Relatório 04 - Química Exp

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ENGENHARIA CIVIL
ARTHUR LORENCINI
FERNANDO DAVID DOS SANTOS SOUZA
GABRIEL CORREIA EFFGEN
JOSÉ ANTÔNIO MOREIRA
LETICIA DOS REIS
Prática n° 4 (11/03/2015):
SEMELHANÇAS E DIFERENÇAS NAS PROPRIEDADES QUÍMICAS DE ELEMENTOS DE UMA MESMA FAMÍLIA DA TABELA PERIÓDICA
VILA VELHA
11 DE MARÇO DE 2015
ENGENHARIA CIVIL
ARTHUR LORENCINI
FERNANDO DAVID DOS SANTOS SOUZA
GABRIEL CORREIA EFFGEN
JOSÉ ANTÔNIO MOREIRA
LETICIA DOS REIS
SEMELHANÇAS E DIFERENÇAS NAS PROPRIEDADES QUÍMICAS DE ELEMENTOS DE UMA MESMA FAMÍLIA DA TABELA PERIÓDICA
Relatório do Curso de Graduação em Engenharia Civil apresentado á Universidade Vila Velha – UVV, como parte das exigências da disciplina Química Experimental sob orientação do professor Arthur Moreira Alves.
VILA VELHA
11 DE MARÇO - 2015
SUMÁRIO
Introdução................................................................................................04.
Objetivo....................................................................................................05.
Materiais...................................................................................................05.
Métodos....................................................................................................06.
Resultado.................................................................................................09.
Discussão.................................................................................................09.
Conclusão................................................................................................09.
Referências bibliográficas...................................................................... 09.
INTRODUÇÃO 
Na aula prática de número 04, estudamos que os elementos de uma mesma família apresentam propriedades químicas semelhantes porque as estruturas eletrônicas periféricas são iguais. Como essas propriedades dependem da estrutura eletrônica da camada de valência, isso explica a qual família pertence determinados elementos, porém as propriedades são apenas semelhantes, pois um elemento não é igual ao outro e possuem também diferenças importantes entre eles.
O primeiro grupo (1A) dos elementos químicos da tabela periódica é onde se encontra os Metais Alcalinos. Essa família é composta pelos seguintes metais: lítio (Li), sódio (Na), potássio (K) , rubídio (Rb), césio (Cs) e frâncio (Fr). O hidrogênio não faz parte desse grupo. 
Os Metais Alcalinos são chamados assim pois reagem facilmente com a água. Essa reação forma hidróxidos, que são substâncias básicas ou alcalinas, ao liberar o hidrogênio. Além disso, esses metais também reagem com oxigênio produzindo óxidos.
As principais características dos Metais Alcalinos são: baixa densidade, moles, muito reativos e eletropositivos. Os elementos que estão na parte de baixo do grupo 1A possuem a eletropositividade maior e são mais reativos que os elementos de cima dessa mesma família.
Todos os metais alcalinos são extremamente reativos quando expostos ao oxigênio ou à água, assim como a qualquer ânion, sendo que as energias de ionização do mesmos são as mais baixas da tabela, o que faz com que a perda do último elétron da camada de valência se faz sem o desprendimento de muita energia.
Alcalinos terrosos
Os alcalino terrosos são os elementos químicos do grupo 2 A da tabela periódica, formando uma família ou uma série química, e são os seguintes: berílio (Be), magnésio(Mg), cálcio (Ca), estrôncio (Sr), bário (Ba) e radio (Ra). Este último apresenta um tempo de vida médio muito curto. O nome alcalino-terroso provém do nome que recebiam seus óxidos: terras. Possuem propriedades básicas (alcalinas). Apresentam eletronegatividade ≤ 1,3 segundo a escala de Pauling. Este valor tende a crescer no grupo de baixo para cima.
São metais de baixa densidade, coloridos e moles. Reagem com facilidade com halogênios para formar sais iônicos e com a água (ainda que não tão rapidamente como os metais alcalinos) para formar hidróxidos fortemente básicos. São todos sólidos.
