Robath Química
Robath Química
Robath Química
Ao terminar as Forças de Vander iremos em seguida falar das polaridades das substâncias
dipolo e os seus momentos deipolares e por lá vão
Também introduziremos as ligações metálicas mais centralizadas nas ligas metálicas e nas
indústrias metalúrgicas de Moçambique e as mais destacáveis. Então sem prolongar o
inevitável iremos introduzir o esperado trabalho.
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Forças Intermoleculares ou Forças de Van der Waals
Forças intermoleculares são as forças exercidas para manter unidas duas ou mais
moléculas.Elas correspondem a ligações químicas que têm a função de unir ou repelir as
moléculas de um composto.
Por exemplo, as partículas no estado sólido estão bem próximas, com pouca liberdade de
movimento, o que significa que a força de atração entre suas moléculas ou força intermolecular
é bem grande.
E quanto maior for essa força, maior será a energia necessária para rompê-la e mudar o estado
físico do material.
Mesmo entre materiais que estão no mesmo estado físico, nota-se que existem diferentes
forças intermoleculares. Um exemplo é se despejarmos três gotas de acetona e três gotas de
água em colheres separadas e observarmos o que ocorre. Veremos que a acetona evaporará
bem mais rápido que a água, o que significa que suas forças intermoleculares são mais fracas.
O físico holandês Johannes Van der Waals estudou e propôs a existência dessas forças, em
1873. Por isso, elas passaram a ser chamadas de Forças de Van der Waals. Apenas as forças
intermoleculares existentes entre moléculas apolares foram explicadas por outro cientista: Fritz
London.
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Classificação
As forças intermoleculares são classificadas em três tipos que variam conforme a intensidade:
O conjunto das forças intermoleculares também pode ser chamado de Forças de Van der
Waals.
Ligação de Hidrogênio
A ligação ou ponte de hidrogênio ocorre em moléculas polares que têm o hidrogênio unido à
elementos eletronegativos e com volume atômico baixo, como o oxigênio (O), flúor (F) e
nitrogênio (N).
É a força intermolecular mais forte, pois existe uma grande diferença de eletronegatividade
entre os elementos.
Um exemplo de ligação de hidrogênio ocorre na molécula de água (H2O) nos estados sólido e
líquido.
ligação de hidrogênio
Ligação de hidrogênio das moléculas de água (H2O). Na água líquida essa interação ocorre de
forma desordenada, enquanto que no gelo as moléculas dispõem-se tridimensionalmente em
uma estrutura cristalina organizada.Para adquirir mais conhecimento, leia também esses
textos:
Dipolo-dipolo
Nas ligações dipolo-dipolo, as moléculas polares interagem de maneira que os polos opostos
sejam preservados.
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interação dipolo dipolo
Com o exemplo acima, podemos perceber que a interação dipolo-dipolo ocorre devido à
atração entre os polos de carga oposta.
Dipolo induzido
O dipolo induzido é constituído pela atração não gravitacional que ocorre em todas as
moléculas e é o único tipo de atração entre moléculas apolares.
Os elétrons estão distribuídos de forma uniforme e não há formação de dipolo elétrico. Porém,
quando as moléculas apolares se aproximam induzem a formação de dipolos temporários.
Nos estados físicos sólido e líquido, as moléculas estão tão próximas que forma-se uma
deformação instantânea das nuvens eletrônicas e originam-se polos positivo e negativo.
Iônica
A ligação iônica é considerada uma ligação química forte. Ela é produzida pela atração
eletrostática entre íons de cargas diferentes (+ e -).
ligação iônica
Consiste na relação estabelecida entre metal e não-metal por meio da transferência de elétrons.
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Covalente
As forças que produzem a ligação covalente resultam na partilha de pares de elétrons entre
dois átomos de não-metais.
Ligação covalente
A maior parte dos compostos covalentes tem pontos de ebulição e fusão baixos, são pouco
solúveis em água e dissolvem-se com facilidade em solventes apolares.
Metálica
A ligação metálica resulta das forças exercidas no interior das moléculas de substâncias
metálicas.
Ligação metálica
Os metais têm poucos elétrons de valência, sendo bons condutores de eletricidade, calor e
refletem a radiação.
a) Molécula polar:
Uma molécula é polar quando o número de nuvens eletrônicas no átomo central é diferente do
número de átomos (do mesmo elemento químico) ligados a esse átomo.
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Como a molécula de água apresenta no seu átomo central 4 nuvens eletrônicas e há 2 átomos
do mesmo elemento (hidrogênio) ligados a ele, ela é polar.
b) Molécula apolar
Uma molécula é apolar quando o número de nuvens eletrônicas no átomo central é igual ao
número de átomos (do mesmo elemento químico) ligados a esse átomo.
