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Oxigênio não é ar

Gás oxigênio não é ar

Muita gente confunde gás oxigênio e ar e isso não é por acaso, uma vez que, um dos constituintes do ar atmosférico é o gás oxigênio. O ar atmosférico é uma mistura gasosa e homogênea, que possui como principais constituintes: o gás nitrogênio, N2 (75%); o gás oxigênio, O2 (20%), gás carbônico, CO2 (4%); outros gases (1%). Para saber mais sobre ar atmosférico, clique aqui.

 

E oxigênio, o que é?

O oxigênio é um elemento representativo e ametal, que se encontra no 16º grupo da Tabela Periódica, que também é chamado de família dos calcogêneos. O oxigênio é o primeiro elemento deste grupo, possui número atômico igual igual a 8, massa molar 16,00 g/mol e símbolo químico, “O“.

O gás oxigênio é uma substância fundamental para a vida, principalmente na concentração que se encontra na atmosfera (em torno de 20%), mas o elemento químico oxigênio também é importante e bastante presente em outros compostos essenciais à vida, como por exemplo na água (H2O) e em carboidratos, proteínas, etc.

O oxigênio elementar só foi descoberto no século XVIII, 1774. Normalmente, a descoberta do oxigênio é atribuída a Joseph Priestley, embora Lavoisier tenha obtido o mesmo gás, a partir de óxido de mercúrio, que por sua vez foi obtido a partir da calcinação do mercúrio.

Priestley ao obter oxigênio, acreditava ter obtido óxido nitroso, mas foi Lavoisier que provou que o gás obtido do tratamento de óxido de mercúrio com ácido nítrico, seguido da decomposição térmica do nitrato de mercúrio era oxigênio e não óxido nitroso como Priestley acreditava.

O nome do elemento químico foi dado por Lavoisier, que o denominou de princípio acidificante, ou principe oxygine.

Em 1772, Carl Scheele, de forma independente, analisando o ar atmosférico, observou que o oxigênio fazia parte da mistura de gases, no entanto,  os resultados não foram divulgados de imediato.



Ocorrência
Oxigênio está disponível na natureza, na forma de substâncias simples, tais como gás oxigênio (O2) e gás ozônio (O3). Em substâncias compostas, ou seja, formada por átomos de diferentes elementos químicos, é possível encontrar oxigênio na água (H2O), ou em diversos óxidos, carbonatos, nitratos, silicatos, ou compostos orgânicos diversos, presentes nas diferentes formas de vida.

Aplicações
        O gás oxigênio é muito importante na respiração de muitos seres vivos, além de ser usado como comburente. Já o ozônio está presente em parte elevada da atmosfera, estratosfera, entre 20 e 25 km da superfície terrestre, em alta concentração, na chamada camada de ozônio, responsável por filtrar a radiação ultravioleta proveniente do Sol. O ozônio é um gás tóxico, mas é usado como agente desinfectante, para purificação de água e outras substâncias.

Outros compostos que possuem oxigênio em suas estruturas, tais como os óxidos, carbonatos, etc  possuem inúmeras aplicações, dependendo do elemento associado ao oxigênio.

Escrito por: Miguel A. Medeiros
Revisado em: 29 de junho de 2015

Referência
1-
Medeiros, M. A., Software QuipTabela, versão 4.01, 2004.

Cloro – Aplicações e Presença no Cotidiano

Aplicações do Cloro

Você ou alguém de sua casa já deve ter utilizado, alguma vez, para fazer limpezas difíceis, um produto comercial, chamado “cloro“, caso não, com certeza já deve ter ouvido falar à seu respeito.
Você sabe do que se trata este produto? Será que ele é o cloro, Cl que se localiza na família dos halogênios, possui massa molar igual à 35,5g e número atômico 17, que está localizado na tabela periódica?
Algumas pessoas acreditam que o “cloro” comercial é o mesmo cloro da Química, aquele de compostos químicos, tais como o cloreto de sódio (NaCl), ou o DDT, no entanto, o “cloro” comercial é uma denominação usada para uma solução aquosa de um sal, geralmente, hipoclorito de sódio (ClONa+) e não cloro livre (Cl2) ou Cl (elemento químico).

