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Relatório Experiência NC2 – Reatividade dos metais Introdução História dos metais Considerada a última fase do Neolltico, a Idade dos Metais marca o inicio da dominação dos metais por parte das primeiras sociedades sedentárias da Pré-História. A importância de se ressaltar esse tipo de descoberta humana resume-se ao fato de a utilização dos metais ser de fundamental importância para algumas das socieda Através do domínio d ec or 13 condições de cnar in to view agrícola, derrubada d o dominio sobre os e a Antiguidade. omem teve s para o cultivo caça. Além disso, s disputas entre s comunidades que competiam pelo controle das melhores pastagens e áreas férteis. Dessa maneira, as primeiras guerras e o processo de dominação de uma comunidade sobre outra contou com o desenvolvimento de armas de metal. Além disso, a maior resistência dos produtos e materiais metálicos teve grande importância na consolidação das primeiras grandes civilizações do Mundo Antigo.

Assim, o uso do metal pôde influenciar tanto na expansão, como no mantimento e desaparecimento de determinadas civilizações. Origem Os metais podem ser extraídos,de forma econômica ,de minérios que apresentam metais em quantidades conomicamente exploráveis -Esses minerais dos quais se extraem economicamente um determinado metal são é denominada de litosfera. http://wwvd. brasilescola. com/historiag/idade-metais. tm Propriedades Os metais apresentam diversas propriedades que são conseqüências ,sobretudo, da elevada intensidade da ligação estabelecida entre seus átomos que é denominada de metálica A elevada intensidade desse tipo de ligação deve-se ao fato dos átomos dos elemento classificados como metais terem,em geral, grande raio atômico o que determina uma liberação parcial dos elétrons mais externos desses átomos formando cátions que em suas cargas positivas estabilizadas pelos elétrons semilivres que apresentam certa mobilidade e que envolvem a estrutura como uma espécie de nuvem eletrônica .

Com isso os metals apresentam as seguintes propriedades. ‘k Fase de agregação Praticamente todos os metais apresentam-se na fase sólida em condições ambientais única exceção é o mercúrio que apresenta-se no estado líquido ,nestas condições. * Pontos de ebulição e fusão Devido à elevada intensidade da interação entre os aglomerados metálicos geral , os metais apresentam elevado ponto de fusão e ebulição * Dureza

Em geral os metais são sólidos moles salvo algumas exceções como o irídio e o crômio ,cuja dureza é elevada. * Tenacidade Possuem alta tenacidade ,suportando pressões elevadas sem sofrer rupturas. ‘k Resistência à tração Os metais são bastante resistentes à tração ,isto é , são resistentes às forças aplicadas ao se ” uxar” ou “alonga”‘ um material metálico. Essa alt tração indica que a PAGF 13 metálica é muito elevada e difícil de romper. * Maleabilidade São facilmente transformados em lâminas . sso indica que a sua estrutura interna apresenta grande regulandade ,pols, quando m material metálico é submetido a uma força que o deforma ,as partículas se rearranjam sem que a sua estrutura geral seja muito modificada. * Ductibilidade Possuem elevada ductibilidade, ou seja, submetendo o metal ? elevadas temperaturas ,consegue-se transformá-lo em fio. * Condutibilidade elétrica Os metais são excelentes condutores de eletricidade tanto na fase sólida como na fase líquida devido à presença ,na sua estrutura, de elétrons semilivres.

Martha Reis Reatividade A reatividade de um metal é a sua capacidade de deslocar outro metal ou o hidrogênio ácido H+ (cátion hidrônio) m uma reação de deslocamento. Essa capacidade varia de acordo com o nível de facilidade do metal em doar elétrons(eletroposititividade) ,isto é , quanto maior for o raio atômico dos átomos de um determinado metal maior será sua facilidade de ceder elétrons e será sua reatividade.

