GRUPO 14 Caráter metálico e não-metálico. A transição não- metálico para metal com o aumento do Z é bem ilustrada com os elementos do Grupo 14

GRUPO 14 Caráter metálico e não-metálico. O C e o Si são não- metais, o Ge tem algum caráter metálico, e o Sn e o Pb são metais

GRUPO 14 COMPOSTOS TETRACOVALENTES. A maioria dos compostos são tetracovalentes . Nesse caso todos os quatro elétrons externos participam da formação de ligações. É explicado pela promoção de elétrons do estado fundamental para um estado excitado. A distribuição dos quatro orbitais leva a uma estrutura tetraédrica, consistente com a hibridação sp3.

GRUPO 14 REATIVIDADE QUÍMICA Os elementos desse Grupo são relativamente pouco reativos, mas a reatividade aumenta de cima para baixo dentro do grupo. O estado de M II se torna mais estável descendo pelo Grupo. C, Si e Ge não são afetados pela água. Sn reage com vapor d’ água para formar SnO2 e H2. O Pb não é afetado pela água. Devida a película de áxido.

GRUPO 14 REATIVIDADE QUÍMICA C, Si e Ge não são afetados por ácidos diluídos. Sn se dissolve em HNO3. O Pb se dissolve lentamente com HCl diluído e rapidamente com HNO3 diluído. O Pb se dissolve com ácidos orgânicos. Não se dissolve em H2SO4diluído, porque se forma uma película protetora de sulfato de chumbo II. O diamante não é afetado por ácidos concentrados, mas o grafite reage com ácido nítrico concentrado á quente, formando ácido melítico.

GRUPO 14 REATIVIDADE QUÍMICA O Si é oxidado e fluoretado por HF/HNO3 concentrados. O Ge se dissolve lentamente no H2SO4 concentrado e quente e em HNO3. O Sn se dissolve em diversos ácidos concentrados. O Pb não se dissolve em HCl concentrado porque se forma uma película protetora de PbCl2.

GRUPO 14 EFEITO DO PAR INERTE. O efeito do par inerte se mostra em caráter crescente nos elementos mais pesados do grupo. Há um decréscimo na estabilidade do estado de oxidação (+IV ) e um aumento na estabilidade do estado de oxidação (+II )ao percorrermos o grupo de cima para baixo. O Ge (+II) é um forte agente redutor. O Ge (+IV) é estável. O Sn (+II) existe na forma de íons simples. O Sn (+IV) é covalente e estável. O Pb (+II) é iônico e estável, sendo mais comum que o Pb (+IV).

GRUPO 14 COMPOSTOS DE GRAFITE Na grafite, é grande a distância entre as diversas camadas; portanto, as ligações entre as camadas são fracas. Assim, um grande número de substâncias de pode invadir o espaço entre as camadas, formando compostos de intercalação de composição variada. Quando a grafite é aquecida a cerca de 300º C com vapores do Grupo I ele absorve o metal, formando compostos de cor bronze. São agregados .

GRUPO 14 CARBETOS Compostos de carbono com um elemento menos eletronegativo são chamados de CARBETOS . A definição exclui compostos de carbono com N,P,O, S e halogênios. Os carbetos pertencem a três tipos principais : 1) iônicos ; 2) intersticiais ; 3) covalentes.

CARBETOS IÔNICOS TRÊS GRUPOS : C4-, C22-, C34-. O carbeto de berílio Be2C é um sólido vermelho e pode ser obtido aquecendo-se C e BeO. O carbeto de alumínio Al4C3 é um sólido amarelo pálido, apresentando uma estrutura complexa. Ambos os hidretos são chamados de METAGÊNIOS porque reagem com água formando METANO. Os carbetos com uma unidade C2 são melhor conhecidos.

CARBETOS IÔNICOS Os carbetos do Grupo II, pelos metais Cu, Ag, Au, pelo Zn e Cd são todos iônicos incolores que contêm o íon carbeto (-c = c - ) , sendo o CaC2 o mais importante, pois em água origina o ACETILENO - C2H2. PRÁTICA O CaC2 é utilizado para a obtenção de cianamida de cálcio, que é utilizada como fertilizante nitrogenada e na fabricação da URÉIA . CaC2 + 2 H2O -----1100ºC------------ Ca(NCN) + C

CARBETOS INTERSTICIAIS Os carbetos intersticiais são formados pelos elementos de transição e alguns dos lantanídios e actinídios. Os grupos do Cr, Mn, Fe, Co e Ni formam um grande número de carbetos, com uma variedade de estequiometrias. São tipicamente infusíveis ou ponto de fusão extremamente elevado e são muito duros. O TaC funde a 3900ºC , dureza 9 ou 10 na escala de Mohs. São empregados na confecção de instrumentos de corte para tornos. Eles conduzem a corrente elétrica por condução metálica, e possuem brilho semelhante aos metais.

CARBETOS COVALENTES Os mais importantes são SiC e o B4C. O carbeto de Si é duro (9,5), infusível e quimicamente inerte. Largamente empregado como abrasivo, o “carborundum”. SiO2 + 2C Si + 2 CO Si + C SiC Tem cor púrpura escura, preta ou verde escura, devido a pequenas quantidades de ferro e outras impurezas.

COMPOSTOS CONTENDO OXIGÊNIO O C forma mais óxidos que os demais do C Tais óxidos diferem daqueles dos demais elementos por terem ligações múltiplas p  - p  Dois desses óxidos CO e CO2 são extremamente estáveis e importantes. Três são menos estáveis : C3O2, C5O2 e C12O9. Outros são MENOS AINDA ESTÁVEIS : C2O e C2O3

MONÓXIDO DE CARBONO HCOOH CO + H2O É um gás INCOLOR,INODORO E TÓXICO. Forma-se na combustão de C com uma quantidade limitada de ar. É preparado pela desidratação do ÁCIDO FÓRMICO com H2SO4 concentrado. HCOOH CO + H2O O CO pode ser identificado pela CHAMA AZUL que produz pela combustão.

