RELATORIO INORGÂNICA GRUPO 16 E 17

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propriedades dos elementos dos grupos 16 e 17
Londrina
2018
sumário
1	INTRODUÇÃO	
2	OBJETIVO	
3	MATERIAIS E REAGENTES	
4	PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS	
5	RESULTADOS E DISCUSSÕES	
6	CONCLUSÃO	
REFERÊNCIAS	
1 INTRODUÇÃO 
Os elementos do grupo 16 – oxigênio, enxofre, selênio, telúrio e polônio – são denominados calcogênios. O oxigênio ocupa uma posição tão central em qualquer tratamento na química inorgânica que a discussão de muitos de seus compostos é tratada quando do estudo de outros elementos. A diminuição do caráter não metálico à medida que se desce no grupo é facilmente identificada nos elementos desse grupo. O oxigênio existe apenas como dois alótropos gasosos (O2 e O3), o enxofre tem muitos alótropos, todos eles isolantes, as formas estáveis do selênio e telúrio são semicondutores, o polônio é um condutor metálico.[1] Novamente, os dois primeiros membros do grupo têm a química mais significativa: o oxigênio e o enxofre. As diferenças entre o primeiro e o segundo membros que vimos para os elementos do Grupo 15 (nitrogênio e fósforo) são repetidas nesse grupo, exceto que o oxigênio é mais reativo. O selênio e o telúrio possuem certo comportamento semimetálico, e pode-se dizer que apenas o elemento radioativo, o polônio, apresenta caráter metálico.[2] 
Os elementos do grupo 17 são denominados halogênios. Flúor, cloro, bromo e iodo. A química do flúor, do cloro, do bromo e do iodo é provavelmente mais bem compreendida que a de qualquer outro grupo, exceto a dos metais alcalinos. Isso se deve em parte porque muito da química dos halogênios corresponde àquela de átomos unidos por ligações simples ou de ânions de carga unitária, e em parte devido à disponibilidade de dados estruturais e físico-químicos da maioria de seus compostos. Os princípios fundamentais da química inorgânica são frequentemente ilustrados por uma discussão das propriedades dos halogênios e dos haletos. [3]
Iniciamos com o grupo que contém os metais mais reativos, e, agora, chegamos ao grupo que contém os não metais mais reativos. Enquanto a reatividade dos metais alcalinos aumenta à medida que se desce no grupo, no grupo dos halogênios o elemento mais reativo fica no topo do grupo.[4]
2 OBJETIVo
Este relatório tem por objetivo expor uma análise dos aspectos considerados importantes no estudo do Grupo 16 e 17 da tabela periódica.
Formação de Óxidos, a partir do enxofre.
Produção de O2, pela decomposição térmica do permanganato de potássio e pela decomposição catalítica do peroxido de hidrogênio.
Preparação da água de cloro, e identificar na reação com iodeto de potássio as substâncias de cada fase.
Identificar o Iodo a partir da coloração do amido.
Realizar reações dos íons iodeto e iodato.
3	MATERIAIS E REAGENTES
Para os experimentos foram utilizados:
- Enxofre
- Cadinho de porcelana 
- Papel tornassol azul
- Cristais de permanganato de potássio 
- Solução de peróxido de hidrogênio a 3% 
- Palito de fósforo 
- Óxido de manganês (II) (MnO2) 
- Bico de Bunsen 
- Tubos de ensaio 
- Bastão de vidro 
- Pinça de tubo de ensaio 
- Proveta de 10 mL
- Pipeta e pêra
- Solução de amido 5% (C6H10O5)n 
- Iodato de potássio (KIO3) sólido em solução saturada 
- Metabissulfito de sódio (Na2S2O5) sólido 
- Dióxido de manganês sólido 
- Hidróxido se potássio 6,0 mol L-1 (KOH) 
- Hidróxido se potássio 0,5 mol L-1 (KOH) 
- Ácido nítrico 6,0 mol L-1 (HNO3) 
- Nitrato de prata 0,1 mol L-1 (AgNO3) 
- Iodeto de potássio 0,5 mol L-1 (KI) 
- Ácido clorídrico concentrado 
- Ácido sulfúrico 6,0 mol L-1 (H2SO4) 
- Hipoclorito de sódio 5% (NaClO) 
- Peróxido de hidrogênio 3% (H2O2) 
- Iodo sólido 
- Clorofórmio
4	PROCEDIMENTOs experimentais
No Grupo 16 foram realizados três experimentos, começando pelo de formação de óxidos, foi colocado uma pequena porção de enxofre em um cadinho de porcelana e aquecido no bico de Bunsen com auxílio de uma pinça. Após o aquecimento, foi realizada a aproximação do papel de tornassol azul molhado.
