aula 5 2 - boro

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GRUPO 13: BORO
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Ana Raiany Bento da Silvaa, Nathália Cavalcanti Galvãob e Mary Cristina Ferreira Alvesc
aGraduanda em química pela Universidade Estadual da Paraíba-UEPB
bGraduanda em química pela Universidade Estadual da Paraíba-UEPB
CDoutora em química tipo sanduiche pela Universidade Federal da Paraíba e Université Rennes I, França.
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RESUMO
Estudo sobre práticas experimental envolvendo as principais características do Boro, que está localizada na família do Boro conhecida também como a décima terceira família. O bórax é uma importante fonte de boro, não sendo à toa o fato de o nome deste elemento vir desse composto em questão. O boro é inerte sob condições ambientais, exceto sob ataque de F2. Em altas temperaturas, reage com a maioria dos metais e dos ametais (com exceção do H2, por exemplo) e com amônia. Ainda sobre a reatividade, esse ametal se estabiliza com apenas seis elétrons na camada de valência, fugindo da regra do octeto, como nos compostos BF3 e BI3. A explicação para isso se dá em razão do efeito de hibridização, que é a junção de seus subníveis 2s e 2p em um único orbital sp2, o qual permite a inclusão de apenas mais três elétrons. Sendo assim, a principais características do bromo através do bórax, onde ele é constituído por ácido bórico e sal de sódio, onde em contato com diferentes tipos de metais de transição apresenta coloração na chama. Outro fator importante ser destacado, que ao misturar a solução de ácido bórico com o etiloglicol não ocorreu mudança em seu pH.
Palavras chaves: Boro, bórax e coloração. 
INTRODUÇÃO
O grupo periódico 13 é constituído dos elementos boro (B), alumínio (Al), gálio (Ga), índio (In) e tálio (Tl). O boro é um não-metal, que ocorre na crosta terrestre como borax (Na2B4O7.10H2O), e sempre forma ligações covalentes. Apresentam configurações do tipo ns2 np1 e formam compostos trivalentes de geometria trigonal plana em função da hibridação sp2. Como nestes compostos, existe um orbital p vazio eles se comportam como ácidos de Lewis (LEE, 1999, p. 180)
A principal atividade econômica do boro é na produção do bórax e do ácido bórico, com diversas aplicações, com majoritária relevância na indústria de papel, celulose e nos agroquímicos. O ácido bórico tem propriedades antissépticas, fungicida e antiviral e por estas razões é utilizado como clarificador da água no tratamento de água em piscinas.
O H3BO3 é um ácido fraco porque tendo grande caráter covalente não se dissocia muito. O sal mais estável do ácido bórico é o tetraborato de sódio (bórax) encontrado na forma decahidratado. Sendo um sal de ácido fraco sofre hidrólise e por isso, o bórax pode ser empregado como base na titulação de ácidos (LEE, 1999).
PARTE EXPERIMENTAL
Reagentes
Ácido bórico (H3BO3), etanol (C2H5OH), solução de ácido sulfúrico (H2SO4), etilenoglicol (C2H6O2), cloreto de níquel (NiCl2), cloreto de cobalto (CoCl2), cloreto férrico (FeCl3), ácido clorídrico diluído (HCl), boráx sólido e água destilada.
Materiais
Caixa de fósforo, cadinho de porcelana, bico de gás, papel indicador, pipeta, estante de tubo de ensaio, um tubo de ensaio.
Procedimento
Em um tubo de ensaio, adiciona-se 5 mL de solução de ácido bórico (2 g/ 100 mL) e com um papel indicador, analisa o pH da determinada solução. Em seguida, utiliza-se o mesmo tubo de ensaio e acrescenta 1 mL de etilenoglicol, agita a solução deixa a mesma em repouso para ser analisado o pH novamente.
Em seguida, aquecer uma alça de Ni/Cr no bico de Busen, colocar uma pequena porção de Bórax aquecer novamente até formar uma espécie de pérola. Após a formação da pérola utilizou a solução de cloreto de níquel e aqueceu novamente até a mesma ficar transparente, para em seguida ser quebrada e repeti o mesmo processo, porém com metais de transição diferentes sendo eles o cloreto de cobalto e o cloreto férrico
O próximo procedimento é a análise do ácido sulfúrico sob o ácido bórico, onde irá ser utilizado um cadinho de porcelana adicionar uma pequena quantidade de ácido bórico sólido, em seguida adicionar cinco gotas de ácido sulfúrico e com o auxílio de um bastão de vidro mexer a mesma. Após realizar mistura de ambos, adicionar 5 mL de etanol dilui tudo e utiliza um fosforo acesso como sendo um processo de ignição.
	