Por fins práticos foi criada a fila de reatividade dos metais na qual estes estão dispostos , da esquerda para a direita,na ordem decrescente de reatividade ,além de estarem localizados antes ou depois do hidrogênio , o que indica a sua capacidade ou não de deslocá-lo e o nível de nobreza (que é a reduzida ou raticamente nula capacidade de um metal partlcipar de reações de deslocamento)dos mesmos.

Dessa forma, os metais que estão à esquerda do hidrogênio são capazes de deslocá-lo e os que estão à sua direita não,sendo os primeiros mais 13 hidrogênio são capazes de deslocá-lo e os que estão à sua direita não,sendo os primeiros mais reativos que os últimos.

Tabela de reatividade dos metais: Embora os metais nobres não sejam capazes de deslocar o hidrogênio, estes metais são capazes de reagir com os ácidos oxidantes H2S04 (ácido sulfúrico concentrado ) e o HN03(ácido ítrico diluído ou concentrado) , além do ácido mineral H2S(ácido apesar de ser mineral capaz de reagir com os seguintes metais nobres : prata ,mercúrio e cobre . ttp:// www_mundovestibular. com. br/articles/1104/1 /REATIVIDA DE-DE METAIS-/paacuteginal. html Características e propriedades dos halogênios O grupo dos halogênios (do grego: formador de sais) corresponde ao 7A das tabelas periódicas mais atuais e 17A das mais antigas. Esse grupo é constltuido apenas por elementos ametálicos e monovalentes que são denominados de: Flúor, Cloro, Bromo, lodo e Astato.

Por necessitarem de apenas um elétron para se tornarem stáveis isoladamente e devido aos seus raios atômicos,em geral ,reduzidos, os elementos desse grupo são altamente eletronegativos e ,portanto,formam excelentes agentes oxidantes e tendem a formar ligações fortes ,do tipo iônica, com metais, principalmente quando estes são do grupo IA (Metais Alcalinos) e 2A (Metais Alcalinos Terrosos). A eletronegatividade dos elementos desse grupo decresce de cima para baixo, logo o Flúor é o mais eletronegativo e o Astato é omenos eletronegatividade.

O estado de agregação s das substâncias simples O estado de agregação das moléculas das substâncias simples ormadas por elementos dessa família é variado, sendo as formadas por flúor e o Cloro gasosas, as constituídas pelo Bromo líquidas e as que possuem lodo e o Astato sólidas. Todos, a exceção do Astato,quando formam substâncias simples possuem atomicidade igual a dois , isto é , na natureza encontra-se (mesmo que dificilmente, devido a alta reatividade dos halogênios) F2 (gás flúor) e não F, 12 (sólido lodo) e não ,sendo apenas o Astato monoatômico (AO.

A explicação dessa diversidade de estados físicos para elementos do mesmo tipo e família está na densidade eletrônica de cada um,isto é , quanto maior o úmero atômico maior será a quantidade de elétrons dos átomos no estado fundamental e,portanto, a nuvem e a densidade eletrônica ao redor do núcleo do átomo também será maior, conseqüentemente mais intenso serão os dipolos induzidos das moléculas apolares das substâncias simples desses elementos, e com isso,mais fortes serão as interações intermoleculares, explicando-se ,dessa forma, o porquê do Flúor(F2) de número atômico iguala 9 ser gasoso e o lodo(12) de número atômico igual a 53 ser sólido. Junto ao aumento de densidade eletrônica, estão o aumento da densidade específica e dos pontos de fusão e ebulição.

O Astato seria o mais denso e menos volátil dos halogênios (PF = 3020C e PE -337 cc), entretanto, sendo o elemento mais raro do mundo esses dados são desconhecidos ou imprecisos, logo, ao lodo (d 4,94 g/cm3, PF 1140C, PÉ 1840C) é dado o título de mais denso e menos volátil do grupo 7A. Os halogênios, em geral, são bastante reativos e tóxicos aos organi menos volátil do grupo IA. Os halogénios, em geral, são bastante reativos e tóxicos aos organismos. Sendo utilizados no tratamento de ferimentos (lodo), na purificação da água (Cloro) ou na limpeza dentária (Flúor) por essas características. O único não-tóxico é o lodo, pois é essencial ao bom funcionamento do sistema hormonal humano, porém certas exposições podem acarretar algumas lesões .

