Matéria, energia, transformações e substâncias

Sumário

Introdução 2

ETAPA 1: matéria, energia, transformações e substâncias. 3

2. Características Físico-Químicas 4

2.1 Propriedades Mecânicas 4

2.2 Limite de Resistência a Tração 5

Passo 3 e 4 7

ETAPA 2: ligações químicas e compostos inorgânicos 8

Passo 2: “O aço pode ser substituído pelo alumínio”. 8

Passo 3: Analisar o esquema da obtenção de materiais a partir da bauxita: 9

Passo 4: Fluxograma 10

ETAPA 3 : cálculos estequiométricos................................................................11

ETAPA 4: eletroquímica 13

Conclusão 14

Introdução

O alumínio, apesar de ser o terceiro elemento mais abundante na crosta terrestre, é o metal mais jovem usado em escala industrial. Mesmo utilizado milênios antes de Cristo, o alumínio começou a ser produzido comercialmente há cerca de 150 anos. Sua produção atual supera a soma de todos os outros metais não ferrosos. Esses dados já mostram a importância do alumínio para o nosso dia-a-dia na nossa sociedade. Por ele ter excelentes propriedades físico-químicas – entre as quais se destacam o baixo peso específico, a resistência à corrosão, a alta condutibilidade térmica e elétrica e a infinita reciclagem - apresenta uma ampla variedade de utilização, que o torna o metal não ferroso mais consumido no mundo. Com o objetivo primordial de facilitar o acesso a literaturas específicas sobre o alumínio e, cada vez mais, tornar disponíveis informações técnicas sobre o metal.

ETAPA 1

1. A obtenção do alumínio é feita a partir da extração do mineral bauxita (em forma de rocha, que contêm cerca de 35% a 55% de oxido de alumínio). Terceiro mineral mais presente na crosta terrestre, a bauxita, uma mistura mineral, com óxidos e hidróxidos de alumínio, é indispensável para a produção do alumínio. Atualmente as reservas naturais são de 32 bilhões de toneladas, sendo as reservas do Brasil de 3,5 bilhões, segundo dados do instituto Brasileiro de mineração (Ibram) o que torna o País o terceiro maior produtor de bauxita no mundo. As maiores reservas produtoras de bauxita estão na região amazônica, no Pará, e na região de Poços de Caldas e Cataguases, em Minas Gerais. A produção do alumínio é constituída por uma série de reações químicas. Até mesmo a bauxita é formada por um processo químico natural, proveniente da infiltração de água em rochas alcalinas em decomposição. Este minério pode ser encontrado próximo à superfície com uma espessura média de 4,5 metros. Sua extração é geralmente realizada a céu aberto com o auxílio de retroescavadeiras.

2. Características Físico-Químicas

2.1 Na ordem decrescente, de acordo com a massa, dos elementos que constituem a crosta terrestre, o alumínio ocupa o terceiro lugar, representando cerca de oito por cento em peso do total. Esse metal faz parte da composição de grande número de rochas e pedras preciosas; entre as primeiras cabe mencionar, graças a seu interesse mineralógico ou metalúrgico, os feldspatos, as micas, a turmalina, a bauxita e a criolita. Entre as pedras preciosas, aquelas que apresentam um maior teor de alumínio são o coríndon, as safiras e os rubis. O alumínio possui altos índices de condutividade elétrica, e não se altera em contato com o ar ou em presença de água, graças a uma fina capa de óxido que o protege de ataques do meio ambiente. Apresenta, entretanto, elevada reatividade quando em contato com outros elementos: em presença de oxigênio, sofre reação de combustão, liberando grande quantidade de calor, e ao combinar-se com halogênios (cloro, flúor, bromo e iodo) ou com o enxofre, produz imediatamente os respectivos haletos e sulfetos de alumínio.

2.1 Propriedades Mecânicas

As propriedades mecânicas são determinadas por ensaios rotineiros de amostras selecionadas como sendo representativas do produto. Estes ensaios mecânicos são normalmente destrutivos de modo que não devem ser efetuados em produtos acabados, pois alteram suas condições de funcionalidade. Obtêm-se corpos de prova de amostras que tenham sido elaboradas do mesmo modo que o produto, exceto no caso de peças fundidas e forjadas. Os ensaios de peças fundidas são feitos em corpos-de-prova do mesmo vazamento do metal da peça fundida e elaborados ao mesmo tempo. Com as peças forjadas, os ensaios, geralmente, são feitos em pedaços cortados do mesmo metal da peça. Os valores das propriedades mecânicas podem dividir-se em dois grupos:

• Valores garantidos: Parâmetros mínimos estabelecidos pelas especificações;

• Valores típicos: Obtidos por meio de dados estatísticos propiciados pó ensaios rotineiros, que garantem que o material obedece às especificações.

2.2 Limite de Resistência a Tração

É a máxima tensão que o material resiste antes de haver sua ruptura. Calcula-se dividindo a carga máxima (em quilogramas) aplicada durante o ensaio, pela seção transversal em milímetros quadrados do corpo-de-prova. Para o alumínio puro recozido, essa razão é de aproximadamente 48 MPa (4,9 kg/mm2). O valor aumenta em função da liga, do trabalho a frio e do tratamento térmico (quando possível).

• Limite de Escoamento: consiste na tensão em que o material começa a deformar-se plasticamente e que para o alumínio é de 0,2% do comprimento original medido em um corpo-de-prova normal. É importante definir este grau de deformação permanente porque as ligas de alumínio não possuem limite de escoamento tão pronunciado como a maioria dos aços. O limite do