Relatório Compostos do Grupo 3A 3Prática

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Química Inorgânica, Maria Fernanda Burgo de Oliveira Cavalcanti, Experimento 3 
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Compostos do Grupo 3A 
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 3
 
Maria Fernanda Burgo de Oliveira Cavalcanti 
Curso de Engenharia Química, Faculdade Maurício de Nassau, Recife, Brasil 
Professor: Aleksándros El Áurens Meira de Souza 
Data da prática: 23/10/2015; Data de entrega do relatório: 30/10/2015 
 
Resumo 
Observou-se o comportamento e as características do boro, alumínio e seus compostos, 
através do estudo da acidez dos composto de boro e da reatividade do alumínio e seus 
compostos. Comprovou-se então o caráter anfótero do hidróxido de alumínio, a 
eletropositividade do alumínio diante de outros elementos e a comportamento de ácido 
fraco e forte do ácido bórico. 
 Palavras chaves: Grupo 3A; Alumínio; Boro.
Sumário 
Resumo ......................................................... 1 
Introdução .................................................... 1 
Metodologia ................................................. 1 
Resultados e Discussão ................................ 2 
Conclusão ..................................................... 3 
Referências ................................................... 3 
 
Introdução 
O grupo 13/IIIA é o primeiro grupo do bloco 
p. Os elementos desta família são o Boro (B), 
Alumínio (Al), Gálio (Ga), Índio (In), Tálio (Tl), 
Ununtrio (Uut), com configuração eletrônica 
ns2np1. Os números de oxidação do Boro e 
Alumínio são +3 na maior parte de seus 
compostos. Entretanto, os elementos mais 
pesados do grupo possuem maior tendência a 
reter os elétrons s (efeito do par inerte) e o 
número de oxidação +1 passa a ser cada vez mais 
importante de cima para baixo no grupo. 
Em geral os elementos apresentam uma 
variedade de propriedades e alguns contrastes. 
Mudança das propriedades semi-metálicas para 
metálicas, de óxidos ácidos para anfóteros e 
básicos, de haletos onde a ligação é covalente para 
haletos com caráter iônico. O boro é um não-
metal e forma sempre ligações covalentes, 
normalmente são três, utilizando orbitais híbridos 
sp2, com ângulos de 120º entre si. Os outros 
elementos do grupo formam compostos 
trivalentes, sendo mais metálicos e iônicos que o 
boro. São metais moderadamente reativos. Seus 
compostos estão no limite entre aqueles com 
caráter iônico e covalente. 
Os raios atômicos não aumentam 
regularmente de cima para baixo dentro do grupo. 
Deve-se considerar que os raios no boro e no gálio 
são estimados, como sendo a metade da distância 
de aproximação. Os raios iônicos de X3+ aumentam 
de cima para baixo dentro do grupo. A 
eletropositiva desses elementos cresce do B para 
o Al, segundo a tendência normal associada ao 
aumento de tamanho, e a seguir decresce do Al 
para o Tl. Os três últimos elementos desse grupo 
têm menor tendência em perder elétrons por 
causa da blindagem ineficiente proporcionada 
pelos elétrons d. Os valores das energias de 
ionização não decrescem regularmente dentro do 
grupo. O decréscimo do boro para o alumínio 
corresponde ao comportamento esperado 
descendo-se pelo grupo, associado ao aumento de 
tamanho. A blindagem ineficiente oferecida pelos 
elétrons d influenciam os valores dos demais 
elementos da família. 
Química Inorgânica, Maria Fernanda Burgo de Oliveira Cavalcanti, Experimento 3 
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Na prática 03, foi estudado a acidez dos 
compostos de Boro e verificado a reatividade dos 
compostos de Alumínio. 
Metodologia 
Composto de Boro 
Numa estante de tubo de ensaio, colocou-se 
quatro tubos de ensaio, identificando-os como 
Tubo 01, 02, 03 e 04. Com o auxílio de uma proveta 
de 10 mL, adicionou-se 2 mL de água destilada 
(H2O) em todos os tubos. Em seguida, com o 
auxílio de pipetas graduadas de 5 mL, adicionou-
se 1 mL de glicerina (C3H8O3) ao Tubo 02, uma 
pequena quantidade de ácido bórico (H3BO3) ao 
Tubo 03 e uma pequena quantidade de ácido 
bórico e 1 mL de glicerina ao Tubo 04. Agitou-se 
bem os tubos e usando um papel indicador de pH, 
determinou-se o pH de todos os tubos, 
imediatamente o preparo das soluções e após 
uma 1h. 
Composto de Alumínio 
Na primeira etapa, numerou-se três tubos de 
ensaio como 01, 02 e 03, adicionou-se em cada 
tubo alumínio metálico (na forma de pregos). Em 
seguida, adicionou-se com auxílio de pipetas 
graduadas de 5 mL, 2 mL de ácido clorídrico 
concentrado (HCl) ao Tubo 01, 2 mL de ácido 
sulfúrico concentrado (H2SO4) ao Tubo 02 e 2 mL 
de sulfato de cobre (CuSO4) 1 N ao Tubo 03. 
Na segunda etapa, marcou-se dois tubos de 
ensaio como A e B. Com auxílio de pipetas 
graduadas de 5 mL e pipetas de Pasteur, 
adicionou-se em ambos os tubos, 2 mL de solução 
de cloreto de alumínio (AlCl3) 0,1 N e gotas de 
solução de hidróxido de sódio (NaOH) 0,1 N até a 
formação de um precipitado. Em seguida, 
adicionou-se ao tubo A, 2 mL de solução de ácido 
clorídrico (HCl) 6 N e ao tubo B, 3 mL de solução 
de hidróxido de sódio 6N. Observou-se as reações. 
Resultados e Discussão 
Composto de Boro 
No Tubo 01, verificou-se nas duas medições 
um pH = 5. No Tubo 02, encontrou-se nas duas 
medições um pH = 5, indicando que não houve 
alteração ao adicionar-se glicerina na água 
destilada. 
No Tubo 03, verificou-se um pH = 4 em ambas 
as medições, indicando que ocorreu a dissociação 
parcial do ácido bórico na água (Reação 1), 
comportando-se como um ácido fraco. 
 
