516428687-Modulo-de-Quimica-9-Classe (21)

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Lição 2 - Enxofre como Representante do Grupo VI
Química - Módulo 410
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O representante deste grupo é o Enxofre e vamos
estudá-lo nesta lição!
Enxofre como Representante do Grupo VIEnxofre como Representante do Grupo VIEnxofre como Representante do Grupo VIEnxofre como Representante do Grupo VIEnxofre como Representante do Grupo VI
O Enxofre, cujo símbolo químico é S deve seu símbolo ao nome latino que
é Sulphur. Diferentemente do Cloro, o representante deste grupo apesar
de ser activo. Existe na Natureza tanto no estado livre como no estado
combinado.
Estado Natural e Abundância do EnxofreEstado Natural e Abundância do EnxofreEstado Natural e Abundância do EnxofreEstado Natural e Abundância do EnxofreEstado Natural e Abundância do Enxofre
No grupo, o Enxofre é o não-metal mais difundido e mais importante
depois do Oxigénio. Já nos referimos à ocorrência do Enxofre na Natureza
no início do nosso módulo. Convém no entanto referir que os minérios que
contêm Enxofre são valiosos e são uma fonte de obtenção de metais. Tais
são os casos da pirite, FeS2, galena, PbS, blenda, ZnS e brilho de Cobre,
Cu2S, entre outros. O Enxofre também se encontra na Natureza sob forma
de sais do Ácido sulfúrico, principalmente o gesso, CaSO4.2H2O, e o
Sulfato de Sódio, Na2SO4.
O Enxofre é um elemento sem o qual não seria possível a vida uma vez que
ele entra na composição das proteínas como mostra o quadro.
C H O N S
CO2 H2O NH3
N
N2 H2S
Elementos que compõem as proteínas
Produtos da putrefacção das proteínas
N
A necessidade que as plantas têm de Enxofre satisfaz-se através da absorção
do Enxofre que existe nos solos.
Lição 2 - Enxofre como Representante do Grupo VI
Química - Módulo 4 11
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Obtenção do EnxofreObtenção do EnxofreObtenção do EnxofreObtenção do EnxofreObtenção do Enxofre
Sabe já que na Natureza o Enxofre se encontra no estado livre e
combinado. Na indústria, o Enxofre livre pode ser obtido pelos métodos
de Calcaroni (quando o Enxofre se encontra á superfície) e de Frash ( se o
Enxofre se encontra em depósitos profundos).
Método de CalcaroniMétodo de CalcaroniMétodo de CalcaroniMétodo de CalcaroniMétodo de Calcaroni
Consiste em queimar Enxofre (contido no minério) na superfície dos
antigos vulcões, deixando-o escorrer num plano inclinado, sendo depois
recolhido em moldes.
Método de FrashMétodo de FrashMétodo de FrashMétodo de FrashMétodo de Frash
Consiste em introduzir, até aos jazigos do minério, uma torre de
perfuração com vapor de água sob pressão e ar comprimido. O vapor de
água funde o Enxofre no jazigo e o ar comprimido forma com o Enxofre
fundido uma espuma leve que é recolhida em recipientes próprios.
O produto assim obtido tem apenas 0,5% de impurezas e, por isso, não
precisa de refinação.
Este método à primeira vista muito simples tem as
suas vantagens e desvantagens. Apresenta vantagem
de não exigir grande tecnologia e é barato.
Entretanto, Cerca de 1/3 do Enxofre é desperdiçado
durante a combustão. Outra desvantagem é a de que o
Enxofre obtido tem elevado grau de impureza.
1. A partir da decomposição do minério pirite de Ferro, FeS2:
2FeS FeS+S→
Também pode-se obter o Enxofre a partir de compostos que o contém por
exemplo:
Lição 2 - Enxofre como Representante do Grupo VI
Química - Módulo 412
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2. A partir da reacção de oxidação do Sulfureto de Hidrogénio, quando
a quantidade de Oxigénio é baixa:
2 2 22H S+ O 2S+ 2H O→
Propriedades FísicasPropriedades FísicasPropriedades FísicasPropriedades FísicasPropriedades Físicas
Caro aluno! Talvez exista Enxofre no
CAA. Pergunte ao seu Tutor se é
possível observar as características da
substância que estamos a estudar!
em condições normais, no estado livre, o Enxofre apresenta-se
sob forma de cristais amarelos dourados, transparentes que
fundem à temperatura de 112,8º C;
a sua densidade é de 2,07g/cm3;
é insolúvel na água e não se molha;
ele tem ainda outra característica interessante! Se deitarmos na
água um pouco de Enxofre em pó, as suas partículas não se
afundam (se estiver puro), flutua à superfície e formando uma
camada amarela sobre a água. Este fenómeno chama-se
flotação.
Você vai aprender um conceito novo nesta lição,
o conceito de alotropia.
