaio: 
Tubo 1: CO2(g) + H2O(l) → H2CO3(aq) 
(O papel de tornassol mudou da cor azul para vermelha, pois estava na presença do ácido carbônico) 
Tubo 2: CO2(g) + Ba(OH)2(aq) → BaCO3(s) + H2O(l) 
Tubo 3: CO2(g) + Ca(OH)2(aq) → CaCO3(aq) + H2O(l) 
Tubo 4: CO2(g) + NaOH(aq) → Na2CO3(aq) + H2O(l) 
 
Questão 04- Por que existe diferença na hidrólise do carbonato de sódio e do silicato de sódio? 
Escreva as equações das reações envolvidas e justifique as suas observações com base no 
conceito ácido-base de Brönsted-Lowry. 
R => A teoria de Brønsted-Lowry está frequentemente associada ao solvente água. Dissolver 
um ácido em água para formar o íon hidrônio e o ânion do ácido é uma reação ácido-base . Os 
ácidos são classificados como fortes ou fracos, dependendo se o equilíbrio favorece os reagentes 
ou produtos. 
De acordo com Brønsted-Lowry, o ácido é um doador de prótons (íon hidrogênio), enquanto a 
base é um aceitador de prótons. Nesse caso, se dissolvermos o Na2CO3 na água, veremos que o 
Na2CO3 não dará nenhum próton à água. 
Na2CO3(aq) -> 2Na
+
(aq) + CO3
-2
(aq) 
H2O(l) -> H
+
(aq) + OH
-
(aq) 
2H+(aq ) + CO3
-2
(aq) -> H2CO3(aq) (ácido carbônico) 
Na2CO3(aq) + H2O(l) -> 2NaOH(s) + H2CO3(aq) 
• Sais de ácidos fracos ou bases fracas hidrolisam quando dissolvidos em água. 
• Ácidos fracos com álcalis fracos se dissociam muito levemente. 
• A solvatação ocorre quando as moléculas de solvente formam ligações com uma 
partícula de soluto. 
Já o silicato de sódio (SiO2) não reage com água, mas reage com sódio fundido hidróxido em 
alta temperatura e pressão e é uma reação importante na origem geológica dos silicatos. 
SiO2 + 2NaOH -> H2O + Na2SiO3 
O SiO2 é um óxido anfótero, ou seja, os óxidos anfóteros são óxidos que em determinados 
momentos comportam-se como óxidos ácidos e, em outros, como óxidos básicos. Os óxidos 
ácidos são óxidos de não metais que reagem com a água para formar ácidos ou reagem com 
bases e álcalis para formar sais + água; à temperatura ambiente são geralmente gases. 
Questão 05. Por que o hidróxido de chumbo (II) “dissolve-se” em ácido nítrico e não em ácido 
clorídrico e ácido sulfúrico? 
R => O ácido nítrico (HNO3) é um ácido, mas também é um poderoso agente oxidante. O 
nitrogênio no HNO3 está no estado de oxidação +5 e busca adicionar elétrons (ser reduzido). O 
chumbo metálico é um redutor um tanto ativo (afinal de contas é um metal), pois pode doar 
elétrons (ser oxidado) e atingir o estado de oxidação +2 [Pb (II)] ou +4 [Pb (IV)]. 
 Quando o Pb metálico reage com o HNO3 diluído, ocorre uma reação redox e o 
Pb(NO3)2 + NO + H2O é formado. O óxido nítrico (NO) pode reagir ainda mais com o oxigênio 
do ar para formar o dióxido de nitrogênio (NO2). 
 Quando o HNO3 concentrado é usado com chumbo metálico, a formação de PbO (óxido 
de chumbo) é favorecida. O óxido de chumbo é insolúvel em ácido e forma um revestimento 
sobre o metal residual, tornando-o inativo (inacessível ao ácido). Portanto, nenhuma reação 
aparente é observada. 
 Com o ácido nítrico concentrado, forma-se uma película protetora de nitrato de chumbo 
(Pb (NO3)2, na superfície do metal, que evita sua dissolução. O ácido clorídrico diluído ou o 
ácido sulfúrico tem pouco efeito na dissolução do chumbo metálico, devido à formação de 
cloreto de chumbo ou sulfato de chumbo insolúveis na superfície. Existem metais que reagem 
com ácido clorídrico liberando gás hidrogênio, segundo a reação: 
https://www.britannica.com/science/water
https://www.britannica.com/science/ion-physics
https://www.britannica.com/science/anion
https://www.britannica.com/science/acid-base-reaction
M(s) + 2 HCl(aq) → M2+(aq) + 2 Cl
-
(aq) + H2(g) 
 Isto ocorre com alguns metais como, por exemplo, o ferro, o zinco, o alumínio e o 
magnésio. Outros ácidos apresentam o mesmo comportamento que o ácido clorídrico, por 
exemplo, o ácido sulfúrico diluído, o ácido acético e o ácido fosfórico. Esses ácidos que oxidam 
os metais cujos Eo (potencial padrão de eletrodo) são negativos e liberam hidrogênio gasoso, 
são conhecidos como ácidos não oxidantes. Assim, quando os metais reagem com ácidos não 
oxidantes, formam-se sais dos metais (dissolvidos em solução aquosa) e gás hidrogênio.