Carvão e seus derivados

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  • Publicado : 1 de novembro de 2011
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Introdução

Assim como Silício, Germânio, Estanho e Chumbo, o Carbono está presente no grupo 14 da tabela periódica. Esse átomo ocorre naturalmente nas modificações alotrópicas diamante, grafite e fulereno e, com maior abundancia em formas impuras, como carvão. Seus compostos são numerosos devido à habilidade que esse elemento possui de formar hibridização sp, sp2, sp3 ao se ligar a outros(hetero) átomos, resultando em compostos essencialmente covalentes. Diante das diversas propriedades químicas e físicas desse elemento e de alguns de seus compostos, como o carvão ativado.
Carvão Ativado é uma forma de carbono puro de grande porosidade, apresenta notáveis propriedades atribuídas à sua área superficial, entre elas, a remoção de impurezas dissolvidas em solução. Pode ser empregado empó ou granulado, conforme a utilização.
O carvão ativado tem a capacidade de coletar seletivamente gases, líquidos e impurezas no interior de seus poros, sendo por isso vastamente utilizado em sistemas de filtragem. Veja algumas de suas aplicações:
Tratamento de água: o carvão cumpre a função de absorvente. Ele retém em seus poros certos tipos de impurezas: partículas grandes que causamcoloração, sabor ou odor indesejável na água. Essas partículas permanecem fixadas ao carvão ativado por força físicas (aderência).
Tratamento de efluentes: neste caso o carvão é usado para classificação, desodorização e purificação de líquidos efluentes (esgotos).
Absorção de gases: o carvão ativado é usado para filtrar gases tóxicos resultantes de processos industriais.
Os compostos de carbonoe silício geralmente apresentam muitas diferenças em suas propriedades químicas. Um exemplo é a maior facilidade do carbono de fazer ligações duplas e tripas. Isto acontece devido ao seu pequeno raio atômico, comparado ao do silício, que possibilita uma superação mais eficiente de orbitais p paralelos.
Existem, entretanto, semelhanças entre os dois elementos. Por exemplo, tanto o carbono quantoo silício formam oxiânions de formula empírica XO32-, a maioria dos sais desses anions é pouco solúvel em água (os sais de metais alcalinos são exceções) e os dois ânions se comportam como bases de Bonsted-Lowry na presença de água. Contudo, mesmo neste caso, existem diferenças. Enquanto os carbonetos são íons discretos nas redes cristalinas de seus sais, a maioria dos silicatos é formada porcomplexas estruturas em que cada átomo de silício se liga covalentemente a quatro átomos de oxigênio que, por sua vez, se ligam a outros átomos de silício, estabelecendo esta rede ad infinitum. Essa característica estrutural dos silicatos também é observada no dióxido de silício. Já os óxidos de carbonos são substancias moleculares. O dióxido de silício (sílica) é uma substancia muito importante dogrupo 14. Um bom indício de sua importância é a quantidade de trabalhos científicos envolvendo esta substancia. O dióxido de silício só é menos estudado que a água. Entre outras aplicações, a sílica é utilizada na fabricação de vidros. Quando finamente dividida (sílica-gel) é utilizada como catalisador, agente dessecante (pode absorver mais de 40% de sua massa em água) etc. A sílica-gel utilizadacomo indicador de umidade é SiO2 misturado com sais de complexos de cobalto, especialmente (NH4)2CoCl4].

Parte 1

Objetivo

Verificar algumas propriedades químicas e físicas do carbono e de alguns de seus compostos.

Materiais

4Béquer de 50ml; carvão ativado; 2espátula; balança analítica; refrigerante colorido; fósforo; tesoura; água destilada; frasco lavador; papel toalha; lixa; provetade 10ml; 1 funil de filtração; suporte para funil de filtração; três papeis filtro; 2 bastão de vidro; kitassato de 250 ml com rolha de borracha; 2 béqueres de 100ml; proveta de 50ml; pipeta de Pasteur; 2 erlenmeyer de 125 ml com rolha de borracha; pinça metálica.

Reagentes

Ácido sulfúrico concentrado; açúcar (sacarose); CaCO3; azul de bromotimol; solução de ácido clorídrico; solução de...
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