Como a molécula de gás carbônico apresenta no seu átomo central 2 nuvens eletrônicas (2
ligações duplas) e 2 átomos do mesmo elemento (oxigênio) ligados a ele, ela é apolar.
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O enxofre apresenta seis elétrons na camada de valência e utiliza
dois desses elétrons na ligação dativa e na dupla com o oxigênio, não sobrando elétrons não
ligantes no átomo central (oxigênio).
Como a molécula de trióxido de enxofre apresenta no seu átomo central 3 nuvens eletrônicas
(2 ligações dativas e uma ligação dupla) e 3 átomos do mesmo elemento (oxigênio) ligados a
ele, ela é apolar.
Podemos determinar a polaridade de uma molécula utilizando a soma dos vetores momento
dipolar (μR). Um vetor momento dipolar é uma seta que indica para qual átomo os elétrons de
uma ligação estão deslocando-se (eletronegatividade).
μR= o
μR ≠ O
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Fórmula estrutural do ácido clorídrico com vetor e polo
NOTA: Se a soma vetorial de uma molécula for igual a zero (μR = O), ela será
apolar.
É a polaridade das moléculas dos compostos que explica uma série de propriedades de cada
substância
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Definição conceitual de momento dipolar e momento dipolar resultante.
A molécula será apolar se o momento dipolar for igual a zero, mas se for diferente de zero,
significa que ela é polar.
Metais importantes da indústria moçambicana (Al, Fe, Zn, Ag e Cu) Ocorrência, Obtenção e
Aplicações
Alumínio (Al)
Ocorrência
Obtenção
Antes da extracção do metal, o óxido de alumínio é misturado com criolite (Na3AlF6), para
baixar o ponto de fusão de 2000c para cerca de 950-1000c, o que faz diminuir os custos de
produção. A mistura é então aquecida e o líquido fundido usado como electrólito.
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Ambos os eléctrodos são de grafite (carbono):
No cátodo – os iões positivos do alumínio (Al) são atraídos, captam electrões e transformam-
se em átomos:
Al3+(l) + 3 e– → Al (l)
No ânodo – os iões negativos do óxido são atraídos, oxidam-se (libertam electrões) e formam
moléculas de O2:
2 O2-(l) + 3 e– → O2(g) + 4 e–
O oxigênio libertado no ânodo reage com o carbono dos eléctrodos (grafite), libertando CO2, de
acordo com a seguinte equação:
Aplicação do alumínio
A utilização do alumínio é muito superior à utilização de qualquer outro metal, com excepção
do ferro, tendo uma enorme importância na economia mundial.
· Aeronáutica (as amálgamas do alumínio com outros metais têm uma importância vital na
construção de aviões e foguetões);
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· Sinais de trânsito;
· Brinquedos;
· Propelentes e explosivos;
· Material dentário.
Ferro (Fe)
Ocorrência
O ferro aparece na Natureza sob a forma de muitos compostos, sendo, no entanto, a hematite
(Fe2O3) um dos mais vulgares.
Como já se referiu, tanto o carbono como o monóxido de carbono são capazes de remover o
oxigênio de compostos, pelo que são utilizados para reduzir os metais que se situam abaixo do
carbono na série electroquímica, como é o caso do ferro.
O ferro aparece principalmente na hematite, podendo também ser obtido através da magnetite,
da siderite, da limonite e da pirite.
Obtenção
Fonte de calor
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O ar quente insuflado pelo fundo da fornalha é proveniente dos gases quentes que saem na
parte superior, depois de destilado para obter produtos como o benzol, naftalina e outros, já que
a energia térmica é cara e assim não há desperdícios.
A redução do minério
Nas zonas mais quentes do forno o carbono pode também actuar como agente redutor:
Às altas temperaturas do forno, o dióxido de carbono formado reage com o carbono para
produzir mais monóxido de carbono.
O ferro que sai do alto-forno, denominado ferro-gusa, contém elevados teores de carbono e de
impurezas.
Após este processo, o gás ainda tem poder combustível e pode ser usado na própria siderugia
ou distribuído para outros consumidores.
Aplicações do ferro
· Em móveis e na decoração;
· No fabrico de portões, grades e postes de iluminação em ferro fundido (liga de ferro com
2% ou 4% de carbono);
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oxigênio (O2) dos pulmões para o resto do corpo;
Ø Tinturaria;
Ø Fungicida;
Ø Reveladores fotográficos;
Ø Eléctrodos industriais.
Zinco (Zn)
Ocorrência
· Willemite (Zn2SiO4)
Obtenção
O zinco é classificado em duas grandes famílias: o zinco primário e o zinco secundário (obtido
a partir de sucatas e resíduos).
