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Química InorgânicaQuímica Inorgânica Diferença pequena entre Si e Ge: Ge possui uma camada 3d preenchida, e a blindagem da carga nuclear é menos eficiente Efeito do par inerte: Sn e Pb ENERGIA DE IONIZAÇÃO F e O : únicos elementos que mostrarão uma diferença suficiente de eletronegatividades para formar ligações iônicas SnF2, PbF2, PbF4, SnO2 e PbO2: bastante iônicos As ligações M-M tornam-se mais fracas à medida que os átomos aumentam de tamanho Sn e Pb: são metálicos e têm P.F mais baixo, pois não aproveitam todos os 4 elétrons externos na ligação metálica (revestimento da superfície por uma camada de óxido) Pb não reage com H2SO4 diluído porque forma uma película protetora de de PbSO4 Os demais elementos do grupo não formam duplas ligações porque os orbitais atômicos são muito grandes para permitir uma interação efetiva Tetraedros ligados uns aos outros formando uma molécula gigante tridimensional Célula unitária: cúbica Alto P.F e dureza elevada: ligações covalentes fortes se estendendo em todas as direções Elevada condutividade térmica: sua estrutura distribui o movimento térmico nas 3 dimensões de forma muito eficiente Camada: malhas haxagonais de C Apenas 3 dos elétrons de valência estão envolvidos na formação das ligações sigmas (sp2) O quarto elétron forma uma ligação pi. Condutividade: os elétrons pi estão deslocalizados por toda a camada e são móveis Densidade da grafite: 2,22 g/cm3 Densidade do diamente: 3,51 g/cm3 O grande espaçamento entre as camada de grafite implica que os átomos não ocupam espaço de maneira efetiva Grafite: termodinamicamente mais estável que o diamante Conversão do diamante em grafite: termodimicamente favorável. Porém não ocorre pois a energia de ativação do processo é muito elevada Conversão da grafite em diamante: não é termodinamicamente possível Condições extremas: T = 1600 ºC e P = 50.000 a 60.000 atm São produzidos quando uma descarga elétrica gera faísca entre eletrodos de grafites, produzindo fuligem Fuligem: contém quantidades apreciáveis do cluster de carbono C60 Os fulerenos são extraídos da fuligem por dissolução em benzeno ou solventes hidrocarbonetos Se difere do diamante e da grafite pelo fato de formar moléculas A molécula de C60 se parece com uma bola de futebol, consistindo em anéis de 5 e 6 membros interligados São compostos covalentes: solúveis em solventes orgânicos Tubos cilíndricos formados por folhas de carbono com arranjo hexagonal. Extremidade fechada por tampas assemelhadas a fulerenos com 6 anéis de 5 membros Usado como adsorvente! Grupos carboxílicos e hidroxilícos: atividade superficial (sítios adsorventes) . Empregada na fabricação de pneus . Usado como agente redutor e é dele que provém o C adicionado ao Fe para gerar o aço (resíduo de madeira e material de origem vegetal,respectivamente) Pirólise controlada da matéria orgânica: casca de coco Encontrado misturado com quartzo e silicatos , formando complexo mais estável que a oxihemoglobina Redução carbotérmica Fotossíntese: plantas verdes sintetizam glicose a partir de CO2 Reação inversa: ocorre durante a respiração pela qual animais e plantas produzem energia EFEITO ESTUFA – UM FENÔMENO NATURAL Sólido: expansão do gás comprimido em cilindro, causando resfriamento Precipitado branco Turvação desaparece • Semicondutor quando dopado SiO2: cada átomo de Si é rodeado tetraedricamente por quatro átomos de oxigênio. Cada vértice é compartilhado com outro tetraedro , formando um arranjo infinito Retículo tridimensional infinito, onde os cátions adicionais ocupam os interstícios do retículo Substituição de Al3+ por Si 4+ : aumenta a carga negativa global em uma unidade Cátion adicional para cada Al substituído Presença de canais na estrutura: permitir a troca de certos íons • Trocadores iônicos “Permutita” (zeólitas de Na): empregadas para remover a dureza da água Aplicações das Zeólitas Removem íons Ca2+ e os substituem por Na+ • Peneiras moleculares Adsorvem moléculas suficientemente pequenas para entrarem nas cavidades: água, CO2, NH3 • Catalisadores (alta área superficial e capacidade de adsorção) : refino de petróleo, síntese de produtos orgânicos • Adsorventes para purificação de gases • Vidro de sílica: muito caro para ser usado de forma generalizada, mas é utilizado em instrumentos científicos. É necessário temperaturas muito elevadas para sua fabricação Adição de óxidos para diminuir a temperatura de fusão da sílica: vidros a base de silicatos Vitrificação: a maioria das cerâmicas, exceto os tijolos e alguns pisos recebe um revestimento vítreo, ou seja, são vitrificados Mergulha-se o produto em uma suspensão de óxidos de metais pesados antes do tratamento térmico Silício elementar: um importante semicondutor Si puro: isolante: elétrons de valência não sofrem nenhuma influência de campos elétricos aplicados Silício elementar: um importante semicondutor Os portadores de carga tanto podem ser os elétrons livres como os buracos (vacâncias) deixados por eles na camada de valência Silício elementar: um importante semicondutor Semicondutores intrísecos: condutividade elétrica aumenta com a temperatura por causa da criação de pares elétrons/lacunas À medida que a temperatura aumenta, alguns elétrons de valência adquirem energia térmica e assim, movem – se pelo sólido Silício elementar: um importante semicondutor Dopagem: outro processo pelo qual pode-se promover a criação de portadores de carga em semicondutores Electrão livre do Arsénio Introdução de átomos pentavalentes (As): surgimento de eletróns livres no interior do sólido. Como esses átomos fornecem elétrons ao cristal semicondutor eles recebem o nome de impurezas dadoras ou átomos dadores. Semicondutor do tipo N (negativo) Condutor mesmo em baixas temperaturas Silício elementar: um importante semicondutor Semicondutor do tipo P (positivo: falta de carga negativa) Condutor mesmo em baixas temperaturas Introdução de átomos trivalentes, com o Índio, num semicondutor: aparecimento de lacunas livres interior do sólido. Átomos aceitadores de elétrons Silício elementar: um importante semicondutor Quando o semicondutor é submetido a uma diferença de potencial, a lacuna pode mover-se do mesmo modo que o elétrons, mas em sentido contrário. Os eletróns livres se deslocam em direção ao pólo positivo do gerador e as lacunas deslocam-se em direção ao pólo negativo. Lacuna: comporta-se como se fosse uma partícula semelhante ao elétron, porém com carga eléctrica positiva. Electrões Electrões
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