Halogênios
Os Halogênios é o grupo 7A da tabela periódica, formado pelos seguintes elementos: flúor, cloro, bromo, iodo e ástato ou Astatínio (este último, radioativo e pouco comum).Esse grupo, juntamente com o grupo 8A, dos gases nobres, são as únicas famílias formadas unicamente por não-metais. A palavra provém do grego e significa formadorde sais. Na forma natural são encontrados como moléculas diatômicas, X2. Todosa presentam sete elétrons no seu último nível de energia, terminando a sua configuração eletrônica em subnível p com 5 elétrons. Para um halogênio adquirir estabilidade química, o seu último nível de energia precisa receber um elétron,transformando-se num íon mononegativo, X2. Este íon é denominado haleto e os seus sais de haletos. Muitos compostos orgânicos sintéticos e alguns naturais contêm halogênios. Estes compostos são denominados compostos halogenados. Possuem uma eletronegatividade ≥  2,5 segundo a escala de Pauling, sendo o flúor o de maior eletronegatividade (4,0). O valor da eletronegatividade no grupo decresce de cima para baixo, sendo o menos eletronegativo o ástato. São altamente oxidantes (decrescendo esta propriedade, no grupo, de cima para baixo), por isso reagem espontaneamente com os metais, não-metais, substâncias redutoras e até com os gases nobres.
OBJETIVOS
Verificar quais elementos de uma mesma família possuem propriedades químicas semelhantes;
Verificar a diferença de eletropositividades (no caso de metais) e eletronegatividades (no caso de ametais) entre os elementos de uma mesma família.
MATERIAIS
Água deionizada
Cloreto de sódio
Potássio metálico
Brometo de Potássio
Iodo
Óxido de Cálcio
Nitrato de Prata
Nitrato de Chumbo
Fita de Magnésio
Fenolftaleína
Ácido Nítrico
Espátula
Pinça Metálica
6 Tubos de ensaio
Estante para tubos de ensaio
4 Copos de Becker
3 Pipetas de Pasteur
3 Pipetas cilíndricas
Tesoura
MÉTODOS
Experimento 01
Pegamos dois copos de Becker, colocamos 20ml de Água Deionizada em cada copo. Escrevemos as siglas K (Potássio) e Na (Cloreto de Sódio), uma em cada Becker. Depois disso, pegamos um pedaço de Na (Cloreto de sódio) do vidro, com a pinça metálica, e colocamos no vidro de relógio. Com a espátula cortamos o pedaço, pegamos com a pinça novamente e jogamos no copo de Becker com a sigla Na. O Na se dissolveu na solução formando uma base em hidróxido de sódio e gás hidrogênio.
Repetir o procedimento, mas agora com o K (Potássio), jogando um pedaço no Becker com a sigla K. O K se dissolveu na solução formando hidróxido de potássio e gás hidrogênio.
Observamos que o Potássio é mais reativo que o Cloreto de Sódio, pois ao ser jogado na solução formou pequena chama.
Colocamos duas gotas de Fenolftaleína em cada Becker e observamos. Ambos de transparente passaram à cor violeta, porém o Sódio ficou com coloração mais aparente e escura que o Potássio.
Pegamos o Ácido Nítrico com a Pipeta de Pasteur, colocamos trinta e duas gotas no Becker de Na, misturando o vidro para obter melhor resultado. A solução imediatamente voltou à coloração transparente inicial. Repetimos o procedimento no Becker de K, e com apenas 15 gotas a solução voltou também à sua coloração inicial.
Experimento 02
Pegamos seis tubos de ensaio, escrevemos as seguintes siglas: Em dois deles NaCl, sendo um com sigla Ag (Prata) e no outro Pb (Chumbo). Em dois deles escrevemos Kbr, sendo um com sigla Ag (Prata) e no outro Pb (Chumbo), e nos dois restantes Ki (Iodo), sendo um com sigla Ag (Prata) e no outro Pb (Chumbo).
