Práticas de laboratório grupo16

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Práticas de laboratório: Metais Alcalinos Grupo2 
Prof. Fenelon Martinho Lima Pontes
Eliana Santos de Oliveira
Mariana Santos de Oliveira
 Bauru 2016
Resumo
Objetivo
Este trabalho tem como objetivo relatar sobre os elementos oxigênio e enxofre e seus respectivos compostos, assim como verificar as propriedades redutoras e oxidantes do peróxido de hidrogênio, relatar sobre a reatividade do enxofre e do seu composto ácido sulfúrico.
Sumário 
1. INTRODUÇÃO...........................................................................................................5 
2. MATERIAIS E MÉTODOS......................................................................................6
2.1 INSTRUMENTAÇÃO E METODOLOGIA..............................................................6 
2.2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL......................................................................7
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO...............................................................................10
4. CONCLUSÃO............................................................................................................11
5. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICAS.......................................................................12
Introdução
Os quatro primeiros elementos desse grupo são não-metais. São conhecimentos como “calcogênios”, ou elementos formadores de minérios, pois inúmeros são óxidos ou sulfetos de metais.
Diversos produtos químicos contendo os elementos desse grupo têm importância econômica. O H2SO4 é o produto mais importante da indústria química. Em 1992, as impressionantes quantidades de 146 milhões de toneladas foram produzidas. 100 milhões de toneladas 
 O2 são produzidas anualmente e consumidas principalmente, na indústria de ferro e aço. Em 1992 foram produzidas 54 milhões de toneladas de S, sendo a maior parte usada para fabricar H2SO4. Cerca de milhões de toneladas de Na2SO3 são consumidos, principalmente no branqueamento de polpa de madeira e de papel. A produção mundial de H2SO4 foi de 1.018.200 toneladas em 1991.
Os elementos apresentam a tendência normal de aumento no caráter metálico, ao se descer pelo Grupo. Isso se reflete nas suas reações, nas estruturas dos elementos e na crescente tendência de formar íons M2+, com concomitante decréscimo da estabilidade dos íons M2-. O e S são totalmente não metálicos. O caráter não metálico é menor no Se e no Te. O Po é caracteristicamente metálico, além de ser um elemento radioativo com tempo de vida curto. 
O oxigênio é o elemento muito importante na química inorgânica, visto que reage todos os demais elementos. A maioria de seus compostos foi ou será estudada junto com os outros elementos.
S, Se e Te são moderadamente reativos e queimam ao ar formando dióxido. Eles se combinam ao ar formando dióxido, eles se combinam diretamente com a maioria dos elementos, tanto metais com não-metais, embora com menor facilidade que o oxigênio. Como esperado no caso de elementos não-metálicos, S, Se e Te não são atacados por ácidos, exceto por aqueles que são também agentes oxidantes. O Po tem propriedades metálicas, pois se dissolve em H2SO4, HF, HCl, HNO3, formando soluções de PoII, de coloração rosa. Contudo, o Po é fortemente radiativo, e as partículas alfa emitidas decompõem a água. Por isso, as soluções de PoII, são rapidamente oxidadas gerando soluções amarelas de PoIV.
O oxigênio apresenta diversas diferenças em relação aos demais elementos do grupo. Essas diferenças estão relacionadas ao seu menor tamanho. Sua maior eletronegatividade, e a falta de orbitais d adequados para formarem ligações. O oxigênio pode utilizar orbitais pπ para formar duplas ligações fortes, Os demais elementos também podem formar duplas ligações, mas se tornam cada vez mais fracas à medida que aumenta o número atômico dos mesmos, Assim, CO2(O = C =O) é estável, Cs2 é menos estável, o CSe2 se polimeriza ao invés de formar duplas ligações e CTe2, ainda é desconhecido. O oxigênio também forma ligações de hidrogênio fortes, que influenciam enormemente as com o nitrogênio, que não correspondentes nos demais elementos. 
O enxofre possui uma maior tendência de formar cadeias e ciclos que os demais elementos do grupo. O enxofre forma uma extensa e incomum variedade de compostos.
Enquanto o enxofre o O e S possuem somente elétrons s e p, o Se segue logo após a primeira série de transição e também possui elétrons d. O preenchimento do nível 3d influencia as propriedades do Ge, As, Se e Br. Os átomos são menores e os elétrons estão mais firmemente ligados ao núcleo. Por isso , o Se é oxidado com maior dificuldade ao estado de oxidação mais elevado (+ VI), em constante com o S. O HNO3 oxida o S a H2SO4 (S no estado +IV), mas consegue oxidar o Se só até o estado +IV, formado o H2SeO3.
