Bloco P da tabela periódica - apresentação inorgância

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Bloco P da tabela periódica
Ipanguaçu – RN
2019
Introdução – Bloco P
Composição do bloco: elementos dos grupos 13 ao 18;
Os membros do bloco P mostram variações de propriedades químicas e físicas muito maior que os outros blocos;
Este bloco possui ametais, semi-metais e metais;
Grupo 13 (Família do Boro)
Grande variação de abundância nas rochas da crosta terrestre, nos oceanos e na atmosfera;
Alumínio é o mais abundante, o boro é pouco abundancia e os outros elementos decrescem sua abundancia de acordo com o aumento do peso;
Efeito alternante ( eletronegatividade Al x Ga)
Efeito do par inerte ( nox +1, + estável p/ elementos mais pesados do grupo);
Grupo 13 (Família do Boro)
Ocorrência, Obtenção e uso:
Boro
Boráx (Na2[B4O5(OH)4]·8H2O)
Quernita (Na2[B4O5(OH)4]·2H2O)
Obtenção do boro puro: 2 BBr3 (g) + 3 H2 (g) -> 2 B(g) + 6 HBr (g);
Uso: Vidros de borossilicato; Bórax  usos domésticos ( pdto limpeza, pesticida...); Ác. Bórico  Antisséptico suave.
Grupo 13 (Família do Boro)
Ocorrência, Obtenção e uso:
Alumínio
8% da massa da crosta terrestre;
Aluminiosilicatos e argilas (minerais);
Óxidos de alumínio (safira e Rubi);
Bauxita (minério);
Processo de Hall-Héroult
Uso: Principais atributos: leveza, reistência à corrosão, reciclagem.
Grupo 13 (Família do Boro)
Ocorrência e Obtenção:
GÁLIO:
Óxido de Gálio:
Impureza da bauxita – subproduto do alumínio.
Concentrado no resíduo  Produzido por eletrólise.
ÍNDIO:
Subproduto da obtenção o chumbo e do zinco.
Obtido por eletrólise.
TÁLIO:
Poeira das chaminés  Disolvido H2SO4 diluido  HCl  TlCl  Eletrólise.
Grupo 13 (Família do Boro)
Usos: 
GÁLIO:
Termômetros de altas temperaturas.
ÍNDIO:
Forma liga com o gálio com baixo ponto de fusão usado nos selos de segurança de sistemas de incêndio;
Junto com o gálio é depositado em espelhos resistentes à corrosão.
TÁLIO:
Usos antigos: tratamento de vermes e veneno de ratos e formigas (MUITO TÓXICOS):
Agente formador de imagem em tumores
Grupo 13 (Família do Boro)
Compostos simples de Boro:
Hidretos simples de boro (BORANOS):
Queimam com chama verde, alguns são inflamáveis e explodem espontaneamente em contato com o ar.
Membro mais simples da série: DIBORANO (B2H6).
Grupo 13 (Família do Boro)
Outros boranos:
Todos os boranos são incolores e diamagnéticos;
Alguns são gases : B2H6 e B4H8;
Alguns são líquidos voléteis: B5H9 e B6H10;
Alguns são sólidos sublimáveis: B10H14;
Todos são inflamáveis, sendo os mais leves explosivos no contato com o ar.
Grupo 13 (Família do Boro)
Tri-haletos de boro:
São ácidos de Lewis muito úteis pois são eletrófilos para a formação de ligações B-elemento.
São preparados por reação direta entre os elementos.
Sua força ácida é: BF3 < BCl3 ≤ BBr3 .
Compostos com oxigênio:
- Óxido mais importante: B2O3
Grupo 13 (Família do Boro)
Compostos de Al, Ga, In e Tl:
Hidretos de Al e Ga:
Hidretos compostos com Lítio: LiAlH4 e LiGaH4.
Haletos (Tri e Mono-haletos): AlX3 e AlX, BX3 e BX 
Todos formam tri-haletos, mas os mais pesados começam a apresentar a forma mono-haleto estável, devido ao efeito do par inerte;
Oxocompostos: Al2O3.
Grupo 13 (Família do Boro)
Grupo 14 (família do carbono)
Elementos mais leves (C, Si) são não metais, o Germânio é um metalóide e os elementos mais pesados (Sn, Pb) são metais.
Aumento do Raio atômico e Diminuição da Energia de Ionização.
Configuração Eletrônica ns2 np2. 
Estado de oxidação padrão (+4), mas para o Pb é o (+2), em função do efeito do Par Inerte.
Com exceção do Pb, todos os outros elementos apresentam vários alótropos.
Todos apresentam uma fase sólida com a estrutura do diamante.