H3BO3 (s) + 2H2O(l) → [B(OH)4]-(aq) + H3O+(aq) (1) 
 
No Tubo 04, verificou-se um pH = 3 nas duas 
medições, indicando que em relação ao Tubo 03, 
ocorreu um aumento na acidez da solução com a 
adição da glicerina. 
 
H3BO3(s) + C3H8O3(aq) → C3H5BO3(aq) + 3H2O(l) (2) 
 
 Composto de Alumínio 
Na primeira etapa, no Tubo 01 observou-se 
que a reação é exotérmica, com formação intensa 
de bolhas, indicando a liberação de gás hidrogênio 
(H2) e a formação final de uma solução com 
aspecto turvo. O alumínio é mais reativo, ou seja, 
mais eletropositivo que o hidrogênio, o que causa 
a reação (3) de deslocamento. O outro produto da 
reação é o sal cloreto de alumínio (AlCl3). 
 
2Al(s) + 6HCl(aq) → 2AlCl3(aq)+ 3H2(g) (3) 
 
No Tubo 02, verificou-se a formação de 
bolhas no interior do tubo, indicando a liberação 
de gás hidrogênio (H2). Como já foi descrito, o 
alumínio é mais reativo que o hidrogênio, o que 
causa a reação (4) de deslocamento. O outro 
produto da reação de o sal sulfato de alumínio 
(Al2(SO4)3). 
 
2Al(s) + 3H2SO4 (aq) → Al2(SO4)3(aq) + 3H2(g) (4) 
 
No Tubo 3, observou-se uma coloração 
avermelhada no prego (Al◦), indicando o depósito 
de cobre metálico (Cu◦). O alumínio é mais 
eletropositivo que o cobre, o que causa a reação 
(5) de simples troca. O outro produto da reação é 
o sulfato de alumínio. 
 
Na segunda etapa, nos Tubos A e B observou-
se inicialmente a formação de uma solução 
coloidal. As partículas dispersas nos tubos é o 
2Al(s) + 3CuSO4(aq) → Al2(SO4)3(aq) + 3Cu(s) ↓ 
 
(5) 
Química Inorgânica, Maria Fernanda Burgo de Oliveira Cavalcanti, Experimento 3 
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hidróxido de alumínio (Al(OH)3) que é 
parcialmente insolúvel. O outro produto da 
reação (6) é o sal cloreto de sódio. 
 
AlCl3(aq) + 3Na(OH)(aq) → Al(OH)3(s)↓ + 3NaCl(aq) (6) 
 
Após a adição de ácido clorídrico no Tubo A, 
verificou – se que a formação de uma solução 
homogênea. A reação (7) indica que ocorreu o 
deslocamento de equilíbrio da reação (6), 
formando novamente o cloreto de alumínio (AlCl3) 
e água. 
 
3HCl(aq) + Al(OH)3(s) ↓ → AlCl3(aq) +3H2O(l) (7) 
 
Após a adição de mais hidróxido de sódio no 
Tubo B, verificou-se a formação de uma solução 
homogênea. Na reação (8) o hidróxido de alumínio 
mostrou caráter ácido, reagindo com o excesso de 
hidróxido de sódio para formar o sal aluminato de 
sódio (NaAlO2) e água. Os aluminatos são 
frequentemente representados como NaAlO2. 
2H2O que é equivalente a [Al(OH)4-]. 
 
Na(OH)(aq) + Al(OH)3(s) ↓ → NaAlO2 . 2H2O(aq) (8) 
 
Conclusão 
Com os resultados obtidos pode-se concluir 
que o ácido bórico é solúvel em água e comporta-
se com um ácido monobásico fraco. Ele não doa 
prótons para o solvente como a maioria dos 
ácidos, mas aceita íons OH-, sendo portanto um 
ácido de Lewis. Conclui-se também, que após 
adição de certos compostos orgânicos 
poliidroxilados, como a glicerina, o ácido bórico 
comporta-se como ácido forte. 
Com os resultados nas reações com o 
alumínio metálico, pode-se comprovar que 
quando a sua reatividade química, ou seja, sua 
eletropositividade é maior que a do outro 
elemento, a reação ocorre. Reatividade 
química:(+)Li>Cs>Rb>K>Ba>Sr>Ca>Na>Mg>Be>Al
>Zn>Cr>Fe>Cd>Co>Ni>Pb>H>Sb>Bi>Cu>Hg>Ag>P
d>Pt>Au(-). Também comprovou-se o caráter 
anfótero do hidróxido de alumínio. Ele reage 
principalmente como base, ou seja, reage com 
ácidos para formar sal e água, mas mostra algum 
caráter ácido quando reage com o hidróxido de 
sódio para formar o aluminato. 
Referências 
LEE, John David. Química Inorgânica não tão 
concisa. 5ºEd. Ed. Edgard Blucher, 1999. 
 
EBAH. Família do Boro (13 ou III A). Disponível em: 
<http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAnM4
AD/familia-boro-13-iii-a> Acesso em: 21 de 
Outubro de 2015. 
 
EBAH. Os Elementos Boro e Alumínio e seus 
Compostos. Disponível em: <http://www.ebah. 
com.br/content/ABAAAAnM4AD/familia-boro13-
iii-a> Acesso em: 21 de Outubro de 2015.