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A primeira etapa foi analisar o pH do ácido bórico, a qual foi constatado um valor igual à 5 e ao adicionar 1 mL de etilenoglicol, o pH continuou sendo 5, ocorrendo nenhuma mudança tanto no seu aspecto, quanto na sua coloração.
A segunda etapa foi iniciada a partir do aquecimento da alça de Ni/Cr, para em seguida colocar a mesma sob uma porção de Bórax, aquecer novamente até formar uma espécie de pérola.
Na2B4O7 2 NaBO2 + B2O3
Em seguida, após a formação da pérola de bórax, mergulhamos a mesma em uma solução de cloreto de níquel e colocado sob o bico de busen para aquecer, foi observado que a chama apresentou uma coloração verde, ou seja, o íon metálico foi excitado se tornando menos energéticos e emitindo radiações, a pérola apresentou uma coloração verde ao ser quebrada por conta do cátion níquel (Ni2+). Após o teste com o cloreto de níquel, repetimos o processo anterior, porém utilizando a solução de cloreto de cobalto, apresentou uma chama e pérola azul por conta do cátion cobalto (Co2+). O último teste foi com a solução de cloreto férrico, foi repetido o processo anterior e apresentou coloração laranja por conta do cátion do Ferro (Fe3+).
A terceira e última etapa foi analisar o ácido sulfúrico com o ácido bórico e acrescentar o etanol e diluir toda a solução para utilizar o processo de ignição da substancia. O ácido bórico com o etanol vai reagir e formar água, formando o boroato de etila. É uma reação de esterificação e essa substancia é volátil, inflamável produzindo uma chama verde por conta do boro e fria ao toque.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
A prática ocorreu de maneira satisfatória e com êxito, podendo ser observando as características do bromo através do bórax, onde ele é constituído por ácido bórico e sal de sódio, onde em contato com diferentes tipos de metais de transição apresenta coloração na chama. Outro fator importante ser destacado, que ao misturar a solução de ácido bórico com o etiloglicol não ocorreu mudança em seu pH.
REFERÊNCIAS
LEE, J.D. Química Inorgânica não tão Concisa, Tradução da 5ª Edição Inglesa Editora Edgard Blucher Ltda, São Paulo, 1999.
MAHAN, Bruce M.; MYERS, Rollie J.; Química: um curso universitário, Ed. Edgard Blucher LTDA, São Paulo/SP – 2002.
SARDELLA, Antônio; MATEUS, Edegar; Curso de Química: química geral, Ed. Ática, São Paulo/SP – 1995.
ANEXOS
1. Escreva a equação de reação do ácido bórico com água.
H3BO3 + 2 H2O [B(OH)4] - + H3O+
2. Qual a melhor representação para o ácido bórico, H3BO3 ou B(OH)3? Explique.
É a do B(OH)3, pois ele não doa seus prótons se comportando assim como um ácido fraco
3. Qual o pH de uma solução para lavagem de óleos preparada pela adição de 1,5
gramas de ácido bórico em água suficiente para obter 100 mL de solução?
 
4.Qual o pH de uma solução 1% de ácido bórico?
pH = 5,0
5. Escreva a equação de reação do ácido bórico com metanol em presença de
H2SO4.
H3BO3 (s) + 3CH3OH(l) B(OCH3)3 (s)+ 3H2O (l) 
6. Em que região do espectro eletromagnético ocorre a espectroscopia de emissão
do boro?
Seu comprimento de onda é aproximadamente 510 nm e ocorre na região do campo de luz visível 
7. Explique a finalidade da adição do ácido sulfúrico. Qual a geometria do éster
formado?
O H2SO4 concentrado remove a água formada. O éster é muito volátil, tóxico, e ainda inflamável, queimando rapidamente.