Grupo 14 (família do carbono)
Ocorrência, obtenção e uso:
CARBONO:
Alótropos minerados: Diamante e Grafite (puras)
Alótropos impuros: Coque (pirólise do carvão); Negro de Fumo (combustão imcompleta de HCs).
Alótropo mais recente: C60 (Buckminsterfullereno).
Outros compostos: CO2 (atmosfera e dissolvido nas águas); CO32- (carbonatos insolúveis de cálcio e magnésio).
Carvão ou Coque: combustível e agente redutor.
Grafite: lubrificante e fabricação de lápis.
Diamante: ferramentas de corte e jóias.
Grupo 14 (família do carbono)
OCORRÊNCIA E OBTENÇÃO:
SILÍCIO:
Constitui 26% em massa da Crosta Terrestre.
Diversas formas minerais: Areia, quartzo, ametista, ágata, opala, asbestos, feldspatos, micas e argilas.
Produzido por redução da sílica: SiO2 (s) + 2 C (s)  Si (s) + 2 CO (g)
GERMÂNIO:
Baixa abundância e não se encontra concentrado na natureza.
Obtido por redução de GeO2 por CO ou H2.
Grupo 14 (família do carbono)
OCORRÊNCIA E OBTENÇÃO:
ESTANHO:
Minério: Cassiterita (SnO2).
Obtenção: Redução com coque em forno elétrico.
CHUMBO:
Minério: Galena (PbS).
Obtenção: Conversão em óxido e posterior redução com carbono em alto forno.
Grupo 14 (família do carbono)
USOS:
SILÍCIO: Circuitos integrados, chips de computador, células solares e outros componentes eletrônicos.
Sílica: matéria prima para fabricação de vidros.
GERMÂNIO: Semicondutor, fabricação de transistores.
ESTANHO: Resistente à corrosão (recobrir aço na folha-de-flandres) e Fabricação do Bronze (Cu + Sn) e solda (Sn + Pb).
CHUMBO: Soldas, munição, blindagens contra radiações ionizantes e Antigamente: encanamentos.
Grupo 14 (família do carbono)
Compostos Simples:
Hidretos:
Germano, estanano e plumbano: Estabilidade térmica: GeH4 > SnH4 > PbH4.
Compostos com Halogênios: Todos os elementos formam tetrahaletos, mas o chumbo também forma dihaletos.
Compostos Simples:
Haletos de Silício e Germano: Podem apresentar estados de transição hipervalentes; 
O germânio mostra sinais de efeito do par inerte, pois forma dihaletos não voláteis.
Haletos de Estanho e Chumbo:
SnX4 e SnX2 são estáveis.
Somente PbX2 são estáveis. (Efeito do par inerte)
Grupo 14 (família do carbono)
Compostos de Carbono com oxigênio e enxofre:
CO: agente redutor e ligante comum na química de coordenação dos metais d.
CO2: anidrido carbônico, ligante quase sem importância.
Compostos de Silício e oxigênio:
A ligação Si-O-Si está presente na sílica, numa grande variedade de minerais de silicatos metálicos e nos polímeros de silicone.
Óxidos de germânio, estanho e chumbo:
Os óxidos +2 tornam-se mais estáveis do Ge para o Pb.
Carbetos
Grupo 15 (Família do Nitrogênio)
Todos os membros do Grupo são sólidos com vários alótropos, exceto o Nitrogênio (Gasoso);
Varios alótropos : Fósforo Branco; fosforo vermelho e fosforo preto;
Configuração eletrônica da camada de valência: ns2 np3
Grupo 15 (Família do Nitrogênio)
Ocorrência e Obtenção:
NITROGÊNIO:
N2 (78% em massa da atmosfera).
Obtido por destilação do ar líquido .
FÓSFORO:
Rocha fosfática: Restos de organismos antigos, insolúveis, esmagados e compactados:
Mineral Fluorapatita = Ca5(PO4)3F e Mineral Hidroxiapatita = Ca5(PO4)3OH.
Obtenção do fósforo elementar: 2 Ca3(PO4)2 (s) + 6 SiO2 (s) + 10 C (s)  6 CaSiO3 (l) + 10 CO (g) + P4 (g)
Grupo 15 (Família do Nitrogênio)
OCORRÊNCIA E OBTENÇÃO:
ARSÊNIO:
Realgar (As4S4), ouro-pigmento (As2S3), arsenolita (As2O3) e arsenopirita (FeAsS).
ANTIMÔNIO:
Estibinita (Sb2S3), ulmanita (NiSbS).
Obtenção: Sb2S3 (s) + 3 Fe (s)  2 Sb (s) + 3 FeS (s)
BISMUTO:
Bismita (Bi2O3) e bismutinita (Bi2S3).
Subproduto da obtenção de cobre, estanho, chumbo e zinco.
