Alotropia

Alotropia

É a propriedade que tem um mesmo elemento químico de formar duas ou mais substâncias simples diferentes.

Exemplos:

02 (gás oxigênio) e 03 (ozônio).

O gás oxigênio e ozônio diferem um do outro na atomicidade, isto é, no número de átomos que forma a molécula. Dizemos que o gás oxigênio e o ozônio são as FORMAS ALOTRÓPICAS do elemento químico oxigênio.

O oxigênio existe no ar atmosférico, sendo um gás indispensável à nossa respiração. O ozônio é um gás que envolve a atmosfera terrestre, protegendo-nos dos raios ultravioleta do sol. Devido às suas propriedades germicidas, o ozônio é utilizado como purificador da água potável.

Diamante e grafite: São duas substâncias simples bem diferentes uma da outra, sendo entretanto formadas pelo mesmo elemento químico, o carbono. Diamante e grafite são, pois, as formas alotrópicas do elemento químico carbono.

Estas substâncias diferem entre si pela estrutura cristalina, isto é, pela forma de seus cristais. A maneira dos átomos de carbono se unirem é diferente, na grafite e no diamante. Existem outros elementos químicos que possuem formas alotrópicas, como, por exemplo, enxofre rômbico e enxofre monoclínico, que diferem um do outro pela estrutura cristalina.

O fósforo vermelho e o fósforo branco são alótropos do elemento químico fósforo, que diferem entre si pela atomicidade.

As formas alotrópicas de um elemento químico podem, pois, diferir uma da outra pela atomicidade ou então pela estrutura cristalina. É importante que não se esqueça do seguinte detalhe, ALOTROPIA refere-se somente a SUBSTÂNCIAS SIMPLES.

Fenômenos Físicos e Químicos - Fenômeno é toda e qualquer transformação que ocorre com a matéria, podendo basicamente ser classificado em físico ou químico.

Fenômeno Físico  - É todo fenômeno que ocorre sem que haja a formação de novas substâncias. São fenômenos físicos: a queda de um corpo, a reflexão da luz em um espelho, a dilatação dos corpos, a evaporação do álcool, a fusão do gelo, etc. As mudanças de estado físico sofridas pelas substâncias são fenômenos
físicos.

Além da densidade absoluta, são propriedades físicas da matéria. os pontos de fusão e ebulição. Essas propriedades são específicas de cada substância, caracterizando as mesmas.

Ponto de Fusão: é a temperatura na qual a substância passa do estado sólido para o líquido, sob determinada pressão.

Ponto de Ebulição: é a temperatura na qual a substância passa do estado líquido para o gasoso, sob determinada pressão.

Sob pressão normal, isto é, ao nível do mar, a água apresenta as seguintes características:
Ponto de fusão: OoC; Ponto de ebulição: 100oC.

A densidade da água é igual a 1 g/cm3 na temperatura de 4 oC .

De modo semelhante, sob determinada pressão, cada substância possui um valor fixo dos pontos de fusão e ebulição, como também da densidade.

É bom saber que, para cada substância, tem-se:

Isto significa dizer que se o gelo se funde a O0C, a água solidifica nesta mesma temperatura.

Se a água líquida vaporiza a l000C, seus vapores se condensam também a l000C.

Para ocorrer fusão ou vaporização, deve haver aquecimento da substância, enquanto que na condensação ou solidificação a substância deve ser resfriada.

Devido ao calor solar, a água contida em um recipiente evapora. Se este mesmo recipiente com água for aquecido em um fogão, a água entrará em ebulição. Portanto, a ebulição é rápida em relação à evaporação. Tanto a ebulição quanto a evaporação são diferentes tipos de vaporização.

Certas substâncias passam do estado sólido diretamente para o gasoso quando recebem calor. O oposto também pode ocorrer. Este fenômeno é a sublimação. Tal fenômeno ocorre com a naftalina e o todo sólido.

Durante qualquer mudança de estado físico de uma substância pura, sua temperatura permanece constante.

Fenômeno Químico - É todo fenômeno que ocorre com a formação de novas substâncias.

São fenômenos químicos: a combustão do álcool, o enferrujamento do ferro, a respiração dos seres vivos, a fotossíntese realizada pelos vegetais clorofilados, etc.

Os fenômenos químicos são também denominados REAÇÕES QUÍMICAS. As reações químicas são representadas graficamente por meio de EQUAÇÕES QUÍMICAS.

Combustão do etanol ou álcool comum: Nesta reação química, representada pela equação acima, uma molécula de etanol (C2 H5 OH) reage com três moléculas de gás oxigênio do ar atmosférico (02), produzindo duas moléculas de gás carbônico (C02) e três moléculas de água.

Naturalmente, se a queima do álcool ocorreu em um recipiente aberto, o gás carbônico e o vapor d'água formados foram liberados para o ar atmosférico.