Pegamos uma pipeta cilíndrica, colocamos no pipetador e pipetamos 2ml de NaCl para colocar nos dois tubos de ensaio com sigla NaCl. Pegamos outra pipeta cilíndrica, colocamosno pipetador e pipetamos agora 2ml de Kbr para colocar nos dois tubos com sigla Kbr. Por último, pegamos uma terceira pipeta cilíndrica e pipetamos 2ml de Ki nos dois tubos restantes. Colocamos na estante.
Depois disso, pegamos a Pipeta de Pasteur, separamos os três tubos com siglas Ag (Prata) e adicionamos cinco gotas de Nitrato de Prata em cada tubo. No primeiro tubo, de Nacl, a reação ficou de cor branco neve. No tubo de Kbr, ficou branco gelo. Já no terceiro tubo, de Ki, ficou com coloração amarelo claro.
Pegamos outra Pipeta de Pasteur e adicionamos cinco gotas de Nitrato de Chumbo nos três tubos restantes, com sigla Pb. No primeiro tubo, de NaCl, verificamos que ficou com coloração transparente, ou seja, não houve reação. No tubo de Kbr a coloração ficou entre branco e transparente. Já no terceiro tubo, de Ki, ficou amarelo.
Experimento 03
Adicionamos 20ml de Água Deionizada em um terceiro copo de Becker. Cortamos dois centímetros da Fita de magnésio e jogamos no copo, agitamos e logo depois adicionamos duas gotas de Fenolftaleína. Deixamos de Repouso.
Pegamos o quarto vidro de Becker, colocamos 20ml de Água Deionizada e adicionamos uma porção de óxido de cálcio com a espátula. Logo em seguida adicionamos duas gotas de Fenolftaleína. A solução ficou com coloração violeta, o que indica ser base.
RESULTADOS
Imagem 01 – Copos de Becker com reação do Experimento 01 com Potássio e Cloreto de sódio após adição de Fenolftaleína, apresentando coloração violeta, indicando base.
 
Imagem 02 - Becker com reação do Experimento 01 após adição do Ácido Nítrico 
Imagem 03 - Estante com os seis tubos de ensaio contendo: NaCl, Kbr e Ki do Experimento 02.
Imagem 04 – Tubos de ensaio com reações do Experimento 02 após a adição de Nitrato de Prata e Nitrato de Chumbo.
Equação química das reações (Experimento 01)
DISCUSSÃO
CONCLUSÃO
No Experimento 01 observamos que o Potássio é um elemento mais reativo (eletropositivo) que o Cloreto de Sódio. A Fenoftaleína é um indicador ácido-base. Se a reação ficar colorida é base. Quando acrescentamos o Ácido Nítrico, o produto voltou ao seu estado original, como ácido, suspendendo a reação da Fenoftaleína.
A eletropositividade destes elementos tende a crescer, no grupo, de cima para baixo caso observado do ponto de vista termodinâmico (liberação de energia), pois quanto menor, mais o elemento se hidrata, oxidando mais rápido e reagindo mais rápido, mas, se visto do ponto de vista cinético (velocidade da reação) a reatividade tende a crescer de baixo para cima, pois quanto maior os átomos, mais fácil de perder o seu elétron de valência e reagem mais rápido. 
No Experimento 02 analisamos a formação de precipitados dos elementos NaCl, Kbr e Ki. Ao turvar a solução constamos que houve a formação de sólido: característica de que houve uma reação.
No Experimento 03 fizemos o procedimento de comparação do Cálcio com o Magnésio.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
CHAGAS, Aécio Pereira (1999). Teorias ácido-base do século X. Química Nova na Escola. Disponível em: <http://w.ufpa.br/quimicanalitica/tabelaind.htm>. Acesso em: 12 mar. 2015
KOTZ, J., C., TREICHEL, P., Química e Reações Químicas, 3ª edição, volume 2; Rio de Janeiro, Editora LTC, 1998.
RUSSEL, J.B., Química Geral, 2ª edição, Volume 1, São Paulo, Makron Books, 1994.
Metais Alcalinos. Disponível em: <http://www.tabelaperiodicacompleta.com/metais-alcalinos>. Acesso em: 13 mar.2015