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Química - Módulo 4 13
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AlotropiaAlotropiaAlotropiaAlotropiaAlotropia
Determinados elementos químicos têm a capacidade de recombinar os
seus átomos entre si de forma diversificada formando substâncias
elementares diferentes. Os átomos do elemento Oxigénio, por exemplo,
formam moléculas de Oxigénio por combinação entre dois átomos, O2
(Oxigénio molecular). Porém quando se combinam três a três átomos,
formam o O3 (Ozono).
Estas duas substâncias, o Oxigénio molecular e o Ozono, apesar de ambas
apresentarem na sua constituição apenas átomos de Oxigénio, apresentam
propriedades muito diferentes. Assim, por exemplo, o Oxigénio é um gás
indispensável à vida humana mas o Ozono é um gás venenoso. Difícil de
acreditar não é?
De igual modo, os átomos do elemento químico Carbono podem ligar-se
uns aos outros de forma diferente e formam duas substâncias diferentes
que apresentam propriedades diferentes (diamante e agrafite) que, no
entanto, apresentam apenas átomos de Carbono na sua constituição. Note
que o diamante é a substância natural mais dura que se conhece e não
conduz a corrente eléctrica. A grafite por sua vez é relativamente mole e
conduz a corrente eléctrica.
A capacidade observada nesses elementos em que a partir de átomos do
mesmo elemento, e ligação de forma diferente entre si e originar duas ou
mais substâncias diferentes, chama-se de alotropia.
Alotropia - é a propriedade que têm
determinados elementos químicos de formar duas
ou mais substância simples a partir de átomos de
um mesmo elemento químico.
As duas ou mais substâncias que se formam,
chamam-se de alótropos ou variedades
alotrópicas.
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O Enxofre é um elemento químico que também forma duas variedades
alotrópicas - o Enxofre monoclínico e o Enxofre rômbico. As duas
substâncias apresentam estrutura e propriedades diferentes.
Enxofre rômbico
É formado por cristais amarelos que fundem á temperatura de 112,8º C; a
sua densidade é de 2,07 g/cm3.
Enxofre monoclínico
É formado por cristai pontiagudos semelhantes a agulhas, com densidade
de 1,96 g/cm3, que fundem a 119,3º C.
É menos estável e com o tempo transforma-se na forma rômbica. Deste
modo caro aluno, sempre que nos referirmos ao elemento Enxofre
estaremos falando do Enxofre rômbico que é a forma mais estável.
Fig. Estrutura da molécula dos cristais de enxofre cristalino
Vamos terminar a nossa lição aprendendo um
pouco mais sobre a valência dos elementos que
constituemo grupo VI!
S S S S S S S
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Valência dos ElementosValência dos ElementosValência dos ElementosValência dos ElementosValência dos Elementos
Com excepção do Oxigénio, que apresenta apenas a valência II, os
restantes elementos são polivalentes, apresentam muitas valências,
nomeadamente II, IV e VI, como pode verificar na tabela que a seguir
lhe apresentamos.
Valências Compostos típicos
H2S, H2O, H2Se, H2Te, CaSe, Na2S, etc.II
SO2, H2SO3, SeO2, H2TeO3, etc.IV
SO3, H2SO4, H2SeO4, TeO3, etc.VI
Caro aluno! Terminamos mais uma lição.
Assim propômos-lhe que responda às
questões a seguir para medir o seu grau
de compreensão.
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1. O que entende por alotropia? Cite dois elementos químicos que
apresentam esta propriedade.
ACTIVIDADEACTIVIDADEACTIVIDADEACTIVIDADEACTIVIDADE
2. Indique três propriedades físicas do Enxofre.
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3. Assinale com um as alíneas que apresentam equações químicas
certas de reacções de obtenção do Enxofre na indústria:
a) 2 2H S H S→ +
b) 2 2 22H S O 2S 2H O+ → +
c) 2 2 24HCl O 2H O 2Cl+ → + ↑
d) 2FeS FeS S→ +
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Fácil? Compare então as suas respostas com as da
Chave de Correcção que lhe apresentamos a seguir.
1. Alotropia é a propriedade que têm determinados elementos
químicos de formar duas ou mais substâncias simples a partir de
átomos de mesmo elemento químico.
Exemplo de dois elementos químicos com esta propriedade são o
Enxofre, Oxigénio (ou Carbono).
2. O Enxofre é uma substância sólida, que forma cristais amarelos
dourados insolúvel em água.
Obs.: Quaisquer outras propriedades que tenha mencionado que
estejam certas valem.
3. b) d)
Se acertou em todas, está de parabéns. Significa
que está condições de prosseguir com a lição
seguinte. Se é que teve dificuldades em
responder alguma questão, procure ler mais uma
vez a sua lição e responda às questões.
Coragem!