O cloro livre (Cl2) se apresenta como um gás com coloração amarelo esverdeado, sendo venenoso e utilizado como uma arma química (uma de suas aplicações). Seu nome origina do grego chlorós, que significa “amarelo esverdeado”.

O cloro, elemento químico, é encontrado na natureza, em combinações com outros diversos elementos, principalmente na forma de cloretos, como a halita (NaCl), a silvita (KCl) e a carnalita KCl · MgCl2 · 6 H2O, que são encontrados em depósitos subterrâneos, (em minas de sal). Na Rússia, a obtenção de NaCl ocorre principalmente, a partir de minas de sal. Já no Brasil, a principal fonte de NaCl é o mar, já que as águas dos oceanos são ricas em cloreto de sódio (mas possui também outros sais dissolvidos, como cloretos e carbonatos de magnésio e potássio). O sal de cozinha é um importante produto comercial, que contém cloro (na forma de cloreto), já que o principal componente do sal de cozinha é o NaCl (cloreto de sódio), mas possui também iodeto de potássio e anti-umectante. Em 1 kg de sal de cozinha, há em torno de 600 gramas de cloro, na forma de cloreto.

A principal forma do cloro se manifestar na natureza é através do cloreto de sódio. E é através do cloreto de sódio que se produz gás cloro (Cl2), a partir da eletrólise do NaCl fundido ou em solução aquosa.

Pode-se afirmar que cloro comercial, ou cloro ativo não é realmente cloro, mas sim, uma solução aquosa rica em sais que contém cloro, tal como o hipoclorito de sódio.



O hipoclorito de sódio é o princípio ativo da água sanitária, que é comumente utilizada em lares brasileiros, para limpeza e desinfecção de pisos, banheiros, cozinhas, caixas e reservatórios de água, frutas e verduras. Além disso, a água sanitária é utilizada como alvejante, ou seja, solução capaz de tornar “coisas” brancas, tais como tecidos (usar excesso de água sanitária em tecido pode provocar o rompimento das fibras do tecido, causando rasgos). A água sanitária é uma solução aquosa, que contém 2,0 a 2,5% de cloro ativo, possuindo concentração entre 12 e 15% de hipoclorito de sódio (NaClO).

No Brasil, compostos derivados do cloro são utilizados no processo de tratamento de água destinada ao consumo humano, ou seja, água fornecida pelas empresas de tratamento de água e esgoto de cada Estado brasileiro, tais como Copasa e Sabesp. Os compostos derivados de cloro são utilizados com o objetivo de desinfecção da água, antes de disponibilizar para o consumo. Os principais compostos utilizados são hipoclorito de sódio, hipoclorito de cálcio e dióxido de cloro, já que possuem elevada eficiência de desinfecção, matando microrganismos patogênicos por um custo relativamente baixo,  quando comparado aos outros métodos de desinfecção, que envolvem gás ozônio e radiação ultravioleta.

O hipoclorito de cálcio é um dos compostos utilizados no tratamento e purificação de água de piscinas. Dependendo da marca do “cloro de piscina“, o teor de hipoclorito de cálcio irá variar, mas comumente está entre 60 e 80% em massa. Diante disso, percebe-se que o hipoclorito e compostos de cloro são amplamente utilizados nos processos de desinfecção e purificação de águas e alimentos.

Escrito por: Miguel A. Medeiros
Revisado em: 28 de junho de 2015

A seguir, veja um vídeo sobre síntese de hipoclorito de sódio.

Ar – oxigênio, gás nobre ou mistura de gases?

