QUÍMICA DESCRITIVA. Parte I - Composição Química da Terra.

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QUÍMICA QUÍMICA DESCRITIVADESCRITIVA

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Parte I - Composição Química da

Terra

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Parte I - Composição Química da Terra

Atmosfera

Litosfera

Hidrosfera

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Atmosfera –Parte Gasosa da Terra

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Atmosfera –Parte Gasosa da Terra

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Atmosfera –Parte Gasosa da Terra

O método industrial utilizado para separar os componentes do ar seco é a destilação fracionada do ar líquido. Para torná-lo liquefeito, é preciso resfriá-lo a –200 °C — temperatura difícil de ser obtida.

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Atmosfera –Parte Gasosa da Terra

Usos de alguns gases purificados da Usos de alguns gases purificados da atmosfera:atmosfera:

OO22 - alimentação de combustão - alimentação de combustão (queima), aparelhos de respiração (queima), aparelhos de respiração artificial, produção de aço;artificial, produção de aço;NN22 - produção de amônia, ácido - produção de amônia, ácido nítrico e fertilizantes;nítrico e fertilizantes;Ar - preenchimento de lâmpadas de Ar - preenchimento de lâmpadas de filamento.filamento.

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Litosfera – Parte Sólida da Terra

Elementos mais comuns na crosta terrestre Elementos mais comuns na crosta terrestre (porcentagem em massa) O > Si > Al > Fe> Ca(porcentagem em massa) O > Si > Al > Fe> Ca

MineraisMinerais: : são substâncias de origem inorgânica são substâncias de origem inorgânica e natural que ocorrem na natureza no estado e natural que ocorrem na natureza no estado sólido, com uma composição química definida e sólido, com uma composição química definida e uma estrutura interna de átomos na forma de uma estrutura interna de átomos na forma de arranjo geométrico. Apresentam-se geralmente arranjo geométrico. Apresentam-se geralmente na forma de cristais.na forma de cristais.

RochasRochas: S: São agregados de minerais que formam ão agregados de minerais que formam toda a crosta terrestre e as partes mais toda a crosta terrestre e as partes mais profundas do planeta (com exceção do núcleo profundas do planeta (com exceção do núcleo externo, que é a única parte líquida existente no externo, que é a única parte líquida existente no interior da Terra). interior da Terra).

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Tipos de Minérios

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Litosfera – Parte Sólida da Terra

HEMATITA MAGNETITA

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Litosfera – Parte Sólida da Terra

PIRITA BLENDA

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Hidrosfera –Parte Líquida da Terra

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Parte II – Obtenção de substâncias

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MetaisMetais

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MetaisMetaisFamília 1A - Grupo 1 – Metais alcalinos.

Sódio

Potássio

Lítio

Césio

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MetaisMetais

Família 1A - Grupo 1 – Metais alcalinos.

Os metais alcalinos apresentam alta reatividade (potencial de oxidação) e, portanto, na natureza são encontrados na forma de cátions monovalentes:

Li + , Na + , K + , Rb + ,Cs +

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MetaisMetaisFamília 1A - Grupo 1 – Metais alcalinos. Obtenção: Eletrólise ígnea de seus respectivos sais (cloretos em geral).

Além do sódio é

produzido

também gás cloro

(Cl2)

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MetaisMetais

Família 2A - Grupo 2 – Metais alcalino-terrosos

Assim como os metais do grupo 1, também são reativos.

Magnésio Bário

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MetaisMetais

Alumínio (Al) - Família 3A - Grupo 13

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MetaisMetaisAlumínio (Al) - Família 3A - Grupo 13

Devido sua relativa eletropositividade encontra-se na natureza em sua forma oxidada (Al+3 ).

Fonte principal de obtenção – Bauxita A produção de bauxita

brasileira concentra-se nos  Estados  do  Para  e Minas

Gerais  cujas  reservas  totais são de aproximadamente

11% das reservas mundiais

O Brasil é a terceira reserva mundial de bauxita.