Grupo 15 (Família do Nitrogênio)
USOS:
NITROGÊNIO:
Atmosfera inerte (Inércia química do N2).
Refrigerante (N2 líquido).
Processo Haber (produção de amônia):
N2 (g) + 3 H2 (g)  2 NH3 (g)
Processo Ostwald (produção de ácido nítrico).
4 NH3 (g) + 7 O2 (g)  6 H2O (g) + 4 NO2 (g)
3 NO2 (g) + H2O (l)  2 HNO3 (aq) + NO (g)
2 NO (g) + O2 (g)  2 NO2 (g)
Grupo 15 (Família do Nitrogênio)
Usos:
FÓSFORO:
Pirotecnia, bombas de fumaça, aço e ligas metálicas.
Fosfato de sódio: agente de limpeza, amaciante de água.
ARSÊNIO:
Circuitos
integrados e laser (dopante do estado sólido).
ANTIMÔNIO:
Tecnologia de semicondutores e ligas metálicas.
BISMUTO:
Bi(V) são agentes oxidantes; Bi (III) alguns medicamentos.
Grupo 15 (Família do Nitrogênio)
HIDRETOS:
Todos os elemento formam hidretos do tipo EH3 , tóxicos. O nitrogênio tem a capacidade de formar um hidreto catenado, a hidrazina (N2H4).
AMÔNIA (NH3):
Hidreto de maior importância industrial no grupo 15.
Como solvente, assemelha-se muito com a água.
Forma Ligações Hidrogênio
Grupo 15 (Família do Nitrogênio)
HIDRAZINA (N2H4):
Líquido incolor , base mais fraca que a amônia.
Faixa líquida semelhante à água (1 a 114 oC).
Apresenta conformação desalinhada (gauche) em torno da ligação N-N.
Usada como combustível de foguetes ou como agente redutor.
Grupo 15 (Família do Nitrogênio)
HALETOS:
Os trihaletos são conhecidos para todos os elementos do Grupo 15.
Pentafluoretos  PF5, AsF5, SbF5 e BiF5.
Pentacloretos  PCl5, AsCl5 e SbCl5 .
Pentabrometos  PBr5.
Nitrogênio não alcança o estado +5 para compostos neutros halogenados binários. No máximo alcança a forma NF4+.
Pequeno tamanho do N causa grande repulsão estérea para um composto NX5.
Grupo 15 (Família do Nitrogênio)
Grupo 16 ( família do Oxigênio ou calcogênios)
Grupo 16 ( família do Oxigênio ou calcogênios)
3 ametais, 1 semi-metal e 1 metal.
Todos os elementos são sólidos, exceto o oxigênio.
Todos apresentam várias formas alotrópicas.
Maior quantidade de estados alotrópicos : S.
Comportamento diferenciado do O:
Menor raio atômico.
Ausência de orbitais d.
Eletronegatividade muito alta.
Grupo 16 ( família do Oxigênio ou calcogênios)
Configuração Eletrônica da camada de valência : ns2 np4.
Maior estado de oxidação: +6.
Estado com estabilidade interessante: -2.
Enxofre (S) apresenta estados estáveis entre -2 e +6.
Raramente observa-se O com nox positivo (Ex. OF2).
Grupo 16 ( família do Oxigênio ou calcogênios)
OCORRÊNCIA, OBTENÇÃO E USO:
Oxigênio:
Apresenta-se na forma de 2 alótropos (O2 e O3).
21% em massa da atmosfera,
Gás incolor, inodoro e reativo.
Obtido facilmente a partir da atmosfera.
Principal utilidade industrial é a fabricação de aço.
Grupo 16 ( família do Oxigênio ou calcogênios)
Ocorrência, obtenção e uso:
Ozônio:
Gás azul (Líquido azul escuro e sólido violeta).
Cheiro pungente (ozein (grego): que tem cheiro).
Produzido por descarga elétrica ou radiação ultravioleta sobre o O2. 
Grupo 16 ( família do Oxigênio ou calcogênios)
OCORRÊNCIA, OBTENÇÃO E USO:
ENXOFRE:
Ocorre principalmente na forma de: Nos meteoritos, Nos vulcões, H2S e compostos organossulfurados do petróleo e Alguns minérios como galena (PbS) e barita (BaSO4).
Obtido por dois processos:
Processo Frasch:
Depósitos subterrâneos são forçados para a superfície usando-se água superaquecida, vapor e ar comprimido (em desuso).
Processo Claus:
2 H2S + 3 O2  2 SO2 + 2 H2O
2 H2S + SO2  3 S + 2 H2O
Maior parte do S produzido é usado na fabricação de ácido sulfúrico.