No segundo experimento para obtenção do O2 a partir da decomposição térmica do permanganato de potássio, foi aquecido cerca de 0,5g de cristais de permanganato de potássio em um tubo de ensaio na posição vertical sob o bico de Bunsen, após certo momento foi utilizado um palito de fósforo em brasa próximo a saída do tubo.
	Já no terceiro e último experimento do Grupo 16, similarmente ao segundo experimento o objetivo era obter o O2 mas desta vez foi por meio da decomposição catalítica do peroxido de hidrogênio, foi colocado 1 mL, de solução de H2O2 em um tubo de ensaio, a 3% e em seguida adicionou-se uma pequena quantidade de MnO2(s).
Partindo para os experimentos do Grupo 17, foram realizados cinco experimentos, o primeiro foi a preparação da água de cloro, foi montada a aparelhagem para o recolhimento de Cl2 em água, e em um tubo de ensaio grande foi adicionado 2,0 mL de HCl concentrado e uma ponta de espátula de MnO2, esse tubo foi tampado e aquecido sob o bico de Bunsen, o Cl2 foi coletado no béquer contendo água destilada por cerca de 1 minuto, foi retirado o tubo do béquer antes de retirar o bico de Bunsen, e a água de cloro foi reservada. Um novo béquer contendo uma solução de NaOH 0,5 mol L-1 foi colocado no lugar do que havia água destilada no começo do experimento, após a substituição, foi verificado o pH com o auxílio de um papel de tornassol azul na solução aquosa de cloro.
No próximo experimento, foi utilizado a água de cloro do experimento anterior a fim de reagi-lo com o iodeto de potássio, foi colocado 1,5 mL de água de cloro em um tubo de ensaio, e adicionado 1,5 mL de solução de iodeto de potássio KI.
O terceiro experimento para identificação de iodo pelo amido, foi preparada uma solução diluída de iodo com alguns poucos cristais de iodo em cerca de 5,0 mL de água destilada, logo em seguida foi adicionado 3 a 5 gotas da solução de amido e observado a coloração negro-azulada.
E por fim foi foram feitas reações com os íons iodeto e iodato, a primeira reação com o I-, foi feita a adição de 2,0 mL de solução 0,1mol L-1 de AgNO3 e 2,0 mL de Ki 0,1 mol L-1 e foi formado o iodeto de prata com sua coloração amerelo-gema intensa.
E no ultimo experimento com o Iodato IO3-, foi utilizado dois tubos de ensaio com cerca de 5,0 mL de solução saturada de KIO3, um destes tubos foi adicionado 3,0 mL solução de KI 0,1 mol L-1, e 2,0 mL de H2SO4 6,0 mols L-1, foi observado o sólido de iodo formado e testado com amido para confirmação. No outro tubo foi colocado cerca de 3,0 mL de solução 0,1 mol L-1 de KI e 2,0 mL de KOH 6,0 mol L-1. Para finalizar em tubo de ensaio seco, foi adicionado uma quantidade de KIO3 sólido e o dobro da quantidade de Na2S2O5 sólido, sob o bico de Bunsen com o auxílio de uma pinça foi aquecido em chama baixa.
5	RESULTADOS E DISCUSSÕES
PROPRIEDADES GRUPO 16
Decomposição Enxofre
O enxofre naturalmente é encontrado na forma solida, com coloração amarela e a conformação mais estável é chamada rômbico, sua estrutura (S8) forma anéis dobrados. (Brown, 2014)
Ao aquecermos o enxofre promovesse a quebra parcialmente dessas ligações com influencia da quantidade de temperatura, o enxofre fundido ainda permanece com moléculas de S8 mais se torna um fluido pela capacidade dos anéis escorregarem entre si, com o aquecimento continuo ainda nesse liquido cor de palha faz com que os anéis se quebrem e logo após os fragmentos se juntam formando moléculas muito longas e embaraçadas. Com isso o enxofre torna-se viscoso e sua coloração se torna marrom-avermelhada. (Brown, 2014)
Quando aquecimento o enxofre se decompõe liberandos o dióxido de enxofre (SO2) na forma de gás, o SO2 reage com as moléculas de água na atmosfera formando ácido sulfuroso (H2SO3). Testando com papel tornassol azul a natureza do gás liberado, o resultado apresenta ácido pela alteração de cor.