Em qualquer reação química, o número de átomos de cada elemento no 1º e 2º membros da equação deve ser o mesmo. Por isto, para cada substância, o número de moléculas que reagem e são produzidas nem sempre é o mesmo.

Os números que aparecem à esquerda de cada fórmula são os coeficientes da equação, que indicam o número de moléculas que reagem e são produzidas. Neste exemplo, os coeficientes são: 1, 3, 2 e 3.

Fotossíntese: Quando um vegetal clorofilado realiza fotossíntese, para cada 6 moléculas de gás carbônico que reagem, são necessárias 6 moléculas de água para produzirem 1 molécula de glicose e 6 de oxigênio.

Naturalmente, o número de moléculas que reagem e são produzidas durante a fotossíntese é bem maior do que esse, mas corresponde a valores múltiplos desses coeficientes.

Se um dos coeficientes da equação for multiplicado por um número, todos os coeficientes desta equação deverão ser multiplicados pelo mesmo número.

Verifique o número de átomos, de cada elemento no 1º e 2º membros da equação acima:

C: 6 átomos no 1º membro e 6 átomos no 2º membro.
O: 18 átomos no 1º membro e 18 átomos no 2º membro.
H: 12 átomos no 1º membro e 12 átomos no 2º membro.

Isto significa que a equação acima está corretamente balanceada, ou
seja, os seus coeficientes estão ajustados.

Para contar o número de átomos de cada elemento, deve-se multiplicar o coeficiente pelo correspondente índice (número que fica abaixo e à direita do símbolo).

Se o elemento aparece em mais de uma substância do mesmo membro, seus átomos devem em seguida ser somados.

Verifique se a equação de combustão do etanol, exemplo a, está corretamente balanceada. Conte e escreva o número de átomos de cada elemento no 1º e 2º membros.

Segundo o cientista francês, Antolne Laurent de Lavoisier, em uma reação química: “A soma das massas das substâncias reagentes é igual à soma das massas dos produtos da reação.”

Este enunciado é conhecido como Lei de Lavolsier ou Lei da Conservação das Massas. Para que uma reação química esteja de acordo com a Lei de LavoIsler, os números de átomos dos elementos devem ser iguais nos dois membros da equação, ou seja, a equação deve estar corretamente balanceada.

Fonte: Geologo.com

Ouro (Au), Ocorrência e Obtenção de Ouro

Ouro (Au), Ocorrência e Obtenção de Ouro

O Ouro (Au), elemento químico de símbolo Au, é um metal de cor amarela, denso e brilhante. Graças a essas características, bem como a sua inalterabilidade e raridade, é o metal precioso por excelência. Apresenta certas propriedades físicas e químicas singulares: tem grande ductilidade, isto é, pode ser facilmente reduzido a fios sem se romper; sua maleabilidade é tão elevada que pode ser batido até alcançar uma espessura da ordem de 0,0001mm, em folhas translúcidas; e tem pouca dureza, pelo que é frequentemente usado em ligas com cobre e prata. Bom condutor de calor e eletricidade, o ouro não se altera em contato com o ar e a água, mas é atacado pelo cloro e dissolve-se no mercúrio. Não é atacável por ácidos isolados, mas somente por ação da água-régia, mistura dos ácidos clorídrico e nítrico.

Símbolo de riqueza e importante fator econômico em todas as épocas, a ponto de ter servido de padrão internacional de conversão de moedas por mais de um século, o ouro encontrou novas aplicações, no fim do século XX, nas indústrias eletrônica e espacial.

Mineral nativo, o ouro cristaliza-se no sistema cúbico (monométrico, isométrico ou regular), e são raros os cristais distintos e perfeitos. Ocorre comumente em formas arborescentes alongadas e não tem clivagem, ou seja, fragmentação em planos.

Ocorrência e obtenção - O ouro está amplamente distribuído na natureza, embora em concentrações escassas. Normalmente encontrado em rochas magmáticas, na forma de partículas de várias dimensões, o ouro também ocorre em rochas sedimentares e frequentemente em conexão com rochas metamórficas. Encontra-se, mais frequentemente e em quantidades apreciáveis, em depósitos sedimentares clásticos denominados placers.

Quando associado ao quartzo, o ouro é encontrado de maneira irregular: em pequenas lâminas (frequentemente invisíveis a olho nu), cordões e mesmo massas de cristais. Os minerais que comumente acompanham o ouro são: pirita, calcopirita, galena, esfalerita, arsenopirita, tetradimita, minerais de telúrio, bismuto nativo, arsênico nativo, estibinita, cinábrio, magnetita, hematita, barita, xilita, apatita, fluorita, siderita e crisocola.