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MetaisMetaisAlumínio (Al) - Família 3A - Grupo 13

Obtenção do Alumínio – Eletrólise ígnea do óxido de alumínio (Al 2 O3).

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MetaisMetaisAlumínio (Al) - Família 3A - Grupo 13

Basicamente, são

necessárias cerca de 5 t de bauxita

para produzir

cerca de 1,5 t de

alumínio pelo

processo de Redução.

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MetaisMetaisReações envolvidas na produção do alumínio:

Dissolução do óxido em criolita: Al2O3   =>   2 Al3+   +   3 O2-

Em meio fortemente básico (NaOH)

No pólo negativo: 4 Al3+   +   12 e-   =>   4 Al0

No pólo positivo: 6 O2-   =>   3 O2   +   12e-

Equação global: 2 Al2O3   =>   4 Al3+   +   6 O2-

Al 3+   +   12 e-   =>   4 Al0

6 O2-   =>   3 O2   +   12e-

2 Al2O3   =>   4 Al0  +   3 O2

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MetaisMetaisFerro (Fe) – Metal de transição – Grupo 8

Ocorre na natureza na suas formas oxidadas (Fe+2 , Fe+3 ).

As principais matérias primas são a hematita (Fe2O3), magnetita (Fe3O4) e a pirita (FeS).

HEMATITA MAGNETITA

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Siderurgia do Ferro

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Siderurgia do FerroSiderurgia do Ferro

Alto forno utilizado

para siderurgia do

ferro em Volta

Redonda - RJ (CSN)

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Reações ocorridas na obtenção do Fe

Se o minério for Fe 2O3, ele é reduzido pelo CO a Fe 3O4 na parte superior do forno (300 °C).

CO(g) + 3 Fe 2O3 (s)        2 Fe 3O4 (s) + CO 2(g)

O Fe 3O4 vai aos poucos descendo para a parte inferior do forno onde é reduzido a FeO (600 °C) por diferença de densidade. CO(g) + Fe 3O4 (s)          3FeO(s) + CO 2(g)

Na parte mais baixa do forno, FeO é reduzido a ferro (Fe) (de 800 a 1600 °C).

CO(g) + FeO(s)          Fe(l) + CO 2(g)

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Ferro como matéria Ferro como matéria prima do açoprima do aço

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Ferro como matéria Ferro como matéria prima do açoprima do aço

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Cobre - CuCobre - Cu

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Cobre - CuCobre - Cu

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AmetaisAmetais

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Oxigênio – OOxigênio – O22

O oxigênio líquido é obtido à

temperatura inferior a –

180º C.

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Oxigênio– OOxigênio– O22

Gás incolor, inodoro usado como comburente (substância que alimenta as combustões). Ocorre livre na atmosfera, combinado com hidrogênio na hidrosfera e na forma de diversos óxidos ,sulfatos , fosfatos e outros compostos de diferentes elementos na crosta terrestre.

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Cloro – ClCloro – Cl22

Nas condições ambientes o cloro

encontra-se na forma de um gás

amarelo- esverdeado, de

odor fortemente irritante e

altamente tóxico.

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Cloro – ClCloro – Cl22

Como o cloro ocorre na natureza na forma de cloretos (Cl - ) sua obtenção pode ser feita a partir da eletrólise da salmoura (solução saturada de NaCl – obtida da água do mar).

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Cloro – Cl2

Reações:Ânodo: 2Cl – (aq ) → Cl2 (g) + 2e

Cátodo: 2H2O (l) + 2e → H2 (g) + 2OH

– (aq)

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Bromo e IodoBromo e Iodo

O bromo é um líquido avermelhado relativamente volátil, enquanto que o iodo é um sólido púrpura que sublima em condições ambiente.

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Amônia – NH3

Nessas condições o rendimento do processo é de 20%