trabalho de Quimica (1)

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Unidade Curricular: Química Geral
Curso: Celulose e Papel
Tabela Periódica:
Propriedades periódicas e aperiódicas;
Classificação periódica dos elementos
Aluno: Maikon Xavier de Souza
Professor: Marcos Felipe Detânico
Local: FIESC: SENAI
Otacílio Costa: 28/09/2018
Introdução 
Neste trabalho vamos falar sobre a Tabela Periódica, a sua história, quem estudou a tabela e a suas propriedades. Como sabemos na tabela periódica existem elementos metais, ametais (ou não metais), semimetais, gases nobres e hidrogênio, nesse trabalho vamos analisar como se classificam e como podemos interpretar uma Tabela Periódica.
Processo kraft, a caldeira de recuperação química é uma unidade que queima a parte orgânica do licor preto, cujo calor resultante funde a parte inorgânica que contém os sais de sódio que é drenada da fornalha em forma de fundido para o tanque dissolvedor de fundido e ao mesmo tempo o calor excedente é utilizado para a geração de vapor. e caldeira de Recuperação qual sua função, e veremos algumas reações químicas que nela ocorre.uma caldeira de recuperação é basicamente um reator químico que como consequência se gera vapor.
História da Tabela Periódica
A química, os elementos estão dispostos em uma tabela, os critérios usados para organizar os elementos foram estabelecidos com o decorrer do tempo. Um importante passo foi dado no ano de 1869, através do professor da Universidade de São Petersburgo (Rússia), Dimitri Ivanovich Mendeleev (1834-1907), ele escreveu um livro sobre os elementos conhecidos até aquela época. Na época foi constatado cerca de 63 elementos, e Mendeleev os organizou em função da massa atômica de seus átomos, estabelecendo assim as famílias e grupos. 
O trabalho desse cientista foi muito importante, a prova disso é que a base classificação periódica atual é a tabela de Mendeleev, com a diferença de que as propriedades dos elementos variam periodicamente com seus números atômicos e não com os pesos atômicos, como era a classificação feita pelo cientista.
A Tabela Periódica atual é formada por 118 elementos distribuídos em 7 linhas horizontais, cada uma sendo chamada de período. Os elementos pertencentes ao mesmo período possuem o mesmo número de camadas de elétrons. 
Mas como será que as pesquisas de Mendeleev levaram a um modelo de tabela? 
Mendeleev sentiu a necessidade de organizar seus dados de Química Inorgânica e começou a colecionar todas as informações sobre os elementos conhecidos na época. Os dados eram anotados em cartões, que eram fixados na parede de seu laboratório, esse quebra-cabeça deu origem a uma Tabela na qual os elementos foram dispostos em filas horizontais, de acordo com as massas atômicas crescentes, e colunas verticais, com elementos de propriedades semelhantes. 
No ano de 1869 Mendeleev apresentou à comunidade científica a sua lei periódica dos elementos, ele deixou posições vazias na sua tabela dedicadas a elementos que eram desconhecidos. Com o passar dos anos a Tabela Periódica surgia devido à crescente descoberta de elementos químicos e das suas propriedades, os quais necessitavam ser organizados segundo as suas características. 
O nome "Tabela Periódica" é devido à periodicidade, ou seja, à repetição de propriedades, de intervalos em intervalos. 
Com esse esboço, podemos então concluir que a Tabela Periódica não foi simplesmente inventada, mas foi criada a partir de poucos elementos e da sua investigação, a partir daí foi sendo cada vez mais aperfeiçoada e completada com elementos que eram descobertos, e comparados aos que já existiam. 
Abaixo Uma versão da tabela periódica de Mendeleev, da primeira edição inglesa do seu livro de texto (1891, baseada na 5.ª edição russa).
Propriedades Periódicas e Aperiódicas
Qual a diferença existente entre as propriedades periódicas e aperiódicas? Como o próprio nome já diz, as periódicas se referem àquelas que obedecem à estrutura da Tabela Periódica, e as aperiódicas não. Ambas são usadas para relacionar as características dos elementos com suas estruturas atômicas.
