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QUÍMICA DESCRITIVA A descrição da preparação, propriedades e aplicações dos elementos e seus compostos.

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1 QUÍMICA DESCRITIVA A descrição da preparação, propriedades e aplicações dos elementos e seus compostos.

2 •Algumas definições: •Mineral – é toda substância sólida natural de origem não orgânica. •Minério- é todo mineral que apresenta interesse econômico. •Ganga – Impurezas contidas no minério. •Metalurgia – é a extração do metal a partir do minério. •Siderurgia – é a metalurgia do ferro( e do aço)

3 Processos metalúrgicos •Ustulação – é a metalurgia a partir dos sulfetos metálicos, que são aquecidos na presença de oxigênio. MS + O 2 → M + SO 2 ( onde M +2 ) •Redução com carvão coque – utilizada com a maioria dos óxidos metálicos. MO + C → M + CO •Redução com alumínio – utilizada para óxidos metálicos que apresentam metais de alto valor comercial.(Cr e Mn) Cr 2 O 3 + 2Al → 2Cr + Al 2 O 3 •Redução eletrolítica (eletrólise) – utilizada para obter metais de baixo potencial de redução(alto potencial de oxidação)

4 •CÁLCIO •O cálcio é um sólido leve, maleável, branco- prateado, brilhante e muito reativo. Ele é produzido por eletrólise ígnea do CaCl 2 (CaCl 2 → Ca + Cl 2 ). É encontrado em abundância na natureza e tem grande importância comercial pois está presente no calcário, mármore, gesso, etc.

5 •FLÚOR •O flúor é um gás amarelo-esverdeado, extremamente venenoso, corrosivo e é o elemento mais eletronegativo (ganha elétrons com muita facilidade). É produzido através da eletrólise do ácido fluorídrico (2HF → H 2 + F 2 ). É utiliza principalmente na produção de compostos orgânicos (teflon, CFC, etc), de ácido fluorídrico e no enriquecimento do urânio.

6 •CLORO: É um gás venenoso(Cl 2 ), amarelo- esverdeado que ocorre abundantemente na natureza na forma de cloreto de sódio na água do mar. Tem muitas aplicações, como na cloração de água para beber, como branqueador e na produção de um elevado número de produtos químicos orgânicos. •Eletrólise ígnea ou aquosa do NaCl •Reação de deslocamento de sais de cloreto por flúor •Reação de MnO 2 + HCl→ MnCl 2 + Cl H 2 O Cl 2 + H 2 O→ HClO + HCl

7 •Bromo (Br 2 ) d = 3,13 g.cm -3, PF = -7,2°C, PE = 58,78°C. É um líquido volátil vermelho à temperatura ambiente, com vapor marrom avermelhado. O bromo é obtido de água salgada nos Estados Unidos da América, por deslocamento com cloreto. Grandes quantidades são usadas para preparar o 1,2-dibromoetano, um aditivo de combustíveis. Também é usado na produção de muitos outros compostos. Quimicamente sua reatividade é intermediária entre o cloro e o iodo. O líquido é perigoso para o tecido humano e o vapor irrita os olhos e a garganta.

8 •Iodo (I 2 ) d = 4,94g.cm-3; PF = 113,5ºC; PE = 183,45ºC. O elemento é insolúvel em água, mas é solúvel em etanol e em outros solventes orgânicos. O iodo é necessário como elemento em nível de traço nos organismos vivos; em animais está concentrado na glândula tireóide como constituinte dos hormônios que ela produz. O elemento está presente na água do mar e antigamente era extraído de algas marinhas. Atualmente é obtido por deslocamento por cloro de água salgada encontrada em perfurações de petróleo. É usado em medicina como anti-séptico suave (dissolvido em etanol, como "tintura de iodo") e na indústria de compostos de iodo.

9 •Hidrogênio (H 2 ) Gás, incolor e inodoro, d = 0,0899 g.L -1, PF = - 259,14 °C, PE = -252,87 °C. Na forma elementar ele ocorre como o gás H 2, que é produzido industrialmente por eletrólise da água ou por reforma de gás natural. Ele é muito usado na produção de amônia (processo Haber) e como agente redutor na industrialização de minérios, no refinamento de petróleo, na produção de hidrocarbonetos a partir de carvão e na hidrogenação de óleos vegetais. Também há grande interesse no uso de H 2 como combustível pois a sua combustão com oxigênio produz água.