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A Cólera
A cólera é uma doença que provoca muita diarreia,
vómitos e dores de estômago. Ela é causada por um
micróbio chamado vibrião colérico. Esta doença ainda
existe em Moçambique e é a causa de muitas mortes no
nosso País.
Como se manifesta?
O sinal mais importante da cólera é uma diarreia
onde as fezes se parecem com água de arroz. Esta
diarreia é frequentemente acompanhada de dores de
estômago e vómitos.
Pode-se apanhar cólera se:
Beber água contaminada;
Comer alimentos contaminados pela água ou pelas
mãos sujas de doentes com cólera;
Tiver contacto com moscas que podem transportar os
vibriões coléricos apanhados nas fezes de pessoas
doentes;
Utilizar latrinas mal-conservadas;
Não cumprir com as regras de higiene pessoal.
Tomar banho todos os dias com água limpa e sabão;
Lavar a roupa com água e sabão e secá-la ao sol;
Lavar as mãos antes de comer qualquer alimento;
Lavar as mãos depois de usar a latrina;
Lavar os alimentos antes de os preparar;
Lavar as mãos depois de trocar a fralda do bébé;
Lavar as mãos depois de pegar em lixo;
Manter a casa sempre limpa e asseada;
Usar água limpa para beber, fervida ou tratada com
lixívia ou javel;
Não tomar banho nos charcos, nas valas de drenagem
ou água dos esgotos.
Como evitar a cólera?
Lição 4 - Óxidos de Enxofre
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Objectivos de aprendizagem:
Tempo necessário para completar a lição:
45 minutos
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No final desta lição, você será capaz de:
INTRODUÇÃOINTRODUÇÃOINTRODUÇÃOINTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
Óxidos de EnxÓxidos de EnxÓxidos de EnxÓxidos de EnxÓxidos de Enxofrofrofrofrofreeeee
Escrever as equações da reacções de obtenção dos
óxidos de Enxofre.
Mencionar as aplicações dos óxidos de Enxofre.
Da 8ª classe, muito ficou a sabar a respeito dos óxidos. Desde a definição,
classificação, nomenclatura, propriedades físicas e químicas, etc. Se é que
algum dos aspectos referidos ficaram por si esquecidos, nada melhor que
revé-los no Módulo 5.
Nesta lição pretendemos dar destaque especial aos óxidos de Enxofre,
nomeadamente o Dióxido e Trióxido de Enxofre. Para tal convidámos-lhe
a prestar atenção às particularidades que estas substâncias apresentam.
Óxidos de EnxofreÓxidos de EnxofreÓxidos de EnxofreÓxidos de EnxofreÓxidos de Enxofre
O Enxofre forma dois tipos de óxidos, o Dióxido de Enxofre, SO2, onde o
Enxofre apresenta a valência IV e o Trióxido de Enxofre, SO3, onde o
Enxofre tem valência VI.
Lição 4 - Óxidos de Enxofre
Química - Módulo 426
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Dióxido de Enxofre – SODióxido de Enxofre – SODióxido de Enxofre – SODióxido de Enxofre – SODióxido de Enxofre – SO2
Ocorrência na Natureza e ObtençãoOcorrência na Natureza e ObtençãoOcorrênciana Natureza e ObtençãoOcorrência na Natureza e ObtençãoOcorrência na Natureza e Obtenção
Sabia caro aluno, que durante as erupções vulcânicas são lançadas para a
atmosfera além de partículas sólidas, gotas de Ácido sulfúrico e
Dióxido de Enxofre? É isso mesmo... o Dióxido de Enxofre existe na
atmosfera como sub-produto de tratamento dos minérios e, em
consequência da combustão do carvão e do petróleo.
Embora em quantidades reduzidas, os compostos de Enxofre são
concentrados no ar atmosférico, sobretudo das cidades e das regiões
onde funcionam os complexos industriais, em primeiro lugar os
metalurgicos. Entretanto, a presença de Dióxido de Enxofre no ar influi
negativamente sobre o reino animal e vegetal pois tem cheiro
penetrante e venenoso.
O Dióxido de Enxofre interactuando com o ar e a humidade do ar, forma
o Ácido sulfúrico, o que conduz, nos últimos anos, ás precipitações das
“chuvas ácidas” sobre a Europa e Norte de América. Agora imagine,
caro aluno, se cai chuva ácida na nossa pele! É um problema sério.
Fig. O Dióxido de Enxofre pode ser obtido de diversas formas
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Química - Módulo 4 27
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1. Combustão do Enxofre no ar ou no seio do Oxigénio.
Se colocarmos um pouco de Enxofre numa espátula metálica e
aproximarmos a uma chama, o Enxofre arde com uma chama
azul.
Fig.1- Combustão do Enxofre
Em consequência desta combustão, obtém-se o Dióxido de
Enxofre que se destingue pelo seu cheiro desagradável e sufocante.
