Grupo do Zinco (12) IIB Zinco Zn [ Ar] 3d10, 4s2 nóx 2

Apresentação em tema: "Grupo do Zinco (12) IIB Zinco Zn [ Ar] 3d10, 4s2 nóx 2"— Transcrição da apresentação:

1 Grupo do Zinco (12) IIB Zinco Zn [ Ar] 3d10, 4s2 nóx 2
Cádmio Cd [ Kr ] 4d10, 5s nóx 2 Mercúrio Hg [ Xe ] 4f14, 5d10,6s2 nóx 1 e 2

2 Zinco A principal aplicação do zinco, cerca de 50% do consumo anual, é na galvanização do aço ou ferro para protege-los da corrosão.( metal de sacrifício ) Usado em protetores solares. É empregado na fabricação de ligas metálicas, como o latão(liga de cobre e zinco) e o bronze(cobre e estanho). Usado na produção de pilhas secas Usado como pigmento, em tinta de coloração branca Apresenta estado de oxidação 2+

3 Abundância e ocorrência
ZnS (sulfetos). Explorado comercialmente sendo conhecido nos EUA como esfarelita e como blenda na Europa.Quase sempre possui ferro em sua fórmula ( Zn, Fe )S. ZnCO3.(carbonatos) Conhecido nos EUA como Smithsonita. Hemimorfita (silicato) Franklita(óxido) As principais reservas mundiais são encontradas nos EUA, Austrália, China e Cazaquistão.

4 Obtenção Zinco O zinco é o 23º elemento mais abundante. As jazidas mais ricas contém de 10% de ferro e entre 40% e 50% de zinco. O processo inicia coma extração do mineral que pode ser realizada a céu aberto como em jazidas subterrâneas. Os minerais extraídos são triturados Minérios de zinco e principalmente o ZnS são concentrados por flotação. Os minerais com alto teor de ferro são tratados por via seca. O concentrado é queimado, transformando o ZnS em ZnO ( calcina ) e SO2.

5 1º Processo O Zn pode ser reduzido pelo CO a 1200OC em um forno de fusão. A reação é reversível sendo utilizada temperaturas elevadas para deslocar o equilíbrio para a direita. O zinco se encontra gasoso. Se o Zn e o CO2 fossem simplesmente removidos e resfriados , o Zn sofreria reoxidação. ZnO + CO Zn + CO2

6 Os fornos modernos minimizam a reoxidação de 2 maneiras
A ) usando excesso de C de modo a converter o CO2 em CO. B ) resfriando bruscamente os gases que saem do forno de modo que não haja tempo suficiente para o sistema atingir o equilíbrio. Esse resfriamento é conseguido aspergindo-se o gás quente com gotículas de chumbo fundido. O zinco é obtido com 99% de pureza. O cádmio presente é separado por destilação.

7 2º Processo. O ZnS é aquecido ao ar a uma temperatura menor formando o ZnO e ZnSO4. Estes são dissolvidos em H2SO4 e a solução é tratada com Zn em pó para precipitar o Cd. A seguir o Zn puro pode ser obtido pela eletrólise da solução de ZnSO4, mas o processo eletrolítico é caro.

8 Obtenção do Cádmio Encontrado em traços (2 a 3 partes por mil ) na maioria dos minérios de zinco, sendo extraído dos mesmos. O minério é tratado com ácido sulfúrico, formando uma solução de ZnSO4 e CdSO4 ( pequena quantidade ). O cádmio é precipitado adicionando um metal mais eletropositivo ( situado acima do cádmio na série eletroquímica ). Então, quando zinco em pó é adicionado a solução de ZnSO4/CdSO4, o Zn é oxidado e se dissolve enquanto o Cd metálico é precipitado . Zn(s) + Cd2+( sol) Zn2+(sol) + Cd(S)

9 O cádmio assim obtido é dissolvido em ácido sulfúrico e purificado por eletrólise. O Zn também é recuperado da solução de ZnSO4 por eletrólise.

10 Mercúrio Obtenção Hg também é raro. Extraído do cinábrio ( HgS ). O minério é triturado e o HgS é separado dos outros minerais e concentrado por flotação (d= 8,1g/cm3 ). Se o minério for pobre em Hg, é aquecido ao ar. O vapor de Hg formado é condensado e o SO2 é usado na fabricação do ácido sulfúrico. HgS + O Hg + SO2 Aquecido a 600oC

11 Minérios mais ricos em mercúrio são aquecidos com raspas de ferro ou com cal.
HgS + Fe Hg + FeS. 4HgS + 4 CaO Hg + CaSO4 + 3CaS O mercúrio obtido desse modo pode conter pequenas quantidades de outros metais dissolvidos, tais como, Pb, Zn, Cd. O Hg muito puro é obtido , passando ar aquecido sobre o Hg a 250oC. Os outros metais se oxidam sendo convertidos a óxidos e flutuam na superfície do reator, sendo então removidos

12 Os óxidos formados ( impurezas ) podem ser removidos:
1) remoção mecânica da superfície 2) tratamento com ácido nítrico , que dissolve os óxidos 3) destilação, o Hg se separa dos óxidos : Pb 1752oC, Zn 908oC, Cd 765oC, Hg 357oC.