O zinco primário representa 80,0% a 85,0% da produção actual, sendo o seu principal processo
de produção o electolítico. Entre os metais não ferrosos, o consumo mundial de zinco só é
superado pelos do alumínio e do cobre. Em alguns campos de aplicação, o alumínio e o plástico
apresentam-se como substitutos do zinco.
A produção de zinco começa com a extracção do mineral, que pode ser realizada tanto a céu
aberto como em jazidas subterrâneas.
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Via seca (pirometalurgia)
O óxido obtido é reduzido com carbono, produzindo o metal (o agente redutor na prática é o
monóxido de carbono formado).
Via húmida
Como subprodutos são obtidos diferentes metais, como mercúrio cádmiro, ouro, prata, cobre e
chumbo, em função da composição dos minerais. O dióxido de enxofre obtido na calcinação é
usado para produzir o ácido sulfúrico utilizado na lixiviação. O excedente é comercializado.
Aplicações do zinco
· Construção civil;
· Peças fundidas;
· Electrodomésticos;
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· Indústria de material bélico e automobilístico.
Os latões e bronzes (ligas cobre-zinco com teores de zinco entre 5,0% e 40,0%) são usados em
acessórios eléctricos e várias outras aplicações.
· Cosméticos;
· Borrachas;
· Explosivos;
· Tintas
· Papel.
O zinco também é utilizado como ânodo para proteção catódica do aço ou do ferro.
Ouro (Au)
Ocorrência
O ouro distribui-se por toda a crusta terrestre, embora ocorra sempre em concentrações muito
pequenas e na forma nativa.
Os maiores filões de ouro do mundo localizam-se na África do Sul, onde ocorrem misturados
com depósitos de quartzo.
Por vezes, o ouro ocorre em pirites e pirrotites, podendo ser obtido como produto secundário
na extracção do cobre, da prata, do chumbo, do zinco ou do níquel.
Embora em quantidades muito pequenas, o ouro também existe na água do mar, estimando-se
que nos oceanos e mares de todo o mundo existam cerca de 70 milhões de toneladas deste
elemento.
Os maiores produtores do ouro no mundo são a África do Sul, a Rússia, o Canadá, os Estados
Unidos da América e a Austrália.
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Obtenção
· Noutros casos, esta última fase é substituída pela reacção do ouro com cianeto de sódio,
com posterior precipitação do metal puro por reacção com zinco ou alumínio.
· A massa arenosa fina passa por calhas transportadoras equipadas com desbastadores e
chega a coadores com fundo revestido de veludo filetado;
· O ciclo da extracção, quase sempre finalizado com amálgama, inclui ainda a refinação,
quando o ouro contém impurezas, que podem ser eliminadas por copelação, por via química
(pela acção do cloro ou do ácido sulfúrico) ou por electrólise
Aplicações do ouro
O ouro, que pode ser encontrado em forma relativamente pura na Natureza, tornou-se, devido à
singularidade das suas propriedades físicas, o mais apreciado dos metais, muito utilizado,
desde a Antiguidade, em joalharias, ourivesarias e decoração.
· Em joalharias, o ouro é geralmente empregue em ligas 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;
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· O ouro é classificado por quilate, sendo que 24 quilates correspondem ao ouro puro. Uma
liga de 12 quilates contém cinqüenta por cento de ouro;
· Quando os quilates são estipulados por lei, diz-se que o ouro é de lei.
· Adorno de fachadas.
Mais de metade da produção mundial de ouro é adquirida pelos bancos centrais de todos os
países para construir reserva monetária.
Além disso, o ouro pode ser utilizado para cobrir diferenças nas balanças de pagamentos dos
diferentes países.
Prata (Ag)
Ocorrência
A prata é um elemento químico puro, metálico, que no estado natural se apresenta branco e
brilhante. Na Tabela Periódica dos elementos, pertence ao grupo dos metais de transição,
enquadrada na família do cobre e do ouro. O seu símbolo químico, Ag, deriva de argentum
(prata, em latim).
A prata nativa aflora em superfícies rochosas, às vezes em filões de grande massa e riqueza.
Encontra-se principalmente na argentite, bromargirite, cerergirite, proustite e galena (sulfureto
de chumbo). Todas as galenas contêm entre 0,01 e 0,05% de prata, mas só recebem o nome de
argentíferas quando o seu teor supera 0,5%.
Obtenção
Aplicações da prata
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A prata é um material nobre, mais duro que o ouro e mais mole que o cobre, tendo, no estado
metálico, amplo emprego em:
· Objectos de culto;
· Objectos de adorno.
Nas ligas com o cobre, o que lhe confere maior dureza, é usada na produção de moedas.
