OXIGÊNIO-OCORRÊNCIA OXIGÊNIO-OCORRÊNCIA n Cerca da metade do peso da crosta terrestre, incluindo os OCEANOS E ATMOSFERA é o OXIGÊNIO. n A maior parte.

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3 OXIGÊNIO-OCORRÊNCIA OXIGÊNIO-OCORRÊNCIA n Cerca da metade do peso da crosta terrestre, incluindo os OCEANOS E ATMOSFERA é o OXIGÊNIO. n A maior parte do qual está combinado com outros elementos. n LIVRE : Ar (21 %), encontra-se livre, pois o ar é uma mistura de O 2, N 2..... Ar (21 %), encontra-se livre, pois o ar é uma mistura de O 2, N 2.....

4 OXIGÊNIO/OCORRÊNCIA n COMBINADO : Água : (88,89 %) de O 2 e 11,11 de H 2 Água : (88,89 %) de O 2 e 11,11 de H 2 Minerais sólidos : Minerais sólidos : Silicatos : quartzo, argila, calcários Silicatos : quartzo, argila, calcários Óxidos : Óxidos : Só estas ocorrências bastariam para ilustrar a importância do Só estas ocorrências bastariam para ilustrar a importância do oxigênio 50 % oxigênio 50 %

5 OCORRÊNCIA n LIVRE n LIVRE : Atmosfera Atmosfera : Em volumes - 20,95 % Em peso - 23,15 % Dissolvido Dissolvido : água salgada,água doce,neve Ocluído Ocluído : Massas de gelo

6 TEORIAS DE FORMAÇÃO n Formação n Formação do oxigênio a partir do gás carbônico através da fotossíntese pelas plantas verdes. n Dissociação n Dissociação térmica do vapor d’água. fotoquímica do vapor d’água mediante radiação solar.

7 CICLO DO OXIGÊNIO

8 PROPRIEDADES FÍSICAS n Caracteres organolépticos : Sem cor, sem cheiro, sem gosto. Sem cor, sem cheiro, sem gosto. n Densidade : Levemente mais denso que o Ar. Levemente mais denso que o Ar. O 2 : 1,429 g/ml O 2 : 1,429 g/ml Ar : 1,293 g/ml Ar : 1,293 g/ml

9 PROPRIEDADES FÍSICAS n Mudanças de estado : Liquefação : - 183 o C Liquefação : - 183 o C Congelação : - 218,8 O C Congelação : - 218,8 O C Temperatura crítica : - 118,86 a 49,7 at Temperatura crítica : - 118,86 a 49,7 at n Solubilidade : O oxigênio é ligeiramente solúvel em água. O oxigênio é ligeiramente solúvel em água. 100 L de água se dissolvem em 5 L O 2 100 L de água se dissolvem em 5 L O 2

10 PROPRIEDADES QUÍMICAS n METAIS : Ferro : Exposto ao ar Ferro : Exposto ao ar - sofre modificações gradativas, dando óxido, sem desprendimento aparente de calor. - sofre modificações gradativas, dando óxido, sem desprendimento aparente de calor. Ferro : Aquecido Ferro : Aquecido - grande desprendimento de calor, transformação rápida do ferro em óxido - grande desprendimento de calor, transformação rápida do ferro em óxido

11 PROPRIEDADES QUÍMICAS n NÃO - METAIS : Fósforo, carbono, enxofre, halogênios. Fósforo, carbono, enxofre, halogênios. n Em compostos oxigenados é muito importante a LIGAÇÃO POR PONTES DE HIDROGÊNIO

12 PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO n O H 2 O 2 puro é um líquido incolor, inodoro, viscoso. n P.F. : -0,41 o C P.E. : 152,1 o C n Em muitas propriedades é parecido com a água. n É 40 % MAIS DENSO QUE A ÁGUA n Apresenta a natureza oxidante e redutora muito forte.

13 PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO n Decomposição : 2 H 2 O 2 2 H 2 O + O 2 + 99 KJ/mol 2 H 2 O 2 2 H 2 O + O 2 + 99 KJ/mol n A molécula do peróxido é reversa com uma estrutura em cadeia. H H 1,49 Å 1,49 Å O O O O 0,97 Å 0,97 Å H H

14 OBTENÇÃO n Industrial : - auto-oxidação antraquinol - auto-oxidação antraquinol - hidrólise do ácido persulfúrico. - hidrólise do ácido persulfúrico. n Laboratório : - ação dos ácidos mineriais sobre peróxidos metálicos- Na e Ba. - ação dos ácidos mineriais sobre peróxidos metálicos- Na e Ba. - fazendo-se dissolver peróxido de bário - fazendo-se dissolver peróxido de bário em água gelada e passando sobre corrente de CO 2 em água gelada e passando sobre corrente de CO 2

15 PROPRIEDADES n Decompõem-se com grande facilidade quando aquecido ou em presença de HIDRÓXIDOS ou exposto à luz. n A presença de pequenas quantidades de pirofosfato de sódio, ácido sulfúrico conservam as soluções de peróxido de hidrogênio. São os estabilizadores.

