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O BLOCO p (GRUPOS 16 a 18) Universidade Federal da Paraíba
Centro de Ciências Exatas e da Natureza Departamento de Química Prof. Dr. Ary da Silva Maia O BLOCO p (GRUPOS 16 a 18)
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O Grupo 16 Universidade Federal da Paraíba
Centro de Ciências Exatas e da Natureza Departamento de Química Prof. Dr. Ary da Silva Maia O Grupo 16
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O GRUPO 16 (Grupo do Oxigênio):
Os elementos (O, S, Se, Te, Po): 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. Prof. Dr. Ary Maia Junho 2010
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O GRUPO 16 (Grupo do Oxigênio):
Os elementos (O, S, Se, Te, Po): Configuração Eletrônica: 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). Prof. Dr. Ary Maia Junho 2010
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O GRUPO 16 (Grupo do Oxigênio):
Ocorrência, obtenção e uso: Oxigênio: Apresenta-se na forma de 2 alótropos (O2 e O3). 21% em massa da atmosfera, 3º elemento mais abundante no Sol, Elemento mais abundante na superfície da Lua (46%), Elemento mais abundante na crosta terrestre (46%). Gás incolor, inodoro e reativo. Solúvel em água (25 oC e 1 atm) 3,08 cm3/100 cm3 água doce, < 2,0 cm3/100 cm3 água salgada. 10 x mais solúvel em solventes orgânicos. Prof. Dr. Ary Maia Junho 2010
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O GRUPO 16 (Grupo do Oxigênio):
Ocorrência, obtenção e uso: Oxigênio (cont.): Obtido facilmente a partir da atmosfera. Principal utilidade industrial é a fabricação de aço. Diversos processos de oxidação. A molécula de O2 é paramagnética. Esta configuração eletrônica, através da TOM pode prever três estados diferentes para a molécula de oxigênio: Dois estados excitados (singletos) Um estado fundamental (tripleto). Prof. Dr. Ary Maia Junho 2010
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O GRUPO 16 (Grupo do Oxigênio):
Ocorrência, obtenção e uso: Estabilidade: O2(b¹Σg+) < O2(a¹Δg) < O2(X³Σg-) Singleto estado excitado Tripleto estado fundamental Singleto muito excitado O estado singleto consegue participar de reações químicas. Tripleto apresenta caráter radicalar Tempo de vida muito curto. Prof. Dr. Ary Maia Junho 2010
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O GRUPO 16 (Grupo do Oxigênio):
Ocorrência, obtenção e uso: Ozônio: Molécula angular (117º), diamagnética. 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. Só é menos oxidante que F2, O atômico, radical OH e o íon perxenato (XeO6)4- Absorve fortemente na região de 220 a 290 nm (impede penetração de raios UV na atmosfera terrestre). Prof. Dr. Ary Maia Junho 2010
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O GRUPO 16 (Grupo do Oxigênio):
Ocorrência, obtenção e uso: Ozônio (cont.): Mecanismo de Chapman (1964). A formação do Ozônio ocorre na Estratosfera a uma altitude média de 30 km onde os radiação solar ultravioleta tem tamanho de onda menor que 242 nm O2 + h O + O (1) O átomo de O reage rapidamente com O2 na presença de uma terceira molécula M (O2 ou N2), para formar o Ozônio O + O2 + M O3 + M (2) Na presença de radiação na faixa de 240 a 320 nm temos O3 + h O2 + O (3) E também podemos ter a seguinte reação O3 + O O2 + O2 (4) Prof. Dr. Ary Maia Junho 2010
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O GRUPO 16 (Grupo do Oxigênio):
Ocorrência, obtenção e uso: Ozônio (cont.): Prof. Dr. Ary Maia Junho 2010
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O GRUPO 16 (Grupo do Oxigênio):
Ocorrência, obtenção e uso: Ozônio (cont.): A destruição de Ozônio no ciclo de Chapman é dado por X + O3 XO + O2 XO + O X + O2 O3 + O O2 + O2 onde X pode ser H,OH, NO, Cl ou Br, dando origem a diferentes ciclos reacionais: Ciclo do HOx – onde HOx são radicais contendo H (H, OH, HO2). Ciclo do NOx – onde NOx é principalmente o NO. Ciclo do ClOx – onde ClOx são principalmente os CFCs. Prof. Dr. Ary Maia Junho 2010
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O GRUPO 16 (Grupo do Oxigênio):
Ocorrência, obtenção e uso: Ciclo do HOx – onde HOx são radicais contendo H (H, OH, HO2). H + O3 OH + O OH + O3 HO2 + O2 OH + O H + O HO2 + O OH + O2 O3 + O O2 + O O3 + O O2 + O2 OH + O H + O OH + O3 HO2 + O2 H + O2 + M HO2 + M HO2 + O3 OH + O2 + O2 HO2 + O OH + O O3 + O3 O2 + O2 + O2 O + O + M O2 + M Prof. Dr. Ary Maia Junho 2010
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O GRUPO 16 (Grupo do Oxigênio):
Ocorrência, obtenção e uso: Ciclo do NOx – onde NOx é principalmente o NO. NO + O3 NO2 + O2 NO2 + O NO + O2 O3 + O O2 + O2 NO2 + O3 NO3 + O2 NO3 + hν NO + O2 2O3 3O2 Prof. Dr. Ary Maia Junho 2010
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O GRUPO 16 (Grupo do Oxigênio):
Ocorrência, obtenção e uso: Ciclo do ClOx – onde ClOx são principalmente os CFCs. CFCl3 + hν CFCl2 + Cl CF2Cl2 + hν CF2Cl + Cl Formação do radical Cl Cl + O3 ClO + O2 ClO + O Cl + O2 O3 + O O2 + O2 Reação com o O3 Prof. Dr. Ary Maia Junho 2010
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O GRUPO 16 (Grupo do Oxigênio):
Ocorrência, obtenção e uso: Enxofre: Ocorre principalmente na forma de: Elemento nativo. Nos meteoritos. Nos vulcões. H2S e compostos organossulfurados do petróleo. 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 Prof. Dr. Ary Maia Junho 2010
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O GRUPO 16 (Grupo do Oxigênio):
Ocorrência, obtenção e uso: Enxofre: Apresenta pelo menos 11 alótropos diferentes: Prof. Dr. Ary Maia Junho 2010
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O GRUPO 16 (Grupo do Oxigênio):
Ocorrência, obtenção e uso: Enxofre (cont.): É reativo reagindo com diversos elementos à temperatura ambiente. Maior parte do S produzido é usado na fabricação de ácido sulfúrico. 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). Prof. Dr. Ary Maia Junho 2010
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