Na indústria é utilizada:
A partir do metal, produzem-se sais de prata, com variadas aplicações em análise química e no
fabrico de películas sensíveis para a fotografia e radiografia.
Cobre (Cu)
Ocorrência
Apesar de ser um dos metais menos abundantes na crosta terrestre, é de fácil obtenção,
apesar de muito trabalhosa, devido à baixa concentração do metal nos minerais.
O cobre nativo só acompanha os seus minerais em bolsas que afloram na superfície, podendo
a sua exploração ser a céu aberto.
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Geralmente, na capa superficial são encontrados em pequenas quantidades minerais oxidados
(cuprite) junto ao cobre nativo, o que explica a sua utilização milenar, já que o metal podia
facilmente ser extraído em fornos de fossa.
Na continuação, por debaixo do nível freático, são encontradas as calcosine (S2Cu) e coveline
(SCu) e, finalmente, a calcopirite (S2FeCu), cuja exploração é mais rentável que as anteriores.
Acompanhando estes minerais, encontram-se outros, como a bornite (Cu5FeS4), os cobres
cinzas, os carbonetos azurite e malaquite, que formam massas importantes nas minas de
cobre por serem as formas normalmente derivadas dos sufuretos.
Obtenção
Antes de se submeter aos diversos tratamentos térmicos, os minérios são submetidos a uma
preparação mecânica que tem por objectivo enriquecer aqueles, eliminando a ganga, isto é,
todos os elementos não contendo metal ou em quantidade insuficiente para merecer
tratamento térmico. Entre estas operações, citam-se a moagem, a lavaem e a flotação.
À medida que os ânodos se dissolvem, os cátodos, onde o cobre puro se de deposita, crescem
de tamahno. As impurezas metálicas que são mais reactivas que o cobre são oxidantes no
ânodo, mas não se depositam no cátodo, porque os seus potenciais-padrões são mais
negativos que do iaô Cu. No entanto, os metais menos reactivos não são oxidados no ânodo,
sendo recolhidos na parte inferior do ânodo como lama, que é posteriormente processada para
recuperar os metais mais valiosos, como a prata e o ouro.
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Aplicações
A principal aplicação do cobre (Cu) é como material condutor (fios e cabos), destino de
aproximadamente 45% do consumo anual de cobre (transmissão de energia, geradores, fios e
cabos telegráficos, telefones, iluminação, e outros.).
· Electoímanes;
· Motores elécticos;
As ligas com outros metais têm grande importância comercial (principalmente as feitas com o
estanho e o zinco, originando o bronze e o latão, respectivamente), embora o seu uso seja
muito freqüente na forma pura.
· Expandir o investimento privado, mas seguindo boas práticas, sob o ponto de vista social
e ambiental;
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Ligas metálicas e suas aplicações
Uma liga metálica é uma solução sólida que se obtém por arrefecimento de uma mistura
homogênea fundida de um metal com um ou mais elementos, metálicos ou não metálicos.
A liga tem uma aparência exterior homogênea, não podendo os seus componentes ser
separados por processos físicos.
As ligas representam uma “família” enorme de materiais produzidos com uma gama extensa
de propriedades que encontram grande aplicação na sociedade tecnológica actual devido à
possibilidade de se poder controlar a sua composição e, consequentemente, “desenhar” as
suas propriedades.
As ligas metálicas mais vulgares incluem os metais situados no bloco d da tabela periódica e o
alumínio.
Estas ligas possuem algumas características que os metais “puros” não apresentam e por isso
são produzidas e muito utilizadas como, por exemplo:
Propriedades
-Aço
-Constituição
Bi, Pb, Sn e Cd
Au, Ag e Cu
Fe e C
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Principais ligas metálicas e suas aplicações
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Conclusão
No período de experiência do trabalho foi entendido por nós vários facto como as Forças de
Vander Waals, as polaridades das substâncias dipolo e momento dipolar.
E também durante a realização deste trabalho percebemos que os metais: Alumínio (Al), Ferro
(Fe), Ouro (Au), Zinco (Zn) e Cobre (Cu), são muito imortantes na indústria Moçambicana.
Pudemoa perceber que esses metais são muito aplicados em várias indústrias Moçambicanas
para o fabrico de vários condimentos ou produtos.
Foi muito bom ter realizado este trabalho pois já sabemos onde ocorre o alumínio, o ferro, o
ouro, o cobre e zinco, sua obtenção e suas aplicações.
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Bibliografia
Teresa Sobrinho Simões, M. A. (2010). QUÍMICA – 11.ª CLASSE. Maputo: Plural Editores
Moçambique.
Maxime Boaness, S. San Damela... Polaridades das substâncias. Oficias 11.a Classe 2a Ed.
Maputo Plural Editores. 2021.
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