10 •MAGNÉSIO •O magnésio é um sólido leve, prateado, maleável e muito reativo. É produzido por eletrólise ígnea do MgCl 2 (MgCl 2 → Mg + Cl 2 ). Ele reage violentamente com o oxigênio (flash descartavés de câmeras fotográficas é utilizado entre outras coisas como "metal de sacrifício" (protege da oxidação um outro metal).

11 •OXIGÊNIO •O oxigênio é um gás incolor, inodoro, não inflamável, comburente e muito reativo. É produzido através da destilação do ar líquido, onde ocupa 21% de seu volume, ou pela eletrólise da água (2H 2 O → 2H 2 + O 2 ). É o elemento mais abundante da Terra, sendo muito importante pois ele é necessário para a respiração de todos os seres aeróbicos. •Pode ser obtido em laboratório pela decomposição térmica do clorato de potássio(KClO 3 ) 2KClO 3 → 2KCl + 3O 2

12 •Nitrogênio (N 2 ) Gás incolor, inodoro e inerte,d = 1,2506 g.L -1, PF = -209,86°C, PE = -195,8°C. Ocorre no ar (cerca de 78% em volume) e é constituinte essencial de proteínas e ácidos nucleicos dos organismos vivos. O nitrogênio é obtido por destilação fracionada do ar líquido para finalidades industriais. O nitrogênio puro pode ser obtido em laboratório por aquecimento de azida de metal ou decomposição térmica do nitrito de amônio. Ele é usado no processo de Harber para produção de amônia e também na criação de atmosfera inerte em processos de soldagem e metalurgia. Reage com hidrogênio a altas temperaturas e com oxigênio durante descargas elétricas. Também forma nitretos com certos metais.

13 •SÓDIO •O sódio é sólido, leve, muito maleável e muito reativo. É produzido através da eletrólise ígnea do NaCl (2NaCl → 2Na + Cl 2 ). Deve ser guardado em um recipiente com querosene pois em contato com o ar ele queima e em contato com a água ele explode.

14 •Enxofre d = 2,07 g.cm -3, (forma rômbica), PF = 112,8°C (forma rômbica), PE = 444,674°C (forma rômbica). O elemento ocorre na natureza em muitos minerais à base de sulfetos e sulfatos. O enxofre nativo é encontrado na Sicília (Itália) e nos Estados Unidos da América (obtido pelo processo Frasch). É elemento essencial para os organismos vivos. O enxofre tem várias formas alotrópicas. Ambas as formas cristalinas contêm moléculas S 8. As flores de enxofre são um pó amarelo obtido por sublimação do vapor. É usado como fungicida vegetal. O elemento é usado para produzir ácido sulfúrico, pólvora, na vulcanização da borracha e outros compostos.

15 •Amostra de minério de enxofre nativo.Ocorre como produto de sublimação vulcânica e em depósitos sedimentares. Utilizado na produção de ácido sulfúrico, pesticidas, etc.

16 •Amostra de pirrotita, minério de FeS, encontrado principalmente em rochas vulcânicas básicas. É usado na produção de ácido sulfúrico.

17 •Amostras de pirita, FeS 2, o principal minério de enxofre, também conhecido como "ouro dos tolos". Brilho metálico, opaco, amarelo. É usado na produção de ácido sulfúrico.

18 •Fósforo O elemento é muito reativo. Forma fosfetos com metais e se liga covalentemente formando compostos de fósforo (III) e fósforo (IV). O fósforo é um elemento essencial dos organismos vivos. Ocorre em várias rochas de fosfato e é extraído por aquecimento de carvão (coque) e óxido de silício (IV) em forno elétrico (1500° C). Junto com ele são produzidos silicato de cálcio e monóxido de carbono.

19 Apatita, minério de composi ção Ca 5 (F, Cl, OH) (PO 4 ) 3, fosfato de cálcio. Tem brilho vítreo, traço branco a amarelado, varia de transparente a opaco. Ocorre em várias cores. A apatita e o fosforito são os minérios usados na fabricação de ácido fosfórico, fosfatos e fertilizantes.

