FAMILIA DO BORO E DO CARBONO

Curso: Licenciatura em Química[pic 1]

Disciplina: Química Inorgânica Experimental II- QUI- 401

Prof. André Rosa Martins

Investigação da Reatividade do Grupo 13 (boro e alumínio)

ESTUDANTE: Everaldo Gonçalves Bispo

Junho- 2013

Porto seguro – BA

1.  APRESENTAÇÃO

Este relatório descreve as atividades desenvolvidas por Everaldo Gonçalves Bispo no curso de licenciatura em química do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Bahia, Campus Porto Seguro, no âmbito da disciplina QUI-041-Química Inorgânica Experimental II, ministrada pelo Prof. André Rosa Martins, durante o 1º semestre de 2013.

 

Porto Seguro – BA, 01 junho de 2013.

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2. INTRODUÇÃO:

O Grupo 3A ou 13 da Tabela Periódica representado em algumas literaturas como família do boro é o primeiro dos grupos do bloco p, compostos por cinco elementos, os quais recebem a nomenclatura de metais, são eles: boro (B), alumínio (Al), gálio (Ga), índio (In) e tálio (Tl). Seus elementos possuem configuração eletrônica ns2 e np1. Os elementos desse grupo apresentam três elétrons no nível mais externo. Com exceção do Ti, que apresenta o estado +1, eles normalmente utilizam esses três elétrons para formar três ligações, levando-os ao estado de oxidação +3[1].

Os elementos do bloco p vão desde não metais, passando pelos metalóides, até os metais. Associada a esta tendência está uma variação da predominância de ligação covalente a iônica nos compostos dos elementos, a qual pode ser interpretada em termos do aumento do raio atômico e a respectiva diminuição da energia de ionização ao descermos no grupo [1].

Quando comparados com os metais alcalinos terrosos, pode-se dizer que as propriedades desses elementos como metais são inferior aos metais alcalinos terrosos. Nesse grupo o boro é considerado um não-metal, o que contrasta com os outros elementos deste grupo, que são classificados como metais, seu óxido e seu hidróxido são ácidos, como resultado do tamanho pequeno do seu átomo. Normalmente forma três ligações covalentes com ângulos de 120⁰ entre si, utilizando orbitais híbridos sp2. Ele forma compostos com octetos incompletos ou deficientes de elétrons já que só tem três elétrons na camada de valência [2].

O nome boro provém de palavra árabe que significa "branco". É sempre encontrado combinado na natureza, usualmente como sais de boratos. O boro elementar tem brilho semimetálico opaco e é um semicondutor elétrico é o segundo elemento mais duro, depois do diamante e existe em várias modificações cristalinas. [3].

O alumínio tem seu nome ligado ao de um de seus compostos, o alúmen, palavra latina que significa "sabor adstringente". O gálio provém do latim, Gallia (França). Índio tem o seu nome da cor índigo, pois sua linha espectral tem essa cor. Tálio provém do grego, significando "ramo verde" ou "broto"; as linhas espectrais do tálio são verdes. [3]

O alumínio é o elemento metálico mais abundante e o terceiro elemento em peso da crosta terrestre. A maior parte do alumínio ocorre nos alumino silicatos, argilas, micas e feldspatos. O mineral de alumínio é a bauxita, uma mistura complexa de hidróxido de alumínio hidratado e óxido de alumínio do qual ele é obtido o alumínio é um elemento com caráter anfótero, sendo capaz de reagir com soluções aquosas diluídas de ácidos e bases fortes [4].

Os três últimos membros mais pesados do grupo 13 são todos raros e encontrados, principalmente, como impurezas nos minerais de zinco, chumbo e cádmio, como também em muitos minerais contendo alumínio. Por causa de sua escassez, são usados apenas em pequenas quantidades. O gálio foi utilizado como impureza nas fabricações de semicondutores e como componente de ligas. O sulfato de tálio (I) é extremamente tóxico e é útil para combater roedores e formigas [4].

3. OBJETIVOS.

• Observar a reatividade de elemento do Grupo 13;
• Observar a reatividade de alumínio metálico com diferentes substâncias;
• Observar a reatividade de íon alumínio em meio básico;
• Observar o comportamento ácido do óxido de alumínio;
• Observar a reatividade de compostos contendo boro.

4. PARTE EXPERIMENTAL.

4.1.Experimento nº 1; Observar a reatividade de alumínio metálico com diferentes substâncias.

Tomou-se cinco tubos de ensaios, numerando-os de 01 a 05. Colocou-se aproximadamente 1,0 g de alumínio em cada tubo aos quais foram adicionados as seguintes soluções: 2,0 mL de solução de ácido clorídrico, 1,0 mol.L-1 no tubo nº 01;  2,0 mL de solução de ácido sulfúrico, 1.0 mol.L-1 no tubo nº 02; 2,0 mL  de solução de hidróxido de sódio, 1,0 mol.L-1 no tubo nº 03; 2,0 mL  de solução de cloreto de cobre no tubo nº 04, Mediu-se então o pH das misturas.

4.2.Experimento nº 2; Observar a reatividade de íon alumínio em meio básico.

Em um béquer de 50ml foi adicionado 5,0ml de solução de cloreto de alumínio, concentração de 1,0mol.L-1, e 3 gostas de fenolftaleína. Foi acrescentado, gota a gota, solução de hidróxido de sódio até tornar o meio básico. Analisando e anotando os resultados.

4.3.Experimento nº 3;  Observar o comportamento ácido do óxido de alumínio.

Nesse experimento foram utilizados dois béqueres os quais foram numerados de 01 à 02, em cada béquer foi adicionado cerca de 2,0 g de alumina, no béquer nº01,foi adicionado 5,0 mL de água destilada, no béquer nº 02 foi adicionado solução de ácido nítrico [6,0 0 mol.L-1].

4.4.Experimento nº 4;  Observar a reatividade de compostos contendo boro.

Em um primeiro béquer foi adicionado 5,0 mL de ácido bórico [2,0 mol.L-1] e 3 gotas de fenolftaleína. Foi acrescentado, gota a gota, solução de hidróxido de sódio [1,0 mol.L-1] até o meio se tornar básico.

No segundo béquer foi colocado 5,0 mL de solução de ácido bórico [2,0 mol.L-1], 1,0 mL de solução de ácido sulfúrico [1,0 mol.L-1] e 3,0 mL de glicerol.

Em um tubo de ensaio, foi acrescentado cerca de 1,0 g de ácido bórico e logo após foi aquecido analisando e anotando os resultados.