Relatório 14

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Experimento N0 14: Grupo do Carbono
Objetivo
Estudar as propriedades e características dos elementos do grupo IV A da tabela periódica e por meio de adsorção, hidrolise de sais e caráter anfótero, demonstrar através das equações químicas essas reações.
 Fundamentos Teóricos
Os elementos químicos da Família do Carbono apresentam configuração eletrônica com quatro elétrons na camada de valência. Como regra geral, o primeiro átomo do grupo é sempre menor e mais eletronegativo, e por isso apresenta maior energia de ionização e, sendo mais covalente e menos metálico. Os raios covalentes, portanto, aumentam de cima para baixo.
O carbono (C), que dá nome a família, possui propriedades que o difere dos demais elementos do grupo. O principal fator diferenciador é a sua capacidade de se ligar a vários outros átomos de carbono, formando grandes cadeia. As ligações C-C são fortes, e as ligações Si-Si, Ge-Ge e Sn-Sn diminuem progressivamente de energia. Além disso, o carbono é o único capaz de formar ligações múltiplas (duplas e triplas ligações).
As energias de ionização decrescem do carbono para o silício (Si) e a seguir variam de forma irregular. A quantidade de energia necessária para ionizar um átomo desse grupo é muito alta e, por isso, compostos iônicos simples são raros.
O carbono apresenta ponto de fusão extremamente elevado (requer uma energia muito grande para romper as ligações covalentes fortes). Os elementos silício e germânio (Ge) fundem a temperaturas menores, porém, ainda assim, são bastante elevadas. Os pontos de fusão decrescem de cima para baixo porque as ligações M-M se tornam mais fracas à medida que os átomos aumentam de tamanho. Estanho (Sn) e chumbo (Pb) são metálicos e têm pontos de fusão baixos. Eles não aproveitam todos os quatro elétrons externos na ligação, contribuindo para a formação de uma ligação menos forte.
A Família do Carbono é o décimo quarto grupo da tabela periódica. O grupo consiste dos elementos: carbono (C), silício (Si), germânio (Ge), estanho (Sn), chumbo (Pb) e ununquadio (Uuq).
 Materiais e Reagentes
	Materiais
	Reagentes
	Pipeta
	Cloreto de Estanho
	Pera
	NaOH concentrado
	Tubo de ensaio
	Ca(OH)2 concentrado
	Estante para Tubo de ensaio
	Gás Carbônico
	Papel Tornassol Azul
	Carvão Ativo
	
	Ácido Sulfúrico concentrado
	
	Ácido Nítrico
	
	Água Destilada
 
Procedimento Experimental
Em um tubo de ensaio colocou-se cerca de 2,0 mL de cloreto de estanho e sobre este colocou-se pequeno volume de NaOH concentrada logo após acrescentou-se excesso de NaOH.
Em outro tubo de ensaio colocou-se cerca de 2,0 mL Ca(OH)2 concentrado e sobre este borbulhou-se o gás carbônico.
Em outro tubo de ensaio colocou-se cerca de 0,5 gramas de Carvão ativo. E sobre este colocou-se cerca de 3,0 mL de ácido sulfúrico concentrado.
Repetiu o procedimento acima trocando o ácido sulfúrico por ácido nítrico. Colocou-se 5,0 mL de água em um tubo de ensaio e sobre este borbulhou-se o máximo possível gás carbônico. Colocou-se papel de tornassol azul.
Resultado e Discussão
Experimento 1
Figura 28: Cloreto de Estanho + NaOH concentrado
Experimento 1: Após a mistura, ficou oleoso pela viscosidade do Hidróxido de Sódio
Experimento 2
Figura 28: Ca(OH)2 concentrado + Gás Carbônico
Experimento 2: Após a mistura, ficou turvo.
Experimento 3
Figura 28: Carvão Ativo + Ácido Sulfúrico concentrado
Experimento 3: Após a mistura, ficou gelatinoso, um pouco quente e totalmente homogêneo.
Experimento 4A
Figura 28: Carvão Ativo + Ácido Nítrico
Experimento 4A: Após a mistura, esquentou, liberou bolhas e ficou preto.
Experimento 4B
Figura 28: Água Destilada + Gás Carbônico
Experimento 4B: Colocou-se agua destilada no tubo, depois com o auxílio da pipeta assoprou o tubo para borbulhar, depois colocou o CO2 na água. Ao fazer isso colocou-se o papel tornassol para ver se a água ficou com caráter ácido ou básico. O papel ficou azul, que consta caráter ácido.
Questionário
As reações para cada etapa.
Experimento 1: SnCl 2 + 2NaOH → Sn(OH)2 + 2NaCl
Experimento 2: Ca(OH)2 + CO 2 → CaCO3 + H2O
Experimento 3: C + 2H2SO4 → CO2 + 2SO2 + 2H2O
Experimento 4A: C + 4HNO 3 → CO 2 + 4NO 2 + 2H 2 O
Experimento 4B: O2 + H2O ⇄ H2CO
É possível o carbono reagir com ácido sulfúrico e ácido nítrico concentrado ou ácido sulfúrico e ácido nítrico diluído?
 Sim, fica uma mistura homogênea.
Por que o CO2 é utilizado em extintores de incêndio?
Porque o extintor de CO2 age extinguindo o fogo por meio do método de abafamento, expelindo CO2 e reduzindo a concentração de oxigênio no ar. O dióxido de carbono (CO2) é mais denso que o ar e desce sobre as chamas. Além de não danificar o que atinge, ou seja, pode ser utilizado em aparelhos eletrônicos e utensílios delicados, como computadores e telefones, sem causar nenhum dano aos mesmos
Conclusão
Através dos experimentos foi possível comprovar algumas características químicas e físicas do grupo 14 da tabela periódica. Foi possível verificar a baixa reatividade dos elementos desse grupo quando comparados aos elementos do bloco s, devido ao fato de seus elétrons estarem menos disponíveis graças ao menor raio. Aferiu -se também que existe uma diferença na reatividade entre os elementos do próprio grupo, sendo mais reativos aqueles que estão em maiores períodos da tabela periódica.
Bibliografia
https://www.tabelaperiodicacompleta.com/familia-do-carbono/