20 •Carbono PF ~ 3550°C, PE = 4289°C. Quimicamente, é o único elemento capaz de formar muitos compostos contendo cadeias e anéis apenas de átomos de carbono. Apresenta três formas alotrópicas: diamante, grafite e fulereno.

21 •Diamante: d = 3,52 g.cm-3. Ocorre naturalmente e pequenas quantidades podem ser produzidas sinteticamente. É extremamente duro e forma cristais altamente refrativos. A dureza do diamante resulta da sua estrutura cristalina covalente, na qual, cada átomo de carbono está ligado covalentemente a quatro outros, situados nos vértices de um tetraedro O quilate é uma unidade de massa usada no comércio, o valor de 200 mg ou 0,2 g para o quilate.

22 •grafite: C, d = 2,25 g.cm -3. Substância lamelar, preta e mole. Ocorre naturalmente e também pode ser obtida pelo processo de Acheson, que envolve o aquecimento de coque com argila para formar carbeto de silício, SiC, que perde o silício a 4150°C, ficando o grafite. Tem várias aplicações incluindo contatos elétricos, equipamentos para altas temperaturas e lubrificantes sólidos. Grafite misturado com argilas constitui a mina dos lápis. Também há várias outras formas de carbono amorfo como o carvão.

23 •Carvão mineral: –Turfa(65% de C), linhito(75% de C), hulha(85% de C) e antracito( acima de 90% de C) O carvão de maior importância é a hulha, que a partir de sua destilação seca pode-se obter 3 frações: gasosa – gás de rua (metano, monóxido de carbono e hidrogênio), líquida- alcatrão (mistura de compostos aromáticos) e sólido – carvão coque

24 •Ferro Fe. Sólido prateado, maleável e dúctil d = 7,87 g.cm-3, PF = 1535ºC, PE = 2750ºC. As principais fontes são os minérios hematita (Fe 2 O 3 ), magnetita (Fe 3 O 4 ), limonita (FeO(OH) n H 2 O), ilmenita (FeTiO 3 ), siderita (FeCO 3 ) e pirita (FeS 2 ). O metal é fundido em ambiente redutor em forno e depois é processado para obtenção de ferro e de vários tipos de aço. • Nos vertebrados existe íon de ferro na molécula de hemoglobina do sangue que faz o transporte de oxigênio dos pulmões para o tecido e do dióxido de carbono das células para os pulmões.

25 •O corpo de uma pessoa adulta normal contem cerca de 3 gramas de ferro, a maior parte dele na hemoglobina. O ferro é muito reativo sendo oxidado pelo ar úmido, deslocando o hidrogênio de ácidos diluídos e se combinando com elementos não metálicos.

26 Amostra de hematita vermelha, Fe 2 O 3, usada como corante (ocre). Abundante no Brasil. Fotografia de cristais de magnetita, Fe 3 O 4, sobre clorita. A magnetita é o minério com o maior teor de ferro. Amostra de limonita ou ferro pardo, Fe 2 O 3.nH 2 O. Siderita, FeCO 3, minério abundante no Brasil.

27 •Alguns tipo materiais a base de ferro: •Ferro-gusa –contém de 2-5% de carbono •Aço: 0,5-2% de carbono. •Ferro galvanizado – ferro protegido por zinco. •Lata – mistura de ferro e estanho. •Aço inoxidável: liga de ferro ( Fe+C+Cr+Ni) •Ferrugem: mistura complexa de óxidos e hidróxidos de Fe +2 e Fe +3.

28 •Cobre - Metal marrom avermelhado. d = 8,93 g.cm -3, PF = 1083,4ºC, PE = 2582ºC. O metal é maleável, dúctil e um excelente condutor de calor e eletricidade. Os minerais que contêm cobre são cuprita (Cu 2 O), azurita (2 CuCO 3. Cu(OH) 2 )), calcopirita (CuFeS 2 ) e malaquita (CuCO 3. Cu(OH) 2 ). •Os minérios são tratados por fusão, lixiviação e eletrólise. Suas ligas de cobre-zinco (latão) e cobre-estanho (bronze) também são muito usadas. A água não ataca o cobre, mas nas atmosferas úmidas forma lentamente película superficial verde (zinabre). O metal não reage com os ácidos clorídrico e sulfúrico diluído, mas com ácido nítrico forma óxidos de nitrogênio.