Ar – a mistura de gases mais importante que existe

Ar é uma mistura de gases de grande importância para muitos seres vivos. É a partir do ar que os animais terrestres retiram o oxigênio necessário para sobreviverem. O ar, ou ar atmosférico é uma mistura de vários gases, principalmente: N2, O2 e CO2.

No entanto, quando se estuda a Tabela Periódica, nota-se a presença do símbolo “Ar“, que se refere ao elemento químico argônio e não à mistura de gases importante à vida. Algumas vezes, no entanto, esse símbolo “Ar” é confundido com o ar atmosférico, principalmente ao estudar gases e suas leis na Química, pois em alguns exercícios não fica claro se a referência é ao gás nobre ou a mistura de gases.

Essa mistura de gases que inspiramos e expiramos, várias vezes por minuto, é também considerada por muitos, apenas como oxigênio, um dos componentes da mistura. O ar é uma mistura homogênea (se você quiser saber o que é uma mistura homogênea, clique aqui) de alguns gases, principalmente, gás nitrogênio (N2oxigênio (O2) e gás carbônico (CO2), mas pode haver também outras substâncias, como água (H2O) metano (CH4) e até mesmo argônio (Ar) entre tantos outros, até mesmo argônio (Ar), em pequenas proporções.

A composição do ar atmosférico é considerada como:

                • 75% de nitrogênio, N2;
                • 20% de oxigênio, O2;
                • 4% de gás carbônico, CO2 e
                • 1% de outros gases.

Esta é a combinação ideal, pois se a concentração de O2 fosse maior, ou se o ar fosse composto só de O2, as consequências seriam catastróficas. Inicialmente, não haveria vida, mas se houvesse, as diferentes formas de vida não seriam parecidas como as que conhecemos.

Todo material inflamável (com potencial de pegar fogo,  como madeira, carvão, plástico, combustíveis, derivados do petróleo e todos os compostos orgânicos), se incendiaria com grande facilidade. Além disso, os metais, os plásticos e substâncias diversas que sofrem oxidação, se oxidariam com uma rapidez espantosa.

Então, uma  concentração em torno de 20% de oxigênio é a concentração ideal para que possamos continuar vivendo bem.

E o Argônio, “Ar”, o que é?

O argônio é o gás nobre mais abundante em nosso planeta. Ele recebe esta denominação, gás nobre, devido a sua baixa reatividade e grande capacidade em se apresentar isolado na natureza, ou seja, não forma compostos com outros elementos. Este gás se encontra principalmente na mistura gasosa do ar atmosférico.

O argônio é utilizado como gás de enchimento em contador de radiação e em lâmpada de catodo oco, empregado em espectroscopia de absorção atômica. O argônio é também usado como atmosfera para lâmpadas diversas, principalmente as incandescentes, que não são mais comercializadas no Brasil, para evitar que o filamento de tungstênio entre em  contato com oxigênio do ar atmosférico. Quando se acende uma lâmpada incandescente, o filamento de tungstênio pode alcançar temperaturas superiores a 2000°C (se houver ar atmosférico nas proximidades, o filamento queima instantaneamente).
Escrito por: Miguel A. Medeiros
Revisado em: 28 de junho de 2015

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Para saber mais:
Por falar em lâmpadas incandescentes, você sabe como é feito o vidro?
Quer saber mais sobre outro gás nobre? Leia um pouco sobre Xenônio.

antimônio

Antimônio

O antimônio é um elemento químico que se encontra na família 5A, ou coluna 15 da tabela periódica. Ele se localiza abaixo do arsênio.

Antimônio deriva do latim antimonium (anti – oposto a;  monium – condições isoladas).

Compostos de antimônio são usados desde a antiguidade, em cosméticos para tingir olhos, há pelo menos 2000 anos. No século XV, em 1492, foi descrito o primeiro método para obtenção de antimônio, a partir de métodos alquímicos.