Propriedades periódicas: ocorrem à medida que o número atômico de um elemento químico aumenta, ou seja, assumem valores que crescem e decrescem em cada período da Tabela Periódica. São elas: raio atômico, energia de ionização, eletroafinidade, eletronegatividade, densidade, temperatura de fusão e ebulição e volume atômico. 
Demonstração: a propriedade periódica Densidade aumenta de acordo com o aumento da massa atômica, uma vez que os elementos posicionados na parte inferior da Tabela possuem densidades maiores. 
Mas se os elementos se localizarem num mesmo período, como vou saber qual é mais denso? Observe a figura que representa a Tabela Periódica:
Repare no sentido das setas, os elementos da parte inferior e central da Tabela possuem densidade mais elevada, sendo assim, para saber qual membro - pertencente a um mesmo período - é mais denso, é só observar qual se localiza mais ao centro. Por exemplo, entre Ósmio (Os) e Ouro (Au), qual deles é mais denso? A resposta é Ósmio, pois se posiciona na parte central do período 6, aliás, esse é o elemento que possui maior densidade entre todos os membros da Tabela Periódica.
Propriedades aperiódicas: os valores dessa propriedade variam à medida que o número atômico aumenta, mas não obedecem à posição na Tabela, ou seja, não se repetem em períodos regulares. São elas: calor específico, índice de refração, dureza e massa atômica. 
Classificação Periódica dos Elementos
Os elementos químicos da Tabela Periódica são classificados em cinco grandes grupos: metais, ametais (ou não metais), semimetais, gases nobres e hidrogênio.
Essa divisão pode ser vista por cores, na Tabela Periódica abaixo:
Metais: os metais constituem a maior parte dos elementos existentes (dois terços). Eles estão representados pela cor amarela na Tabela acima e correspondem a 87 elementos.
Em temperatura ambiente eles são duros, sólidos, com exceção apenas do mercúrio (Hg), que é líquido. São condutores de calor e eletricidade. O metal é caracterizado também por sua maleabilidade (capacidade de ser moldado) e pela sua ductilidade (capacidade de formar fios, como, por exemplo, os fios de cobre, usados em fios de transmissão de energia elétrica). Além disso, apresenta um “brilho metálico” característico.
Os elementos das famílias ou grupos 1 (IA) e 2 (IIA), são, respectivamente, denominados metais alcalinos (do árabe álcali, “cinza de plantas”) e metais alcalinoterrosos (com o sentido de “existir na terra”).
O grupo dos metais pode ser subdividido em três partes:
  Metais representativos, típicos ou característicos: são 19 elementos pertencentes às colunas “A” *.
  Metais de transição: são 32 elementos pertencentes às colunas 3 a 12 ou 3B, 4B, 5B, 6B, 7B, 8B, 1B e 2B*.
  Metais de transição interna: são 26 elementos da série dos Lantanídeos e dos Actinídeos. Dez metais não se encaixam em nenhum desses.
Ametais ou Não metais: são os 11 elementos indicados na Tabela acima pela cor rosa: Carbono (C), Nitrogênio (N), Fósforo (P), Oxigênio (O), Enxofre (S), Selênio (Se), Flúor (F), Cloro (Cl), Bromo (Br), Iodo (I) e Astato (At).
Esses elementos possuem as características opostas dos metais, ou seja, não são bons condutores de calor e eletricidade. Pelo contrário, a maioria funciona como isolante (apenas a grafita (Cn(s)) é boa condutora de calor e eletricidade). Eles não possuem brilho característico (com exceção do iodo (I2(s)) e da grafita, já mencionada), e fragmentam-se.