29 Minério de cobre nativo, Cu. Cuprita, Cu 2 O. Azurita, 2 CuCO 3.Cu(OH) 2. Malaquita, CuCO 3.Cu(OH) 2.

30 •Chumbo Pb. Elemento metálico, denso, mole, dúctil, cinzento.d = 11,35g.cm-3; PF = 327,5°C; PE = 1740°C. O principal minério de chumbo é a galena, PbS. Outras fontes deste elemento são os minerais anglesita (PbSO 4 ), cerusita (PbCO 3 ) e litarge (PbCO 3 ). O metal é extraído por aquecimento do minério para obtenção do óxido, seguida da redução por carvão. A prata também é encontrada nestes minérios. O chumbo tem várias aplicações incluindo material para construção civil, baterias de chumbo, balas para armas de fogo, ligas fusíveis e algumas outras ligas especiais.

31 Amostra de galena, PbS, com calcita, de uma mina da região de Westfália, Alemanha Amostra de cerussita, PbCO 3, outro importante minério de chumbo.

32 •Estanho Sn. É maleável e prateado; d = 7,29g.cm-3; PF = 231,97ºC; PE = 2270ºC. É encontrado como óxido de estanho (IV) nos minérios como a cassiterita (SnO 2 ) e é extraído por redução com carbono. O metal é usado em camadas de proteção em chapas de aço e constitui importante elemento de ligas (por exemplo: bronze fosforado (liga à base de cobre e estanho contendo até 1% de fósforo), liga metálica para armas de fogo, solda, metal de Babbitt e latas que são ligas geralmente com 63% de estanho, para embalagens de alimentos. Quimicamente é reativo. Combina diretamente com cloro e oxigênio e desloca o hidrogênio de ácidos diluídos.

33 Amostra de cassiterita, SnO 2, o principal minério de estanho e uma das riquezas minerais da Amazônia.

34 •Zinco Zn. Elemento metálico branco-azulado, d = 7,1 g.cm -3, PF = 419,57ºC, PE = 907ºC. Ocorre na esfarelita (ou blenda de zinco, ZnS) que é encontrada associada ao sulfeto de chumbo e à smithsonita (ZnCO 3 ). Os minérios são aquecidos ao ar para dar o óxido que é reduzido com carvão (coque) a alta temperatura. O vapor do zinco é condensado. Outro modo é dissolver o óxido em ácido sulfúrico e obter o zinco por eletrólise.O metal é usado na galvanização e em várias ligas. Quimicamente é um metal reativo que combina com oxigênio e com outros não metais. Reage com ácidos diluídos liberando hidrogênio.

35 Amostra de smithsonita, ZnCO 3. Esfarelita ou blenda de zinco, ZnS, o mais importante minério de zinco

36 •Mercúrio- Um elemento metálico, prateado, líquido e pesado. Seu principal minério é o sulfeto de mercúrio, HgS, que pode ser decomposto nos seus elementos. O mercúrio é usado em termômetros, barômetros, em outros equipamentos científicos e em amálgama dentário. O elemento é menos reativo que zinco e cádmio e não desloca o hidrogênio de ácidos fracos. Amostra de cinábrio, HgS

37 •Ouro Au. Elemento metálico de transição amarelo, mole e maleável. d = 19,32g.cm-3; PF = 1064,43°C; PE = 2807°C. É encontrado na natureza como metal livre no cascalho e em veios no quartzo. Ocorre nos minérios de sulfetos de chumbo e cobre e também combinado com prata em minério de telúrio (Ag, Au) Te2. É usado na joalheria, como material dentário e em dispositivos eletrônicos. Quimicamente não é reativo, não sendo afetado pelo oxigênio.

38 •Pepita de ouro de 170 gramas, encontrada em 1980 na região de Carajás, no Estado do Pará, Brasil.

39 ÁCIDOS

40 •ÁCIDO CLORÍDRICO ( HCl ): o ácido clorídrico é uma solução aquosa de cloreto de hidrogênio. Apresenta-se como um líquido fumegante claro e ligeiramente amarelado, com odor pungente e irritante. Pode ser preparado no laboratório por aquecimento de cloreto de sódio com ácido sulfúrico concentrado. Industrialmente é obtido diretamente a partir da reação entre gás hidrogênio e gás cloro a temperaturas elevadas. É utilizado principalmente para limpeza e tratamento de metais ferrosos, flotação e processamento de minérios, acidificação de poços de petróleo, regeneração de resinas de troca iônica, na construção civil, neutralização de efluentes, fabricação de produtos para a indústria de alimentos e farmacêutica, entre muitos outros.