A equação que traduz esta reacção é:
2 2S O SO+ → ↑
2. Calcinando (aquecendo) no ar sulfuretos de metais como por
exemplo a pirite, FeS2:
2 2 2 2 34FeS 11O 8SO 2Fe O+ → ↑+
3. A partir dos gases que se libertam nas empresas metalurgicas.
Por exemplo, na produção de uma tonelada de Cobre, forma-se
7,5 toneladas de Dióxido de Enxofre.
4. A partir do aquecimento do gesso, CaSO4.2H2O e anidrite,
CaSO4. Estes minerais decompõem-se com formação de SO2:
4 2 22CaSO 2CaO + 2SO + O→ ↑ ↑
3. O Dióxido de Enxofre também pode ser obtido pela oxidação
completa do Sulfureto de Hidrogénio:
2 2 2 22H S+3O 2SO + 2H O→ ↑
Zinco
Enxofre
Oxigénio
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Propriedades do Dióxido de EnxofrePropriedades do Dióxido de EnxofrePropriedades do Dióxido de EnxofrePropriedades do Dióxido de EnxofrePropriedades do Dióxido de Enxofre
Algumas das propriedades do Dióxido de Enxofre já nos referimos a elas
ao longo da nossa lição. Vamos então sistematizá-las.
O Dióxido de Enxofre é um gás incolor com um cheiro forte, sufocante,
penetrante e venenoso.
Este óxido descolora muitos corantes orgânicos, formando com eles
compostos incolores. Por exemplo, uma rosa vermelha quando sujeita á
acção deste óxido torna-se branca.
É muito solúvel em água ( cerca de 40 volumes em 1 volume de água, a
20ºC) com a qual reage formando o Ácido sulfuroso, H2SO3:
2 2 2 3SO + H O H SO→
O Ácido sulfuroso é muito instável (existindo somente em solução aquosa)
e decompõe-se:
2 3 2 2H SO SO + H O→
Aplicações do Dióxido de EnxofreAplicações do Dióxido de EnxofreAplicações do Dióxido de EnxofreAplicações do Dióxido de EnxofreAplicações do Dióxido de Enxofre
Está comprovado que existe uma relação estreita entre a estrutura, as
propriedades e aplicações das substâncias.
Assim, valendo-se da propriedade do Dióxido de Enxofre ser
sufocante ou venenoso, ele usado para a desinfecção dos legumes,
frutos e sementes que se pretende conservar.
Por apresentar propriedades descorantes, o Dióxido de Enxofre é
igualmente utilizado no branqueamento de palha, seda e lã.
O Dióxido de Enxofre é muito utilizado na indústria como reagente
para a obtenção do Ácido sulfúrico.
Ao calcinar (aquecer fortemente) o gesso misturado em proporção
necessária com óxido de Ferro (III), Fe2O3, o Óxido de Alumínio, Al2O3 e a
Sílica, SiO2, simultâneamente com o Dióxido de Enxofre, obtém-se o
cimento!
Lição 4 - Óxidos de Enxofre
Química - Módulo 4 29
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Sigamos com o nosso estudo aprendendo agora
algo mais sobre o outro óxido de Enxofre, o
Trióxido de Enxofre.
Trióxido de Enxofre – SOTrióxido de Enxofre – SOTrióxido de Enxofre – SOTrióxido de Enxofre – SOTrióxido de Enxofre – SO3
Propriedades e ObtençãoPropriedades e ObtençãoPropriedades e ObtençãoPropriedades e ObtençãoPropriedades e Obtenção
Em condições normais, o Trióxido de Enxofre é um líquido incolor,
volátil e que “fumega” no ar. Este fumo ou nevoeiro é devido ás
minúsculas gotas de Ácido sulfúrico que se formam quando este se
dissolve no vapor de água existente no ar:
3 2 2 4SO + H O H SO→
No estado de vapor (gasoso), é um gás incolor, muito cáustico (queima)
com um cheiro penetrante e venenoso. É muito solúvel em água com a
qual reage formando Ácido sulfúrico como mostra a equação acima.
O Trióxido de Enxofre pode ser obtido da reacção do SO2 com o O2. Em
condições normais, essa reacção decorre extremamente devagar. Na
presença de catalisadores e a uma temperatura elevada, ela decorre mais
fácil e rápidamente:
2 2 32SO + O 2SO→ ↑
O Trióxido de Enxofre é usado no fabrico do Ácido sufúrico.
As chuvas ácidas nas regiões onde funcionam os complexos industriais
prové da Dióxido de Enxofre, SO2 que em presença de Oxigénio forma
o Trióxido de Enxofre, SO3, que facilmente se converte em Ácido
sulfúrico na presença de Água. Esperamos que tenha percebido agora o
fenómeno das “chuvas ácidas”!