Durante muito tempo o ouro foi obtido não diretamente dos veios de quartzo, mas de depósitos secundários encontrados nos vales, nas encostas de montanhas ou colinas e no leito dos rios. O ouro aí encontrado apresenta-se usualmente puro, em massas denominadas pepitas quando atingem certas dimensões. Atualmente são mais raros os depósitos sedimentares, e o ouro é obtido diretamente da rocha matriz.

Encontra-se ouro em quase todas as regiões da Terra, sob as mais diversas condições de ocorrência. No Brasil, durante muito tempo os depósitos mais importantes estiveram ao longo da serra do Espinhaço, em Minas Gerais, e a mina de Ouro Velho, nas proximidades de Belo Horizonte, é uma das mais profundas do mundo. Entretanto, na segunda metade do século XX a principal área de extração passou a ser a Amazônia, com destaque para os seguintes garimpos: Serra Pelada, rio Tapajós, rio Amana, rio Parauari, rio Madeira.

Sob o ponto de vista da extração, as minas de ouro pertencem a dois tipos. No primeiro tipo, as minas de rochas auríferas, geralmente localizadas em filões, o teor do minério é da ordem de 6 a 12 gramas de ouro puro por tonelada de terra e rocha. A exploração desse tipo de mina pode ser feita a mais de três mil metros de profundidade. O segundo tipo, as minas de depósitos aluvionais auríferos, é de exploração bem mais fácil. O trabalho se faz por meio de dragas, e os teores minerais são mais baixos que nas minas do primeiro tipo.

Na exploração de veios subterrâneos (filões), o metal é triturado, lavado e submetido à amalgamação, processo que consiste na mistura dos grânulos de ouro com mercúrio em placas de cobre, para separá-los da ganga. O metal puro é obtido por destilação do amálgama. Em outros casos, essa última fase é substituída pela reação do ouro com cianureto de sódio, com posterior precipitação do metal puro por reação com zinco ou alumínio.

O tratamento do ouro encontrado nas areias de aluvião é bem mais simples. A massa arenosa fina passa por calhas transportadoras equipadas de desbastadores e chega a coadores com fundo revestido de veludo filetado. Também se podem utilizar as mesas de balanço e eventualmente a flotação. O ciclo da extração, quase sempre finalizado com a amalgamação, inclui ainda a refinação, quando o ouro contém impurezas, que podem ser eliminadas por copelação, por via química (pela ação do cloro ou do ácido sulfúrico) ou por eletrólise.

Aplicações - Por ser encontrado em forma relativamente pura na natureza, e pela singularidade de suas propriedades físicas, o ouro tornou-se o mais apreciado dos metais, muito utilizado desde a antiguidade em joalheria, ourivesaria e decoração. Artesãos egípcios, minoicos, assírios e etruscos criaram belos e elaborados trabalhos de arte em ouro, material que era aceito na troca por bens e serviços.

Em joalheria, o ouro é geralmente empregado em liga com prata e cobre (ouro amarelo), com níquel (ouro branco), paládio ou platina. O ouro puro diz-se ouro fino; e a liga com menor teor de ouro é chamada de ouro baixo. O ouro é classificado por quilate, que é cada uma das partes em peso de ouro puro contidas em 24 partes do metal usado para a liga. Uma liga de 12 quilates contém cinquenta por cento de ouro, enquanto o de 24 quilates é ouro em estado puro. Quando os quilates são estipulados por lei, diz-se que o ouro é de lei.

Por sua elevada condutibilidade elétrica e resistência a agentes corrosivos, o ouro é empregado na indústria elétrica e eletrônica, no revestimento de circuitos impressos, contatos, terminais e sistemas semicondutores. Películas muito finas de ouro, que refletem mais de 98% da radiação infravermelha incidente, são usadas em satélites artificiais para controle de temperatura e nos visores dos trajes espaciais, como proteção. Da mesma forma, essas películas, aplicadas às janelas dos grandes edifícios comerciais, reduzem a necessidade de ar-condicionado e conferem maior beleza às fachadas. Na área de saúde, o ouro tem aplicação na odontologia, para obturação, e o ouro radioativo se usa na cintilografia do fígado.

Mais de metade da produção mundial de ouro é adquirida pelos bancos centrais de todos os países para constituir reserva monetária. Além disso, como garantia do papel moeda em circulação, o ouro pode ser utilizado para cobrir diferenças nas balanças de pagamentos dos diferentes países.

A adoção do ouro como unidade de conta pelos diferentes sistemas monetários conduziu ao estabelecimento do padrão-ouro, posto em vigor pela primeira vez no Reino Unido em 1821. Tal padrão estipulava relações fixas pelas quais qualquer moeda poderia ser convertida em seu valor em ouro. Depois da primeira guerra mundial, no entanto, o número de países que garantiam a conversão de sua moeda em ouro passou a ser cada vez menor, e a prática foi totalmente extinta após ter sido abandonada pelos Estados Unidos, último país a adotá-la.

Fonte:CPRM