S(s) + O2(g) SO2(g)
SO2(s) + H2O(l) → H2SO3(aq)Produção de O2
Quando aquecido o permanganato de potássio (KMnO4) proporcionamos sua decomposição nas seguintes espécies dióxido de manganês (MnO2), oxido de potássio (K2O) e oxigênio (O2), O KMnO4 é um forte agente oxidante em meio básico, promove a oxidação do íon Mn2+ em MnO2 e a redução do manganês (Mn) de NOX +7 para NOX +4, isso porque o Mn possui orbitais d disponíveis para novas ligações, ele consegue acomodar a entrada de mais elétrons em seus orbitais formando novas espécies. (Lee, 1999)
Quando levamos um palito de fósforo em brasa até a saída do tubo de ensaio, observa-se que ele se ascende novamente, pois o oxigênio liberado dentro do tubo se encontra em uma concentração elevada, proporcionando uma forte fonte de comburente.
KMnO4(s) O2(g) + 2MnO2(g) + K2O(s)+1 +7 -2 -2 +4 -2 +1 -2 
O MnO2 é utilizado como um catalizador para a decomposição do H2O2, rapidamente diminui a energia de ativação da reação e após alguns minutos temos como resultado apenas oxigênio gasoso, água e o catalisador.
2H2O2(aq) → 2H2O(l) + O2(g)MnO2
Preparação da água de cloro
Obteve-se a água de cloro (HCl + HClO), a partir do agente oxidação MnO2, ocorre a redução do NOX do manganês, logo após reagindo-se o gás cloro formado com moléculas de água resulta no produto final a água de cloro, com o cloro oxidando de NOX -1 para NOX +1.
 Há adição de hidróxido de sódio (NaOH) em presença de uma solução contendo íons Mn2+ resulta e uma espécie gelatinosa formada de hidróxido de manganês Mn(OH)2, apresenta coloração rosa pálida, mas se torna marrom escuro a medida que se oxida a MnO2. (Lee, 1999)
Testado o produto final formado com do papel tornassol azul verificou a presença da água de cloro pela alteração da cor.
Evidenciou-se a formação da água de cloro como produto final pelo teste com papel tornassol azul, alterando sua coloração indicando a presença de acido no meio, à água de cloro.
MnO2(s) + 4HCl(aq) → MnCl2(aq) + H2O(l) + Cl2(g)+4 +2
-1 +1
Cl2(g) + H2O(l) → HCl(aq) + HClO(aq)
Água de Cloro com Iodeto de Potássio
A mistura de água de cloro e iodeto de potássio (KI) resulta em uma substancia com coloração amarelada proveniente do cloreto solúvel.
Quando ocorre a adição de clorofórmio apresenta então duas fases distintas na substância, na parte superior o Iodo por ser menos denso e na parte inferior o clorofórmio por possuir uma maior densidade, com coloração rosada. 
2HCl(aq) + HClO(aq) + 2KI(aq) → 2KCl(aq) + I2(aq) + H2O(l) + HCl(aq)
Identificação do Iodo pelo amido
O amido revela a presença de iodo em determinada substância. O amido deve se encontra em meio oxidante, pois o iodo é um fraco agente oxidante, quando o amido entra em contato com Iodo, logo forma um complexo com o íon triiodeto (I3-) mais o amido, resultando em uma coloração azul. Já quando o meio se encontra redutor o íon (I3-) não é formado, pela falta de ganho energético, então o produto formando é o iodeto (I-). (Lee)
I2(s) + I-(aq) → I3-(aq)
I3-(aq) + amido ⇌ complexo azul
Reações com Iodeto
A cor amarelo-gema é proveniente do iodeto de prata insolúvel 
KI(aq) + AgNO3(aq) → KNO3aq) + AgI(s)
Quando o hipoclorito de sódio (NaClO) se encontra em uma concentração baixa é observado uma coloração azul, já quando o mesmo se encontra em excesso na solução torna-se de cor preta pelo fato de deslocamento do equilíbrio da reação (principio de le chatelier).