Obtenção dos halogênios Os halogênios são de fácil obtenção, pois todos eles. com exceção do flúor,podem ser adquiridos com o tratamento de haletos(sais formados por ânions constituídos de halogênios) . com um oxidante adequado,ou seja,submetendo o ânion formado por um determinado halogênlo(ânion proveniente de um haleto)a um oxidante adequado forma-se halogênio molecular e outra substância originária da redução. Reatividade dos halogênios A reatividade dos halogênios pode ser identificada através da análise da fila de reatividade dos ametais, já que todo halogênio é um ametal,logo pode-se falar em reatividade dos ametais para se referir à reatividade dos halogênio.

Logo,a reatividade dos ametais ,assim como a dos halogênios ,consiste em ser a capacldade de um ametal deslocar outro em uma reação de deslocamento ,formando com o radical ou elemento restante uma substância composta. Essa capacidade pode ser identificada através da fila de reatividade dos ametais que dispõe estes ida esquerda para a direita ,na ordem decrescente de eatividade,sendo os mais reativos capazes de deslocar os menos reativos que vem depois deles nesta fila. Ao contrário da fila de reatividade dos metais,na fila dos ametais todos os elementos representados apresentam-se de reatividade dos metais,na fila dos ametais todos os elementos representados apresentam-se antes do hidrogênio o que demonstra que todos são mais reativos que este. Fila de reatlvidade dos ametais .

F > O > Cl > Br > I > S > N > C > p http://www. infoescola. com/quimica/halogenios/ http://www. colegioweb. com. br/quimica/fila-de-reatividade -quimica-dos-ametais Resultado e discussão Compostos I Metal I Observações e resultados I HCL(conc. ) Alumínio Houve a ocorrência de uma reação rápida com o surgimento de uma coloração branca acinzentada e liberação de calor. Notou-se também a liberação de gás devido a formação de bolhas I HCL (dil. ) Alumínio I Verificou-se o processamento de uma reação relativamente lenta ,exotérmica onde todo o alumínio foi consumido Observou-se também que depois de um tempo o sistema apresentou-se translúcido e com uma cor acinzentada.

I HN03(conc. ) I Alumínio I Após o aquecimento notou-se a ormação de bolhas e de uma coloração levemente amarela . I HN03(dil. ) Alumínio Notou-se a formação de bolhas ea ocorrência de uma reação lenta e que necessitou de aquecimento H2S04(conc. ) (aqueceu?!? ) I Aluminio Houve a formação de um material branco e de bolhas H2S04(dil. ) I Aluminio Nada ocorreu CuS04 1 Alumínio I A solução que era azul aos poucos foi clareando ,passando a apresentar um coloração mais próxima do branco. Houve a formação de um sólido vermelho metálico que depositou-se no fundo do tubo de ensaio I Alum[ni0 observou-se nada FeC13 1 Alumínio Tabela 1