 Semimetais: esta nomenclatura está em desuso, pois a IUPAC (União Internacional de Química Pura e Aplicada) não reconhece mais essa classificação desde 1986. Entretanto, em muitas Tabelas sete elementos ainda são classificados dessa forma, pois possuem características intermediárias às dos metais e às dos ametais.
Nas Tabelas Periódicas em que essa classificação não é mais usada, os elementos Germânio (Ge), Antimônio
(Sb) e o Polônio (Po) são considerados metais. E os elementos Boro (B), Silício (Si), Arsênio (As) e o Telúrio (Te) são não metais.
Gases Nobres: representam os elementos da família 18 (0 ou VIII A), que são, respectivamente: hélio, neônio, argônio, criptônio, xenônio e radônio. Esses elementos são gasosos na temperatura ambiente e, normalmente, são encontrados na natureza em sua forma isolada, pois assim são mais estáveis. Além disso, eles não formam compostos com outros elementos espontaneamente.
  Hidrogênio: esse elemento não se enquadra em nenhum grupo da Tabela Periódica. Em algumas Tabelas ele aparece na família dos alcalinos, por possuir um elétron em sua camada de valência. Aliás, essa é sua única camada eletrônica. Porém, suas características não são semelhantes às dos elementos dessa família.
O hidrogênio é o elemento mais abundante no universo, pois pode se combinar com metais, ametais e semimetais. É um gás extremamente inflamável, em temperatura ambiente, e normalmente é encontrado nas altas camadas da atmosfera ou combinado com outros elementos.
Atualmente o recomendado é que os nomes dos grupos ou famílias sejam indicados pelos números de 1 a 18 e não pelos algarismos romanos acompanhados das letras A e B. Porém, nesse texto resolvemos incluir esses termos por serem ainda bastante difundidos e para que fique mais fácil a identificação na Tabela Periódica.
Interpretando a Tabela Periódica
O primeiro passo para se aprender química, é aprender a interpretar a Tabela Periódica: as divisões nela existentes, o por quê de cada elemento estar localizado em determinado período ou família e quais elementos são naturais e quais são sintéticos, todas essas dúvidas podem ser esclarecidas com uma boa investigada na Tabela.
A tabela Periódica foi organizada com o intuito de facilitar seu estudo, o posicionamento de cada elemento obedece à seguinte lei periódica:
“As propriedades físicas e químicas dos elementos são funções periódicas de seus números atômicos".
Comecemos por distinguir Períodos e Famílias:
Períodos: são as linhas horizontais da tabela, ao todo são sete períodos;
Famílias ou grupos: corresponde às linhas verticais da tabela periódica, a tabela atual é constituída por 18 famílias. 
Família dos Alcalinos: Lítio (Li), Sódio (Na), Potássio (K), Rubídio (Rb), Césio (Cs), Frâncio (Fr).
Família dos Alcalino-terrosos: Berílio (Be), Magnésio (Mg), Cálcio (Ca), Estrôncio (Sr), Bário (Ba), Rádio (Ra).
Família dos Gases Nobres: Hélio (He), Neônio (Ne), Argônio (Ar), Criptônio (Kr), Xenônio (Xe), Radônio (Rn).
A tabela também é subdivida de acordo com a natureza do elemento em metal, semimetal, ametal, gás nobre, sendo que os elementos em rosa constituem os semimetais (sete elementos).
A divisão é simples: os elementos que estão à esquerda dos semimetais compreendem os metais (totalizam dois terços dos elementos) e os que se localizam à direita são os ametais (11 elementos). Os gases nobres ficam na extremidade direita da Tabela (parte verde). Os dois períodos separados da Tabela compreendem os elementos de Transição interna: série dos Lantanídeos (número atômico 57 a 71) e Actinídeos (número atômico 89 a 103).
PERÍODOS
Um período é uma linha horizontal da tabela periódica. Embora os grupos tenham propriedades periódicas mais significativas, existem regiões onde a tendência horizontal é mais significativa do que a vertical, tais como no bloco f, onde os lantanídeos e actinídeosformam duas séries de grupos de elementos horizontais substanciais. 