Grupo 16 ( família do Oxigênio ou calcogênios)
Selênio, Telúrio e Polônio:
Se e Te ocorrem na forma de sulfetos presentes na lama eletrolítica do refino de cobre.
Selênio, semelhante ao enxofre apresenta várias formas alotrópicas.
Telúrio e Polônio são altamente tóxicos. (Po também é radioativo).
Grupo 16 ( família do Oxigênio ou calcogênios)
COMPOSTOS:
Hidretos do Oxigênio: Água e Peróxido de Hidrogênio
Hidretos de Enxofre, Selênio e Telúrio: 
Sulfeto de Hidrogênio (H2S)
Seleneto de Hidrogênio (H2Se)
Telureto de Hidrogênio (H2Te)
Haletos do Oxigênio formam muitos óxidos.
Haletos de Enxofre: S2F2, SF4
Haleto de Telúrio: TeF4
Haleto de Selênio: SeF4
Grupo 17 (família 7A ou Halogênios)
Todos os elementos têm configuração eletrônica da camada de valência “ns2 np5”;
Apresentam estados de oxidação que vão desde -1 a +7;
 Todos os halogênios têm grandes afinidades eletrônicas;
Os halogênios são bons agentes de oxidação;
Cada halogênio é o elemento mais eletronegativo em seu período;
Anomalia: flúor possui menor afinidade eletrônica do que o cloro;
Grupo 17 (família 7A ou Halogênios)
Grupo 17 (família 7A ou Halogênios)
Obtenção Industrial do Cloro 
O Cl2 é produzido pela eletrólise do NaCl em solução aquosa. 
2Cl- + 2H2O Cl2 + H2 + 2OH-
 obtenção Laboratorial do Cloro 
 MnO2(s) + 2Cl-(aq) + 4H+(aq) → Cl2(g) + Mn2+ (aq) + 2H2O(l)
Grupo 17 (família 7A ou Halogênios)
Obtenção Laboratorial do Bromo:
MnO2(s) +2Br-(aq) + 4H+ (aq) → Br2(l) + Mn2+ (aq) + 2H2O(l)
Obtenção Industrial do Bromo:
O bromo é obtido industrialmente pela oxidação em meio ácido do íon brometo das águas do mar utilizando-se cloro como agente oxidante 
Cl2(g) + 2Br- (aq) → 2Cl-(aq) + Br2(l)
Grupo 17 (família 7A ou Halogênios)
Obtenção Laboratorial do Iodo:
MnO2(s) + 2H2SO4(aq) + 2KI(aq) → MnSO4(aq) + 2H2O(l) + K2SO4(aq) + I2(s)
Obtenção Industrial do Iodo Oxidação do iodeto com cloro 
 Cl2(g) + 2I- (aq) → 2Cl-(aq) + I2(s)
Obtenção Laboratorial do Astato
 O At foi sintetizado pela primeira vez pelo bombardeio de bismuto com partículas alfa de alta energia
Grupo 17 (família 7A ou Halogênios)
USOS:
Os CFCs são usados como refrigerantes;
 Os fluorocarbonos são usados como lubrificantes e plásticos (teflon);
O cloro é usado em plásticos (PVC), no dicloroetano e em outros reagentes químicos orgânicos, na indústria têxtil e de papel;
 O NaOCl é o ingrediente ativo dos alvejantes;
 O NaBr é usado em fotografia
O cloro é usado também no tratamento de água para oxidar e destruir bactérias;
 Um uso comum do iodo é como KI no sal de cozinha.
O íon fluoreto é usado na água potável para reduzir a cárie dental.
Grupo 17 (família 7A ou Halogênios)
 OS HALETOS DE HIDROGÊNIO
O HF tem um alto ponto de ebulição em virtude das fortes ligações de H no líquido.
 A facilidade de oxidação aumenta F - > Cl- > Br- > I-.
 Os haletos de hidrogênio podem ser formados pela hidrólise de haletos moleculares:
 SeBr4 (s) + 3H2O(l)  H2SeO3 (aq) + 4HBr(aq). 
A maioria dos haletos de hidrogênio são preparados pelo tratamento do sal com ácido sulfúrico: 
CaF2 (s) + H2SO4 (l)  2HF(g) + CaSO4 (s)
 NaCl(s) + H2SO4 (l)  HCl(g) + NaHSO4 (s)
Grupo 17 (família 7A ou Halogênios)
COMPOSTOS INTER-HALOGÊNIOS: 
Moléculas diatômicas contendo dois halogênios diferentes são chamadas de compostos inter- halogênios;
 Os compostos inter-halogênios têm o halogênio mais eletronegativo no estado de oxidação -1 e o outro no estado de oxidação +1.
Grupo 17 (família 7A ou Halogênios)