Não observou-se nada I Os efeitos produzidos ao se adicionar o metal alumínio em cerca de 2 ml de ácido clorídrico concentrado (olhar a tabela acima), deve-se ao fato do alumínio ser capaz de deslocar o hidrogênio,por vim antes dele na fila de reatividade dos metais ,tendo ocorrido desse forma uma reação de deslocamento em que há a liberação de gás hidrogênio(o que justifica a formação de bolhas ) e a formação do sal cloreto de alumínio que por ser branco e solúvel em meio ácido , como todos os sais, forma com esse meio uma solução transparente *Essa reação ocorre rapidamente e a equação uímica que representa simbolicamente e resumidamente essa reaçao e: 2AI(s) + 2AIC13 O surgimento de uma coloração acinzenta, a efervescência, a liberação de calor o que a classifica como reação exotérmica e o processamento lento das alterações verificadas após o adicionamento do alumínio a cerca de 2 ml de ácido clorídrico diluído(observar tabela 1), permite concluir que apesar do ácido e do metal serem iguais aos citados no parágrafo anterior a reação desencadeada nesta situação foi mais lenta porque a diferença de concentração interfere na velocidade de uma reação de modo ue quanto mais concentrado os reagentes ,ou pelo menos um deles, estiverem ,mais veloz será a reação. Observando-se a tabela 1 com um todo é possivel notar que em todos os casos que envolveram ácidos diluídos e concentrados ,a reação com o concentrado foi mais rápida do que a com o diluído. lsso ocorre porque a concentração dos reagentes influência na v rápida do que a com o diluído. sso ocorre porque a concentração dos reagentes influência na velocidade das reações, pois quanto maior for a concentração dos reagentes maior serão as chances de haver colisões entre as partículas que formam os esmos e havendo mais colisões, mais rapidamente as ligações existentes entre os átomos que constituem os reagentes serão quebradas,possibilitando mais rapidamente a formação de outras ligações diferentes das primeiras. Como os reagentes são os mesmos da reação citada anteriormente os produtos são os mesmos e a equação química abaixo é praticamente igual a anterior: Al(s) + HCl(dil. ) AIC13 + No sistema ácido nítrico concentrado mais alumínio (observar tabela 1) detectou-se o surgimento de uma coloração levemente amarela , porque ocorreu uma reação de deslocamento entre ssas duas substâncias.

Nessa reação , o alumínio, por ser capaz de deslocar o hidrogênio,por vim antes deste na série de reatividade dos metais ,desloca a substância simples e gasosa hidrogênio(H2) do ácido nítrico e forma com o radical restante desse composto (ou ânion nitrato ) uma nova substância composta que é o nitrato de alumínio *Logo , nessa reação ocorre a formação do nitrato de alumínio e da substância simples hidrogênio(H2) que por ser gasosa forma bolhas e sai do sistema , essa reação é representada de forma simplificado pela equação química abaixo: 6HN03(CONC. + 2Al + 3H2 Quando se utilizou ácido nítrico diluído no lugar de ácido nítrico concentrado ,verificou-se a ocorrência dos mesmos fenômenos e formação dos mesmos produtos ,havendo apenas distinção quan ocorrência dos mesmos fenômenos e formação dos mesmos produtos ,havendo apenas distinção quanto à velocidade, sendo que com o primeiro a reação foi mais lenta e com o segundo foi mais rápida. _ogo a equação quimlca que representa a reação entre ácido nítrico diluído e alumínio é igual a anterior diferenciando-se apenas pelo fato do ácido está diluído: 6HN03(dil. ) +2Al +3H2 A observação explicitada na tabela 1 e verificada quando colocou-se o aluminio em cerca de 2 ml de ácido sulfúrico concentrado ,deve-se ao desencadeamento de um a reação de deslocamento entre esse metal e o ácido sulfúnco. Nessa reação houve a formação do sal sulfato de alumínio e de um gás ,igual ao das reações anteriores, que é o gás hidrogênio ,cuja formação deve-se a capacidade do metal alumínio deslocar hidrogÊnio dos ácidos e formar com o radical ou ânion restante ,que neste caso foi o anion sulfato(S04),um sal.

Essa reação é perfeitamente representada pela equação abaixo: 3H2S04 + + 31-42 Já quando se empregou ácido sulfúrico diluído no lugar do concentrado não verificou-se nenhuma alteração após o adicionamento de alumínio. Como a concentração dos reagentes apenas interfere na velocidade de uma reação não impedindo ou possibilitando sua ocorrência não desencadeamento dessa reação ,que deveria ter ocorrido, deve-se provavelmente ao não aquecimento desse sistema e ao fato da superfície do aluminio ,que poderia conter algum tipo de material apassivador que impediu o processamento dessa reação,não ter sido lixada. O efeito observado com o adicionamento de alumínio à uma solução aquosa de su