41 •ÁCIDO SULFÚRICO: um líquido oleoso e incolor de fórmula, H 2 SO 4 É raro usar-se o ácido puro, está geralmente disponível em solução de 96 a 98%. É usado em grande extensão na indústria, sendo as principais aplicações em fertilizantes, químicos, tintas e pigmentos, detergentes e fibras. É também um agente de desidratação poderoso, capaz de remover água de muitos compostos orgânicos.

42 •ÁCIDO FOSFÓRICO(H 3 PO 4 ): É muito solúvel em água e solúvel em etanol. O ácido fosfórico é muito deliquescente e é geralmente fornecido com uma solução aquosa concentrada a 85%. É o derivado de fósforo mais importante comercialmente, respondendo por mais de 90% da rocha fosfato que é extraída. Muito usado como fertilizante, aditivo alimentar, na indústria de açúcares e de detergentes.

43 •ÁCIDO NÍTRICO(HNO 3 ): líquido incolor, corrosivo e venenoso. O ácido nítrico pode ser preparado em laboratório por destilação de uma mistura de um nitrato de um metal alcalino e ácido sulfúrico concentrado. O ácido nitrico é um ácido forte, altamente dissociável em solução aquosa, e as soluções diluídas comportam-se de forma idêntica às dos outros ácidos minerais. O ácido nítrico concentrado é um agente de oxidação poderoso. A maioria dos metais dissolvem-se formando nitratos e originando também óxidos de nitrogênio.

44 •ÁCIDO ACÉTICO: nome oficial, ácido etanóico. De fórmula molecular, CH 3 COOH. É um líquido claro, viscoso, de cheiro picante e solúvel em água. Quando resfriado abaixo de 16,7 o C, sofre solidificação formando cristais brilhantes, incolores e transparentes com aspecto de gelo. Devido a este fato, o ácido acético, quando puro, recebe o nome de ácido acético glacial. O ácido acético um líquido incolor com odor acentuado, é o componente ácido do vinagre e é responsável pelo seu cheiro característico. Como forma oxidada do etanol, é produzido quando o vinho permanece exposto ao ar e o etanol sofre oxidação aeróbica pela bactéria Acetobacter. É ele ainda que dá aos vinhos de baixa qualidade o gosto característico de vinagre. O ácido acético é utilizado na preparação de perfumes, corantes, acetona e seda artificial.

45 BASES

46 •HIDRÓXIDO DE SÓDIO (NaOH) : um sólido deliqüescente, translúcido branco, solúvel em água e etanol, mas insolúvel em éter. É fortemente alcalino e encontra muitas aplicações na indústria química, particularmente na produção de sabões e de papel. É também usado para adsorver gases ácidos, como o dióxido de carbono e o dióxido de enxofre e é usado no tratamento de despejos para a remoção de metais pesados e de acidez. As soluções de hidróxido de sódio são extremamente corrosivas para os tecidos do corpo e são particularmente perigosas para os olhos.

47 •HIDRÓXIDO DE CÁLCIO : hidróxido de cálcio ou cal apagada, hidratada ou extinta é um sólido branco, Ca(OH) 2, que se dissolve parcialmente na água (água de cal). É produzido pela adição de água a óxido de cálcio, um processo que desenvolve gradualmente muito calor e é conhecido como caldeamento. É usado como base barata para neutralizar a acidez de certos tipos de solo e na produção de argamassa, leite de cal, cloreto de cal e vidro.

48 •HIDRÓXIDO DE MAGNÉSIO: um composto sólido branco, Mg(OH) 2. Ocorre naturalmente como mineral brucita e pode ser preparado fazendo reagir sulfato de magnésio com solução de hidróxido de sódio. É usado na refinação do açúcar e no processamento de urânio. Medicinalmente é importante como antiácido e laxante, uma suspensão com aproximadamente 8% de hidróxido de magnésio em água.