16 PROPRIEDADES OXIDANTES n PbS + 4 H 2 O 2 PbSO 4 + 4 H 2 O n 2 KI + H 2 O 2 2 KOH + I 2

17 PROPRIEDADES REDUTORAS n Ag 2 O + H 2 O 2 2 Ag + H 2 O + O 2 n 2 KMnO 4 + 3 H 2 SO 4 + 5 H 2 O 2 K 2 SO 4 + 2 MnSO 4 + 8 H 2 O + 5 O 2 K 2 SO 4 + 2 MnSO 4 + 8 H 2 O + 5 O 2

18 QUÍMICA DO OXIGÊNIO n Ganho de elétron, para formar O = n Formação de dois laços covalentes simples ou uma ligação dupla O = O n Formação de uma ligação simples com o recebimento de um elétron como na oxidrila [ OH - ] n Formação de três ligações covalentes como no hidrônio

19 OBTENÇÃO DO OXIGÊNIO n Laboratório : O KClO 3 aquecido a 350 o C sofre uma série de transformações. O KClO 3 aquecido a 350 o C sofre uma série de transformações. 2 KClO 3 2 KCl + O 2 2 KClO 3 2 KCl + O 2 Aceleração do processo : MnO 2 (catálise de transmissão a 250 o C ). Aceleração do processo : MnO 2 (catálise de transmissão a 250 o C ).

20 OBTENÇÃO DO OXIGÊNIO n Indústria : O processo do clorato de potássio é muito comodo, mas muito dispendioso. O processo do clorato de potássio é muito comodo, mas muito dispendioso. Em princípio todo o composto oxigenado decomponível pelo calor pode ser usado para a obtenção do oxigênio. Em princípio todo o composto oxigenado decomponível pelo calor pode ser usado para a obtenção do oxigênio. 2 KNO 3 2 KNO 2 + O 2 2 KNO 3 2 KNO 2 + O 2

21 EXTRAÇÃO DO AR n Processos químicos : Obsoletos - altamente desvantajosos sob o ponto de vista econômico. n Processos físicos : destilação do ar. Ü Separação do vapor d’água e do CO 2 Ü Liquefação do ar Ü Circulação e aquecimento do ar líquido

22 LIQUEFAÇÃO DO AR n A temperatura do ar líquido é -140 o C, o ar deve ser esfriado em temperatura inferior a esta para que possa ser liquefeito pela pressão (que deve ser grande). n O esfriamento é conseguido, fazendo com que o ar fortemente comprimido realize um trabalho.

23 CLAUDE n O ar expandido realiza um trabalho, movendo um pistão de uma máquina lubrificada com ar líquido. n Os outros lubrificantes se congelam nas temperaturas baixas que se alcançam.

24 LINDE n Quando o ar se esfria a -80 o C (temperatura de inversão), suas moléculas se atraem fortemente entre si. n Para separá-las deve gastar-se uma quantidade considerável de energia, o ar comprimido e esfriado se expande n Gasto enorme de energia para vencer a atração das moléculas.

25 LINDE n A temperatura desce abaixo do ponto crítico, uma parte do Ar se liquefaz. n Surge as frações do ar. n Nitrogênio : - 195 o C n Argônio : - 185 o C n Oxigênio : - 183 o C

26 O oxigênio difere dos demais do grupo -por ser muito eletronegativo portanto muito iônico em seus compostos

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28 DIFERENÇAS  Em compostos oxigenados é muito importante a LIGAÇÃO POR PONTES DE H  Inexistência de número de oxidação superior.  Número de oxidação 4

29 CONSUMO n Indústria Siderúrgica [ferro-gusa] em aço n Oxidação do NH 3 n Fabricação do ácido nítrico. n Fabricação do óxido de etileno. n Soldas

30 OXIGÊNIO nÉnÉnÉnÉ estável como molécula diatômica, o que explica sua natureza gasosa. nAnAnAnApresenta cor azulada fraca [ pálida ]. nAnAnAnA ligação na molécula não é tão simples como pode parecer a princípio, se a molécula tivesse duas ligações covalentes todos os elétrons estariam pareados e a molécula seria DIAMAGNÉTICA. Mas o oxigênio é PARAMAGNÉTICO.

31 ISÓTOPOS DO OXIGÊNIO nOnOnOnOXIGÊNIO 16 - 99,759 % nOnOnOnOXIGÊNIO 17 - 0,0374 % nOnOnOnOXIGÊNIO 18 - 0,2039 % nOnOnOnO O18 é utilizado como traçador na investigação dos mecanismos de reação de compostos de oxigênio

32 ALÓTROPOS nOnOnOnO oxigênio tem duas formas alotrópicas : nOnOnOnO2 DIOXIGÊNIO nOnOnOnO3 TRIOXIGÊNIO nOnOnOnO2 é paramagnético nOnOnOnO3 é diamagnético

33 OZÔNIO O3O3O3O3

34 OBTENÇÃO nAnAnAnA ação de uma descarga silenciosa sobre O2 produz O3, até concentração de 10 %. *O*O*O*Obtido puro pela liquefação fracionada de misturas O2/ O3. *A*A*A*As descargas elétricas na atmosfera também produz ozônio.

35 CARACTERÍSTICAS n É um gás perceptivelmente azul e é diamagnético. n Explosivo em temperaturas baixas. n Apresenta o fenômeno da ressonância. n Agente oxidante muito forte (poderoso), a matéria orgânica é rapidamente corróida por ele.

36 RECONHECIMENTO n Reconhece-se o ozônio quando o mesmo reage com permanganato de potássio, não havendo descoramento enquanto que com H 2 O 2, o permanganato de potássio sofre descoramento.

37 USOS nEnEnEnEm casos especiais, usa-se o O3 para a purificação da água, porém é um tanto dispendioso. nSnSnSnSua função é OXIDAR, a matéria orgânica e esterilizar a água.

38 QUESTIONÁRIO ORGANIZAR 30 QUESTÕES SOBRE O OXIGÊNIO, OZÔNIO E CHUVA ÁCIDA