MONÓXIDO DE CARBONO O CO reduz uma solução aquosa de PdCl2 a Pd metálico. Quando borbulhado em I2O5 libera I2. PdCl2 + CO + H2O Pd + CO2 + 2 HCl 5 CO + I2O5 5 CO2 + I2 Usada para a determinação quantitativa de CO, titulando-se o I2 + gerado com tiossulfato de sódio O CO é tóxico, porque forma um complexo com a HEMOGLOBINA DO SANGUE, impede a hemoglobina das hemáceas de transportar o O2 pelo corpo.

MONÓXIDO DE CARBONO A conseqüente deficiência de O2 leva à inconsciência e finalmente à morte. O CO é pouco solúvel em água e é um óxido neutro. O CO é um importante combustível, pois libera uma quantidade considerável de calor quando queima no ar. 2 CO + O2 2 CO2  H = -565 KJ/mol As seguintes misturas são importantes combustíveis industriais :

MONÓXIDO DE CARBONO 1. GÁS D’ ÁGUA : uma mistura de CO e H2. 2. GASOGÊNIO : uma mistura de CO e N2. 3. GÁS DE ILUMINAÇÃO : uma mistura de CO, H2, CH4 e CO2 produzida nos gasômetros por DESTILAÇÃO DO CARVÃO e armazenada em grandes reservatórios. O gás de iluminação era distribuído e utilizado como gás de cozinha e para aquecimento. O CO é um bom AGENTE REDUTOR e pode reduzir muitos óxidos metálicos aos correspondentes METAIS.

MONÓXIDO DE CARBONO Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2 O CO é um importante ligante . Ele pode doar um par de elétrons para muitos metais de transição, formando os COMPLEXOS CARBONÍLICOS. Ni + 4 CO Ni (CO)4 Fe + 5 CO Fe (CO) 5 A ligação carbono-metal nos complexos carbonílicos pode ser considerada como sendo resultante da doação de um par de elétrons do carbono para o metal M C = O

MONÓXIDO DE CARBONO Essa LIGAÇÃO SIGMA original é fraca. Uma segunda ligação, mais forte, é formada por RETRODOAÇÃO “Back Bonding”. O CO é um ligante muito versátil. Ele pode atuar como um “ligante ponte”, entre dois átomos metálicos . Exemplo : Fe2 ( CO )9 CO CO CO Fe CO CO Fe CO CO CO CO

MONÓXIDO DE CARBONO O CO é relativamente reativo, combinando-se facilmente facilmente com O,S e os halogênios CO + 1/2 O2 CO2 CO + S COS CO + Cl2 COCl2 (fosgênio) Os haletos de carbonila são hidrolisados facilmente pela água e reagem com a amônia formando URÉIA. O FOSGÊNIO é extremamente tóxico, é usado na obtenção de DIISOCIANATO DE TOLILENO intermediário na fabricação de POLÍMEROS.

DIÓXIDO DE CARBONO É um gás incolor e inodoro. Trata-se dos principais produtos da indústria química. A fonte industrial mais importante de gás carbônico é como subproduto do processo de obtenção do H2, necessário para a obtenção da AMÔNIA . CO + H2O CO2 + H2 CH4 + 2 H2 CO2 + 4 H2

DIÓXIDO DE CARBONO Também pode ser recuperado de processo de FERMENTAÇÃO em cervejarias, em calcinação de calcários ,em fornos de cal e dos gases efluentes de usinas termelétricas alimentadas a carvão. O CO2 formado é recuperado, absorvendo-o numa solução de Na2CO3 ou etanolamina. É obtido em pequenas quantidades pela ação de ácidos diluídos sobre carbonatos. Também pode ser preparado pela combustão de carbono na presença de excesso de ar

DIÓXIDO DE CARBONO O CO2 pode ser liquefeito sob pressão a temperaturas entre -57º C e + 31ºC. Cerca de 80 % é comercializado na forma líquida, 20 % na forma sólida. O sólido é obtido como uma NEVE branca por expansão do gás comprimido em cilindros (a expansão provoca resfriamento). Essa NEVE é compactada em blocos e vendida. O CO2 sublima diretamente para o estado gasoso(sem passar para a fase líquida)à temperatura de - 78ºC, à pressão atmosférica.

DIÓXIDO DE CARBONO Mais da metade de CO2 produzido é usada como REFRIGERANTE. O CO2 sólido é conhecido como “GELO SECO” e é usado para congelar carnes, alimentos e sorvetes, e no laboratório é utilizado como AGENTE REFRIGERANTE (ar comprimido). Mais de um quarto da produção encontra emprego na CARNONATAÇÃO de bebidas (refrigerantes,cervejas, etc...). É usado em extintores, exaustão em minas de carvão, propelentes de aerossóis e inflar botes salva-vidas. O CO2 é identificado pela sua reação com a água de cal ou água de barita.

DIÓXIDO DE CARBONO O CO2 é um óxido ácido e reage com bases formando SAIS . Dissolve-se em água, mas sofre hidratação apenas parcial,com formação de H2CO3. O H2CO3 nunca foi isolado, porém da origem a duas séries de sais : HIDROGENOCARBONATOS CARBONATOS O gás carbônico também pode atuar como ligante, formando complexos [ Rh(CO2) CL (PR3) ]

FAZER UM RESUMO DE CADA SLIDE E MONTAR UMA QUESTÃO. gil