Todos os compostos de Se, Te e Po são potencialmente tóxicos e devem ser manuseados com cuidado. Os derivados orgânicos e compostos voláteis tais como H2Se e H2Te, são 100 vezes mais tóxicos que HCN.
Oxigênio Industrial Gasoso 
O oxigênio participa da composição da atmosfera. É um gás indispensável para a manutenção da vida no planeta, pois a imensa maioria dos seres vivos, como plantas, animais, bactérias e fungos, o utilizam em seus processos metabólicos. Tem ponto de ebulição de -183º C, com propriedades que o tornam sem cheiro ou gosto. É fabricado por liquefação e eliminação do ar da sua composição. 
 Usos domésticos e urbanos 
- Equipamentos de respiração artificial para mergulhadores; 
-No tratamento de esgotos 
- ele forma 21% do ar que respiramos; 
- Equipamentos Hospitalar 
- Em hospitais, para fins terapêuticos nas mais diversas situações, e em problemas de apnéa, ataques de asma, insuficiência respiratória, enfisema, bronquites crônicas, etc. 
Industrial 
- Na indústria metalúrgica, em conjunto com acetileno e outros gases combustíveis, é usado para: corte, aquecimento, endurecimento, limpeza e desidratação de metais; fabricação de aço em alto forno; , solda, corte e produtos químicos, fábricas de vidro, fábricas de papel e até como gás oxidante 
- Na indústria petrolífera e na indústria química, é usado na produção de gás sintético, gás natural e combustíveis líquidos. 
- Fabricação de amônia e metanol 
- Foi padrão de comparação para os elementos químicos até 1961 (quando a IUPAC adotou o carbono 12 como padrão).
2. Material e Métodos
2.1 Instrumentação e Metodologia 
- Tubos de ensaio;
- Bico de Bunsen;
- Espátula;
- Capela
- Cadinho
- Microscópio
- H2O
- Vidro de relógio
-Palito de fósforo
-Proveta 50mL
-Becker
-Arrame 
Reagente
-KMnO4 (permanganato de potássio)
- S (enxofre)
-CS2 (dissulfeto de carbono)
-Fe (ferro)
- Cu (cobre)
-Zn (zinco)
-H2SO4 (ácido sulfúrico)
-H2O
2.2 Procedimento Experimental
1- Colocou-se 0,5 de permanganato de potássio em tubo de ensaio e aqueceu-se o reagente em Bico de Bunsen, introduziu-se um palito de fósforo em brasa na entrada do tubo e observou-se.
2- Dissolveu-se 0,1g de enxofre em pó 2,0mL de dissulfeto de carbono em um vidro relógio. Deixou-se evaporar na capela. Após secar completamente, observou-se os cristais formados por microscópio 
3- Colocou-se aproximadamente 3,0 de enxofre em pó em uma cápsula de porcelana, cobriu-se com um vidro relógio e aqueceu-se lentamente até a completa fusão do enxofre, e deixou-se esfriar, até formar uma fina película, furou-se um arrame fino e deixou-se o líquido escoar sobre a água no béquer.
4- Colocou-se aproximadamente 3,0 de enxofre em pó em uma cápsula de porcelana, observou-se e anotou-se as mudanças de cor e viscosidade. Continuou-se aquecendo até a ebulição. Derramou-se o enxofre líquido sobre uma proveta com 50mL de água gelada.
5- Colocou-se um fio de cobre (aproximadamente 1,0g) em cápsula de porcelana e adicionou-se sobre 5,0 mL de ácido sulfúrico concentrado. Aqueceu-se lentamente.
Resultados e Discussões
1- Ao aquecer o KMnO4 pode-se notar a formaçãode bolhas e liberação de gás,e ao adicionar o palito de fósforo em brasa observou-se uma pequena explosão e a queima total do palito. Segundo (LEE, 1999) esse comportamento é explicado pelo fato do Oxigênio poder ser preparado em laboratório por decomposição de oxossais,tal como o permanganato de potássio. 
KMnO4(S) KMnO2(S) + O2(g)
2- Quando se dissolveu o enxofre em pó no dissulfeto ele se dissolveu ficando transparente após a reação completa se formou pequenos cristais no vidro relógio, ficando totalmente sólido, a solução de dissulfeto é composta por muitas moléculas de água, por isso que há a associação e a dissolução do enxofre nela. Assim há um aumento na concentração de enxofre e ocorre a liberação do gás.