NaClO(aq) + KI(aq) → KClO3(aq) + NaI(aq)
Ocorre a decomposição do peroxido de hidrogênio (H2O2), formando o iodo mais hidróxido de potássio de forma lentamente.
2KI(aq) + H2O2(aq) → I2(aq) + 2KOH(aq)
Reações com Iodato
A presença de íons de iodo, pela adição de amido alterando sua coloração para azul. Ocorre a alteração do NOX em meio ácido dos produtos formados na reação.
O iodato de potássio (KIO3) é o agente oxidante e o iodeto de potássio atua como agente redutor (KI) +1+4+6 +1 -1 +1 +4 -2 +1+4 -2 0 +1 -2
KIO3-(s) + 5KI(aq) + 3H2SO4(aq) → 3K2SO4(aq) + 3I2(s) + 3H2O(l)
Na equação em meio básico o iodo é oxidado, o iodato de potássio é o agente redutor e o iodato de potássio é o agente oxidante. 0 +1-2+1 +1+4-2 +1-1 +1 -2
I2(aq) + 6KOH(aq) → KIO3-(aq) + 5KI(aq) + 3H2O(l)
Ocorre a decomposição do iodato de potássio com liberação de gás com diferentes cores.
4KIO3(s) + 5Na2S5O5(s) → 2I2(g) + 5Na2SO4(s) + 2K2SO4(s) + 3SO3(g)
6	CONCLUSÃO
Após a realização de todos os experimentos, foi possivel comprovar alguns aspectos relacionados ao Grupo 16 e 17.
Houve a decomposição do enxofre devido ao aquecimento liberando óxido de enxofre (gasoso) apresentando um pH ácido. Ao aquecer o permanganato de potássio foi comprovado a liberação de oxigenio ao aproximar o palito de fósforo na saída do tubo, pois ele reacendeu. No experimento seguinte da preparação da água de cloro pode-se afirmar que houve produção de cloro no béquer contendo água destilada devido a alteração de pH, que foi identificado como um meio ácido, atraves do papel de tornassol.
A mistura de água de cloro com iodeto de potássio resultou em coloração amarelada proveniente do Cloreto Solúvel em solução. Os testes de identificação do Iodo pelo amido todos apresentaram o complexo azul, comprovando a presença de iodo na substancia. Nas reações dos ìons com iodeto de iodato, observou-se a coloração amarelo-gema quando formado o iodeto de prata, devido a presença do íon iodeto. Na decomposição do iodeto de potassio, observou-se a liberação de gases de diferentes cores devido à alteração de NOX observada nas equações.
REFERÊNCIAS
BROWN, Theodore L., et al. Química dos não metais. In: ______. Química a ciência central. 9 ed. São Paulo: Pearson, 2014.
[1] Catherine e. Housecroft; Alan g. Sharpe. Os Elementos do Grupo 16. In: ______. Química Inorgânica - Vol. 1, 4ª edição. São Paulo: Editora Grupo GEN, 2013.
[3] Catherine e. Housecroft; Alan g. Sharpe. Os Elementos do Grupo 17. In: ______. Química Inorgânica - Vol. 1, 4ª edição. São Paulo: Editora Grupo GEN, 2013.
Equilíbrio Amido-Iodo - Oficina Pontociência. Disponível em: <pontociencia.org.br/experimentos/visualizar/equilíbrio-amido-iodo>. Acesso em: 11 Novembro 2018.
LEE, J.D.. Grupo do manganês. In: ______. Química Inorgânica não tão concisa. 5º edição. São Paulo: Editora Blucher, 1999.
LEE, J.D.. Grupo do Grupo dos halogênios. In: ______. Química Inorgânica não tão concisa. 5º edição. São Paulo: Editora Blucher, 1999.
[2] RAYNER-CANHAM, Geoff; OVERTON, Tina. Os Elementos do Grupo 16: Os Calcogênios. In: ______. Química Inorgânica Descritiva. Rio de Janeiro: Editora LTC, 2015.
[4] RAYNER-CANHAM, Geoff; OVERTON, Tina. Os Elementos do Grupo 17: Os Halogênios. In: ______. Química Inorgânica Descritiva. Rio de Janeiro: Editora LTC, 2015.