Os elementos no mesmo período apresentam tendências no raio atômico, energia de ionização, afinidade eletrônica e eletronegatividade. Da esquerda para a direita, através do período, o raio atômico normalmente diminui. Isto acontece porque a cada elemento é adicionado um próton e um elétron, o que trás o elétron para mais perto do núcleo. Esta diminuição do raio atômico também provoca o aumento da energia de ionização quando movendo da esquerda para a direita no período. Quanto mais firmemente conectado aos seus elétrons, mais energia é necessária para removê-los. A eletronegatividade aumenta da mesma maneira que a energia de ionização por causa da atração exercida nos elétrons pelo núcleo. A afinidade eletrônica também possui uma leve tendência ao longo do período. Os metais à esquerda no período normalmente possuem uma afinidade eletrônica menor que os não metais à direita no período, com exceção dos gases nobres.
GRUPO OU FAMILIA 
Um grupo ou família é uma coluna vertical na tabela periódica. Os grupos normalmente têm mais tendências periódicas significativas do que os períodos ou blocos, explicados abaixo. A teoria da mecânica quântica moderna da estrutura atômica explica a tendência no grupo pela proposição que elementos dentro do mesmo grupo normalmente têm a mesma configuração eletrônica em sua camada de valência. Consequentemente, elementos do mesmo grupo tendem a ter uma química compartilhada e exibir uma clara tendência em suas propriedades com o aumento do número atômico. Entretanto, em algumas partes da tabela periódica, tais como no bloco d e bloco f, as similaridades horizontais podem ser tão importantes quanto, ou mais pronunciadas do que, as similaridades verticais. 
Sob a convenção internacional de nomenclatura, os grupos são numerados de 1 a 18 a partir da coluna à esquerda (os metais alcalinos) para à direita (os gases nobres). Alguns dos grupos possuem nomes triviais não sistemáticos, conforme na tabela abaixo, embora raramente sejam utilizados. Os grupos dos 3 ao 10 não possuem nomes triviais e são referidos simplesmente pelo número do grupo ou pelo nome do primeiro elemento do grupo (e.g. grupo do Escândio para os elementos do Grupo 3, uma vez que eles mostram menos similaridades e/ou tendências verticais. 
Elementos no mesmo grupo tendem a mostrar padrões no raio atômico, energia de ionização e eletronegatividade. Do topo para baixo, o raio atômico dos elementos aumenta. Uma vez que existem mais níveis energéticos preenchidos, a camada de valência eletrônica está mais afastada do núcleo. A partir do topo, cada elemento tem uma energia de ionização menor porque é mais fácil remover um elétron, pois estão conectados com menos firmeza. De modo similar, a partir do topo, um grupo tem a eletronegatividade menor devido ao aumento da distância entre os elétrons de valência e o núcleo. Porém, existem exceções nestas tendências como, por exemplo, nos elementos do Grupo 11 no qual a eletronegatividade aumenta a partir do topo dentro do grupo. 
CALDEIRA DE RECUPERAÇÃO
A caldeira de recuperação pertence ao segundo estágio do ciclo de recuperação de produtos químicos, depois da evaporação e antes da caustificação e tem como função a recuperação de Na e S do licor dos digestores objetivando a recomposição do licor de cozimento e a recuperação dos valores energéticos do licor em forma de vapor.
Basicamente o licor desidrata piroliza, gaseifica e a parte volátil entra em combustão. Para que se processe a combustão do licor é necessário oxigênio e temperatura ou ignição. As etapas químicas que acontecem durante a queima do licor negro são:
Desidratação
Aquecimento das partículas do licor e aumento da concentração de sólidos.
Pirólise
Degradação do licor negro em gases combustíveis. É uma reação irreversível de degradação por efeitos térmicos. Esta reação não requer oxigênio, apenas um ambiente quente produzindo combustíveis voláteis de compostos orgânicos complexos.
