Química InorgânicaQuímica InorgânicaQuímica InorgânicaQuímica Inorgânica

Diferença pequena entre Si e Ge: Ge possui uma camada 3d preenchida, e a blindagem da carga nuclear é menos eficiente

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

Efeito do par inerte: Sn e Pb

ENERGIA DE IONIZAÇÃOENERGIA DE IONIZAÇÃO

F e O : únicos elementos que mostrarão uma diferença suficiente de eletronegatividades para formar ligações iônicas

F e O : únicos elementos que mostrarão uma diferença suficiente de eletronegatividades para formar ligações iônicas

SnF2, PbF2, PbF4, SnO2 e PbO2: bastante iônicosSnF2, PbF2, PbF4, SnO2 e PbO2: bastante iônicos

As ligações M-M tornam-se mais fracas à medida que os átomos aumentam de tamanho

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

Sn e Pb: são metálicos e têm P.F mais baixo, pois não aproveitam todos os 4 elétrons externos na ligação metálica

(revestimento da (revestimento da

superfície por uma camada de óxido)superfície por uma camada de óxido)

Pb não reage com H2SO4 diluído porque forma uma película protetora de de PbSO4

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

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

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

Elevada condutividade térmica: sua estrutura distribui o movimento térmico nas 3 dimensões de forma muito eficiente

Camada: malhas haxagonais de CCamada: 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

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

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 diamanteGrafite: 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 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

Conversão da grafite em diamante: não é termodinamicamente possível

Condições extremas: T = 1600 ºC e P = 50.000 a 60.000 atmCondições 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

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

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

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!Usado como adsorvente!

Grupos carboxílicos e hidroxilícos: atividade superficial (sítios adsorventes)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 cocoPirólise controlada da matéria orgânica: casca de coco

Encontrado misturado com quartzo e silicatosEncontrado misturado com quartzo e silicatos

, formando complexo mais estável que a oxihemoglobina, formando complexo mais estável que a oxihemoglobina

Redução carbotérmicaRedução carbotérmica

Fotossíntese: plantas verdes sintetizam glicose a partir de CO2Fotossíntese: plantas verdes sintetizam glicose a partir de CO2

Reação inversa: ocorre durante a respiração pela qual animais e plantas produzem energia

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

Sólido: expansão do gás comprimido em cilindro, causando resfriamento

Precipitado brancoPrecipitado branco Turvação desapareceTurvação desaparece

• Semicondutor quando dopado• 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

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

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

Substituição de Al3+ por Si 4+ : aumenta a carga negativa global em uma unidade

Cátion adicional para cada Al substituído

Cátion adicional para cada Al substituído

Presença de canais na estrutura: permitir a troca de certos íonsPresença de canais na estrutura: permitir a troca de certos íons

• Trocadores iônicos• Trocadores iônicos

“Permutita” (zeólitas de Na): empregadas para remover a dureza da água“Permutita” (zeólitas de Na): empregadas para remover a dureza da água

Aplicações das Zeólitas

Removem íons Ca2+ e os substituem por Na+Removem íons Ca2+ e os substituem por Na+

• Peneiras moleculares • Peneiras moleculares

Adsorvem moléculas suficientemente pequenas para entrarem nas cavidades: água, CO2, NH3

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

• Catalisadores (alta área superficial e capacidade de adsorção) : refino de petróleo, síntese de produtos orgânicos

• Adsorventes para purificação de gases• 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

• 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

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

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

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

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

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

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

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

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)Semicondutor do tipo N (negativo)

Condutor mesmo em baixas temperaturasCondutor mesmo em baixas temperaturas

Silício elementar: um importante semicondutor

Semicondutor do tipo P (positivo: falta de carga negativa)Semicondutor do tipo P (positivo: falta de carga negativa)

Condutor mesmo em baixas temperaturasCondutor mesmo em baixas temperaturas

Introdução de átomos trivalentes, com o Índio, num semicondutor: aparecimento de lacunas livres interior do sólido.

Átomos aceitadores de elétronsÁtomos 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.

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