49 •HIDRÓXIDO DE ALUMÍNIO : [Al(OH) 3 ] precipitado branco gelatinoso, de propriedades variáveis de acordo com o método de precipitação. Pode ser obtido pelo tratamento de uma solução de sal de alumínio, como sulfato ou o cloreto, com hidróxido de sódio, carbonato de sódio ou amônia. Ao se formar o precipitado de hidróxido de alumínio, ele tem a propriedade de adsorver moléculas orgânicas que por ventura estejam em solução. Por isto muito usado em tingimentos e também para a preparação de lacas para a pintura artística. Usado também em purificação industrial da água, em produtos químicos e composições lubrificantes.

50 •HIDRÓXIDO DE ALUMÍNIO HIDRATADO : [Al(OH) 3.3H 2 O] pó cristalino branco, insolúvel em água. Obtido por precipitação com CO 2 ou autoprecipitação de soluções de aluminato de sódio feita pelo tratamento de bauxita com solução de hidróxido de sódio. Usado na fabricação de vidro, cerâmica, tingimento, fabricação de produtos químicos, zeólitos.

51 •HIDRÓXIDO DE POTÁSSIO : potassa cáustica ou líxivia, é um sólido branco deliquescente, KOH, muitas vezes vendido como bolinhas, lâminas ou barras, solúvel em água e em etanol e muito levemente solúvel em éter. É preparado industrialmente pela eletrólise de solução de cloreto de potássio concentrada, mas também pode ser obtido por aquecimento de carbonato ou sulfato de potássio com cal apagada, Ca(OH) 2. Usado como adsorvente para dióxido de carbono e de dióxido de enxofre, na produção de sabão macio, de outros sais de potássio, em pilhas Ni-Fe e em pilhas alcalinas. O hidróxido de potássio é extremamente corrosivo para os tecidos do corpo e especialmente prejudicial para os olhos.

52 •HIDRÓXIDO DE AMÔNIO : um composto de fórmula: NH 4 OH, formado mediante a adição de amônia (NH 3 ) à água, segundo a reação: NH 3 +H 2 O→ NH 4 OH É uma base fraca, pois tem preferência a se decompor, sobrando poucas partículas para se dissociar, usada na preparação de sais de amônio.

53 SAIS

54 •CLORETO DE SÓDIO : sal comum ( NaCl), um sólido cristalino incolor, solúvel em água e muito ligeiramente solúvel em etanol. Ocorre como o mineral halita(sal rochoso), em salmouras naturais e na água do mar. Tem a interessante propriedade da solubilidade na água variar muito pouco com a temperatura. É usado industrialmente para uma variedade de produtos que têm por base o sódio e é conhecido universalmente como preservante e tempero alimentar. O cloreto de sódio tem um papel chave nos sistemas biológicos na manutenção de balanços eletróliticos.

55 •CARBONATO DE SÓDIO : é um pó branco, de fórmula: Na 2 CO 3, que endurece e se agrega quando exposto ao ar devido à formação de hidratos. O carbonato de sódio pode ser produzido por cristalização adequada de seus depósitos naturais ( trona; natro; ranksita; pirsonita e gailussita ). O carbonato de sódio é usado em fotografia, em limpezas, no controle do pH da água, no tratamento têxtil, vidros e como aditivo alimentar.

56 •BICARBONATO DE SÓDIO (NaHCO 3 ): ou hidrogeno carbonato de sódio, pó branco que por aquecimento perde gás carbônico. Muito usado em bebidas e sais efervescentes, como fermento químico, como reagente de laboratório, na eletrodeposição de ouro e platina, em curtumes; no tratamento de lã e da seda; em extintores de incêndio; como antiácido em Medicina ( por ingestão ); na cerâmica; para preservação da manteiga e de madeiras. Pode ser produzido por reação de dióxido de carbono com hidróxido de sódio líquido.

57 •FLUORETO DE SÓDIO : um sólido cristalino, NaF, solúvel em água e muito ligeiramente solúvel em etanol: geometria cúbica. Ocorre naturalmente como viliaumita e pode ser preparado por reação de hidróxido de sódio ou de carbonato de sódio com fluoreto de hidrogênio. O composto é usado em esmaltagem de cerâmica e como um agente de preservação para fermentação. É altamente tóxico, mas em soluções muito diluídas é usado na fluoretação de água para a prevenção da cárie dos dentes devido à sua habilidade para substituir grupos hidroxilas com grupos fluoretos no material do esmalte dos dentes.