Gases da pirólise: H2; CO; CH4; TRS; CO2; H2O, hidrocarbonetos de alto peso molecular e outros compostos.
Carvão: Mistura de compostos inorgânicos como Na2CO3, Na2S, Na2SO4 e cerca de 20 a 25% de carbono fixo.
Ocorre o desprendimento de sódio com ligas orgânica. O sódio é desprendido na forma de NaOH que reage com CO2 para formar Na2CO3 (carbonatação).
Combustão (Queima de voláteis)
É a combustão dos voláteis produzidos pela pirólise, a reação é relativamente rápida e homogênea.
Queima de camada (Gaseificação)
Conversão
do carbono fixo, para CO, H2 e CO2 para permitir a fusão do smelt. 
Redução 
Troca do estado de oxidação dos compostos inorgânicos de enxofre para sulfeto, a redução no Na2SO4 para Na2S ocorre principalmente no fundo da camada de licor. 
Na2SO4 + 2C
Na2S + 2CO2
Na2SO4 + 4C
Na2S + 4CO
Oxidação do inorgânico
É uma reação exotérmica, ocorre prontamente quando o smelt é exposto ao oxigênio, depois que a queima do carbono chega ao fim, sendo inibida enquanto houver carbono presente na camada.
Circuito de água e vapor
A água utilizada na caldeira precisa ser desmineralizada e desaerada para evitar a corrosão da tubulação. A alimentação da água da caldeira, inicialmente entra nos tubos do economizador, para um aquecimento, aproveitando o calor dos gases de combustão que saem da fornalha, depois flui para o tubulão de vapor, fluindo através das tubulações para a base da caldeira e sobe pela parede do forno, retornando ao tubulão de vapor. O vapor expelido desse tubulão, prossegue para o evaporador e depois para o superaquecedor, onde a sua temperatura final pode alcançar 480°C. 
Circuito dos gases:
Após a combustão, os gases passam pela parte superior da fornalha, ao redor do nariz, superaquecedor, tubulão de vapor, economizador, precipitador eletrotático e chaminé.
Soprador de fuligem - vapor d’água de alta pressão para remover os depósitos de cinza e escória das superfícies dos tubos dos superaquecedores, banco de tubos e economizadores.
Precipitador eletrostático - Os gases ou vapor de saída do economizador,arrastam partículas de Na2SO4, onde ocorre perdas econômicas devido ao arraste de partículas e problemas ambientais devido a poluição. Neste sentido, para minimizar as perdas, utiliza-se o precipitador eletrostático. Este se baseia na utilização das forças que estão submetidas aos corpos carregados eletricamente, quando estes se encontram entre dois eletrodos alimentados com corrente contínua de alta voltagem.
CONCLUSÃO
A Tabela Periódica é uma forma de organizar todos os elementos químicos de acordo com as suas propriedades e de mostrar algumas informações sobre eles.
Os cientistas foram descobrindo muitos elementos químicos com o passar do tempo. Para você ter uma ideia, em 1850, eram conhecidos cerca de 60 elementos, mas hoje sabemos da existência de 118. Assim, surgiu a necessidade de organizar esses elementos químicos de uma forma que tornasse mais fácil a compreensão de suas propriedades. Esse é o papel da Tabela Periódica dos elementos químicos.
 À medida que vamos conhecendo e estudando a química dos elementos e de seus compostos, podemos relacionar esses processos químicos a fenômenos naturais e ao nosso cotidiano, tudo em nossa volta tem química.
Compreende que a tabela Periódica é a representação gráfica dos elementos químicos da natureza, de acordo com a ordem do número atômico.
A Caldeira é um reator químico que consiste na produção de um fundido (Smelt) de Na2CO3 (carbonato de sódio) e de Na2S (sulfeto de sódio) a partir do sódio e enxofre presentes no licor negro, como consequência se gera vapor.
Bibliografia
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br
https://pt.wikipedia.org
SENAI Saber.