O antimônio, Sb, é um metal que ocorre, principalmente, na forma de estibinita (Sb2S3),  presente em grandes quantidades na China, na África do Sul,  no México, na Bolívia e também no Chile. Outros sulfetos de antimônio são: a ulmanita (NiSbS), a livingstonita (HgSb4S8), a tetrahedrita (Cu3SbS3), a calcostibita  (CuSbS2) e a jamesonita (FePb4Sb6S14).

O antimônio  possui várias formas alotrópicas, nas cores cinza, amarela e preta, sendo a forma cinza, metálica e estável à temperatura ambiente. O antimônio negro, é conhecido como antimônio explosivo, que se converte violentamente em antimônio cinza.

O antimônio metálico é um condutor fraco de eletricidade, apresentando estados de oxidação 3+ e 5+, quando se encontra em compostos como Sb4O6 (número de oxidação 3+) e Sb2O5 (número de oxidação 5+).

Aplicações do Antimônio:

O antimônio é empregado em ligas metálicas e também em semicondutores. Compostos de antimônio podem ser usados como pigmentos, já que possuem colorações vivas.

O trióxido e pentóxido de antimônio são usados como retardantes de chama em plásticos ou tecidos, como catalisadores e também como aditivos na indústria de vidro e cerâmica.

O trióxido de antimônio é utilizado na indústria plástica, principalmente combinado com compostos orgânicos que possuem cloro ou bromo. Essa combinação de compostos óxidos de antimônio, cloro e/ou bromo é uma das combinações mais eficazes para retardar a propagação de fogo. O PVC, que é um conhecido plástico que não propaga fogo, possui em sua composição, óxido de antimônio, que confere ao plástico a possibilidade de ser amplamente utilizado na indústria automotiva e de construção civil.

Os óxidos de antimônio também são bastante utilizados quando se deseja que um plástico tenha propriedades anti propagação de chamas. A vantagem dos óxidos de antimônio, em relação a outros aditivos retardantes é a quantidade necessária para o mesmo efeito retardante. Ou seja, óxidos de antimônio não alteram a resistência física dos plásticos e não influenciam na transparência, como pode ocorrer com outros aditivos. Já em tecidos, é usado uma fina camada de óxido de antimônio combinada com composto orgânico clorado ou bromado. Essa fina camada é suficiente para não permitir que o tecido propague fogo.

Trióxido de antimônio é também usado como catalisador da reação de polimerização que se obtém o PET (polietileno tereftalato), que é um polímero amplamente utilizado nos dias de hoje, seja em garrafas, fibras ou películas.
O óxido de antimônio pode ainda ser utilizado como aditivo na produção de vidros, como agente desgaseificante e descolorante. Já em cerâmicas, o óxido de antimônio é utilizado como opacificante.


Dados Referentes ao elemento químico Antimônio

Número Atômico 51
Nome Antimônio
Símbolo Sb
Massa Molar (g/mol) 121,75
Temp. de Fusão (°C) 630,7
Temp. de Ebulição (°C) 1753
Densidade (g/mL)  (25°C) 6,684
Eletronegatividade (Pauling) 1,93
Descobridor Basílio Valentim
Ano da Descoberta 1492
Configuração Eletrônica [Kr]5s24d105p3
Número de Oxidação 3,-3,5
1ª Energia de Ionização (kJ/mol) 834
Raio Atômico  (pm) 159
Raio Iônico  (pm)  Sb5+ 60
                                 Sb3+ 76
                                 Sb3- 245
Resistividade Elétrica (µohm.cm) 41,7
Carga Nuclear Efetiva (Slater) 6,3
Estado Físico (25°C) Sólido
CondutividadeTérmica (Wm-1K-1) 24
Afinidade Eletrônica (KJ/mol) 101
Quant. Isótopos 2
Abundância na Terra  (ppm) 0,2
Volume Molar  (cm³) 18,19
Calor Específico (J/g°C) 0,20482
Calor Molar de Fusão (kJ) 19,8132
Dureza (mohs) 3

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