58 •NITRATO DE SÓDIO : nitrato de sódio ou salitre do Chile um sólido branco, de fórmula, NaNO 3, solúvel em água e em etanol. É obtido de depósito de caliche, ou pode ser preparado por reação de ácido nítrico com hidróxido de sódio ou carbonato de sódio. Era antes usado na produção de ácido nítrico por aquecimento com ácido sulfúrico concentrado. O seu principal uso é como adubo nitrogenado

59 •NITRATO DE POTÁSSIO: KNO 3, solúvel em água, insolúvel em álcool. Ocorre naturalmente como nitro e pode ser preparado pela reação de nitrato de sódio com cloreto de potássio seguido de cristalização fracionada. É um poderoso agente de oxidação e é usado na pólvora e em fertilizantes

60 •CARBONATO DE CÁLCIO : um sólido branco, de fórmula CaCO 3, que é pouco solúvel na água. O carbonato de cálcio decompõe-se por aquecimento formando-se óxido de cálcio ( cal viva) e dióxido de carbono. Ocorre na natureza como os minerais calcita e aragonita. As rochas contendo carbonato de cálcio dissolvem-se lentamente sob a ação de chuvas ácidas (contendo CO 2 dissolvido) provocando dureza temporária. No laboratório, o carbonato de cálcio é precipitado borbulhando dióxido de carbono na solução aquosa de cal viva. O carbonato de cálcio é usado na produção de cal (óxido de cálcio) por aquecimento (decomposição térmica ), segundo a reação: CaCO 3 → CaO + CO 2

61 •FOSFATO DE CÁLCIO : um pó branco insolúvel, Ca 3 (PO 4 ) 2. Encontra-se na natureza no mineral apatita e também em rochas fosfato. É também o principal constituinte dos ossos dos animais. O fosfato de cálcio pode também ser preparado pela mistura de soluções contendo íons de cálcio na presença de uma base. É usado extensivamente como fertilizante. O composto foi primeiramente chamado de ortofosfato de cálcio.

62 •SULFATO DE BÁRIO (BaSO 4 ): substância densa, é um agente radiopaco,ou seja, é capaz de barrar os raios X. Apesar da grande toxicidade do íon bário (Ba 2+ ), aquele composto - por ser muito insolúvel - pode ser ingerido sem risco de ser absorvido pelo tubo digestivo. Devido a essas propriedades, o sulfato de bário é usado como contraste em exames radiológicos do tubo digestivo. A sua produção pode ser feita a partir da reação de carbonato de bário com ácido sulfúrico. Entretanto, o produto obtido pode conter carbonato de bário que não reagiu, composto este solúvel em pH ácido, como o do tubo digestivo e pode causar a morte de pacientes submetidos a exames radiológicos, logo deve passar por um processo posterior de purificação.

63 •SULFATO DE CÁLCIO (CaSO 4 ) : um composto sólido branco. Ocorre na natureza como mineral anidrita, que tem uma estrutura rômbica, mudando para monoclínica a 200 o C. Mais vulgarmente é encontrado como composto dihidratado, gesso, CaSO 4.2H 2 O. O sulfato de cálcio é parcialmente solúvel na água e é uma causa da dureza permanente da água. É usado na produção de certos tipos de tintas, cerâmicas e papel. As formas que ocorrem na natureza são usadas na produção de ácido sulfúrico.

64 ÓXIDOS

65 •ÓXIDO DE CÁLCIO : óxido de cálcio ou cal viva ou virgem, um composto sólido branco, CaO que se forma pela decomposição térmica de carbonato de cálcio, CaCO 3. O óxido de cálcio é usado para produzir hidróxido de cálcio, como base barata para o tratamento de solos ácidos, e na metalurgia extrativa para produzir escória contendo as impurezas (especialmente areia) presentes nos minérios de metais.

66 •ÓXIDO DE ALUMÍNIO : também chamado alumina, ou coríndon quando cristalizado. É um importante material refratário e tem emprego como abrasivo (dureza 9). Cristalizado, constitui pedras preciosas como a safira (com cromo) e o rubi ( com titânio e ferro). O Al 2 O 3.2H 2 O constitui a bauxita principal minério do alumínio.


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