3- Ao aquecer uma pequena quantidade de enxofre em pó em na cápsula de porcelana, observou-se que o enxofre muda de estado físico passando de sólido um para líquido viscoso meio vermelho. Notou-se também o desprendimento de um gás de odor pungente temperatura aumenta. O enxofre funde-se formando um líquido móvel, que escurece à medida em que a temperatura aumenta, a viscosidade aumenta rapidamente, ao o conteúdo do tubo em um béquer com água fria e observou-se a formação de bolinhas amarelas e meio gelatinosas.
4- Ao ser aquecido o enxofre, que antes se apresentava em forma de um pó amarelo, forma um líquido de cor vermelha, e libera vapores, que deixam uma substância amarelo-castanha nas laterais do tubo. Ao ser aquecido rapidamente, o enxofre funde-se e forma um líquido instável, que escurece à medida que a temperatura aumenta. O vapor liberado é o SO2, que se forma pela reação de óxido-redução entre o oxigênio presente na atmosfera e o enxofre. 
Segundo a fórmula: S + O2 → SO2↑
Ao continuar o aquecimento de dentro da cápsula formou-se uma chama azulada, ao verter o enxofre na proveta com água gelada, o enxofre em ebulição se transformou em bolinhas um sólido acinzentado e macio
	Comparando as estruturas nos experimentos, a Alotropia é a propriedade que certos elementos químicos possuem de formar diferentes substâncias simples, isto é, substâncias formadas apenas por um único tipo de elemento.
As diferentes substâncias formadas são chamadas de formas ou variedades alotrópicas ou de alótropos.
Esses alótropos podem se diferenciar por dois motivos principais, que são:
1. Sua tomicidade: a quantidade de átomos que forma a molécula;
2. Estrutura: O arranjo dos átomos no retículo cristalino é diferente em cada forma alotrópica.
O enxofre (S) é um elemento que possui a maior variedade de formas alotrópicas, incluindo as moléculas de S2, S4, S6 e S8, que se diferenciam pela quantidade de átomos em cada molécula. Todos esses alótropos do enxofre podem ser encontrados em locais propícios a erupções vulcânicas, entre as temperaturas de 444,6 ºC e 1 000 ºC.  No entanto, acima de 1 000 ºC, o S2 começa a se dissociar em enxofre atômico (S0).
No entanto, os alótropos mais importantes do enxofre são dois: o enxofre rômbico e o enxofre monoclínico.
Figura 1. Reagente utilizados na prática enxofre.
 Figura 2. Formação de um polímero de enxofre. 
 Figura 3. Formação de polímero do enxofre.Figura 4. Observação da formação de cristais.Figura 5. Foto tirada do microscópio cristais de S.Figura 6. Foto tirada do microscópio cristais de S.
Ambos são formados pela mesma fórmula molecular, S8, sendo que a diferença entre os dois está no arranjo espacial dos átomos no retículo cristalino.
5- Reação (a) Ácido sulfúrico + Fe Fe(s)+ H2SO4(l) > FeSO4(aq)+ H2(g) 
Reação (b) Ácido sulfúrico + Cu Não reagem, pois o Cu é altamente eletropositivo, com isso o Cu não tem potencial de oxidação para fazer o deslocamento do hidrogênio presente no ácido.
 Reação (c) Ácido sulfúrico + Zn Zn +H2SO4 > ZnSO4+ H2
CONCLUSÃO 
O oxigênio é o elemento mais abundante na natureza e forma compostos com todos os elementos exceto os gases nobres. O enxofre ocorre naturalmente em formas alotrópicas rômbica e monocíclica. O oxigênio é um gás incolor, insípido inodoro já o enxofre elementar é um sólido amarelo, insípido, quase inodoro, insolúvel e possui características de ametal. 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
 ATKINS, P.; JONES,L. Princípios de química – Questionando a vida moderna e o meio ambiente. 3.ed. Porto Alegre: Bookman, 2006.
  LEE,J.D. Química Inorgânica não tão concisa. 5.ed. São Paulo: Edgard Blucher,1999.14
 RUSSEL,J.B. Química Geral. 2.ed. São Paulo: Pearson MakronBooks,1994. SHRIVER,D.F; ATKINS,P. Química Inorgânica. 4.ed. Porto Alegre:Bookman, 2008.