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Alotropia Oxigênio ( O 2 ) e Ozônio (O 3 ) duas substâncias importantes para a vida. O que elas têm em comum? Prof.: Augusto Sérgio Colégio Isba

Alotropia abordagem para o enem

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  • 1. Alotropia Prof.: Augusto Srgio Colgio Isba Oxignio ( O2) e Oznio (O3) duas substncias importantes para a vida. O que elas tm em comum?
  • 2. possvel um mesmo elemento qumico formar mais de uma substncia simples diferente?
  • 3. ALOTROPIA: fenmeno onde um nico elemento qumico forma duas ou mais substncias simples diferentes, denominadas variedades alotrpicas do elemento
  • 4. Quanto atomicidade Oxignio O2 O3
  • 5. OXIGNIO E OZNIO SO FORMAS ALOTRPICAS QUE DIFEREM QUANTO ATOMICIDADE Oxignio ( O2) Oznio (O3) Gs incolor Gs azul claro Inodoro Cheiro irritante Essencial vida Bactericida Diatmico Triatmico
  • 6. A camada de Oznio na Estratosfera protege a terra da radiao ultravioleta irradiada pelo sol Veja as reaes que podem ocorrer na estratosfera 6
  • 7. O ciclo natural do oznio na estratosfera Formao do Oznio ( O3) O2 U.V. O +O O2 + O O3 Decomposio do (Oznio O3) O3 + O 2 O2 Equilbrio dinmico 3 O2(g) 2 O3(g)
  • 8. Veja agora como atividades humanas podem afetar o equilbrio entre oxignio e oznio na estratosfera
  • 9. Degradao da Camada de Oznio pelo ataque de NO (xido Ntrico) O3 + NO NO2 + O O2 + NO2 NO + O2 10
  • 10. Degradao da Camada de Oznio pelo ataque de Molculas de CFCs CF2Cl2(g) U.V. CF2Cl (g) + Cl (g) OS CFCs tm um tempo de vida na atmosfera de aproximadamente 100 anos.
  • 11. tomos de cloro altamente instveis atacam a camada de oznio Cl (g) + O3(g) ClO (g) + O2(g) Mais tomos de cloro so formados pela decomposio do ClO e podero destruir diversas molculas de oznio. O efeito devastador!
  • 12. Os CFCs foram gradativamente substitudos por outros gases propelentes em desodorantes e aerossis, tais como, propano e butano. Isso vem acontecendo tambm com os gases trocadores de calor nos aparelhos de ar condicionado, com o uso do tetrafluoretano R134a, com isso espera-se resolver o buraco na camada de Oznio.
  • 13. E agora, veja como este contedo foi cobrado no ENEM -2012 14
  • 14. (Enem 2012) O rtulo de um desodorante aerossol informa ao consumidor que o produto possui em sua composio os gases isobutano, butano e propano, dentre outras substncias. Alm dessa informao, o rtulo traz, ainda, a inscrio No tem CFC. As reaes a seguir, que ocorrem na estratosfera, justificam a no utilizao de CFC (clorofluorcarbono ou Freon) nesse desodorante: UV I. CF2C 2 CF2C C II. C O3 O2 CO A preocupao com as possveis ameaas camada de oznio (O3) baseia-se na sua principal funo: proteger a matria viva na Terra dos efeitos prejudiciais dos raios solares ultravioleta. A absoro da radiao ultravioleta pelo oznio estratosfrico intensa o suficiente para eliminar boa parte da frao de ultravioleta que prejudicial vida. A finalidade da utilizao dos gases isobutano, butano e propano neste aerossol 15
  • 15. a) substituir o CFC, pois no reagem com o oznio, servindo como gases propelentes em aerossis. b) servir como propelentes, pois, como so muito reativos, capturam o Freon existente livre na atmosfera, impedindo a destruio do oznio. c) reagir com o ar, pois se decompem espontaneamente em dixido de carbono (CO2) e gua (H2O), que no atacam o oznio. d) impedir a destruio do oznio pelo CFC, pois os hidrocarbonetos gasosos reagem com a radiao UV, liberando hidrognio (H2), que reage com o oxignio do ar (O2), formando gua (H2O). e) destruir o CFC, pois reagem com a radiao UV, liberando carbono (C), que reage com o oxignio do ar (O2), formando dixido de carbono (CO2), que inofensivo para a camada de oznio. 16
  • 16. Variedades Alotrpicas do Fsforo Fsforo Fsforo vermelho: constitudo por uma cadeia longa, por isso sua frmula Pn (n: nmero indeterminado). Fsforo branco: constitudo por molculas formadas por quatro tomos. um slido branco cristalino que, ao entrar em contato com o oxignio do ar, queima espontaneamente
  • 17. Variedades Alotrpicas do Fsforo Fosfro P4(n) Fsforo vermelho mais estvel P4 Fsforo branco menos estvel Existem outras formas alotrpicas do Fsforo , como: fsforo violeta, negro, escarlate, etc. 18
  • 18. Variedades Alotrpicas do Carbono O carbono apresenta trs variedades alotrpicas Diamante, grafita e fulereno, so as formas alotrpicas do elemento qumico carbono. Estas substncias diferem entre si pela estrutura cristalina, isto , pela forma de seus cristais. A maneira dos tomos de carbono se unirem diferente em todos estes trs compostos, ou seja, se diferem no retculo cristalino 19
  • 19. CARBON O Diamante: O diamante a substncia mais dura da natureza. Estrutura cristalina tetradrica Artificial - 1985 Fulerenos: Tm formas esfricas que caracterstica de lubrificantes. Grafite: os tomos de carbonos se ligam de modo a formar lminas com hexgonos de carbono.
  • 20. * Os altropos apresentam diferentes propriedades fsicas e mesmas propriedades qumicas. GRAFITE DIAMANTE Bom condutor de eletricidade Mau condutor de eletricidade Pequena dureza. Grande dureza. Densidade = 2,25 g/cm3 Densidade = 3,50 g/cm3 21
  • 21. NANOTUBOS DE CARBONO Nanotubos de carbono so uma nova classe de materiais descobertos em 1991 por Sumio Iijima e apresentam extraordinrias propriedades mecnicas, eltricas e trmicas. 22
  • 22. Grafeno: Outra forma Alotrpica do Carbono Lmina do grafeno isolados em 2006 os grafenos so formados por anis aromticos condensados sendo excelentes condutores de corrente eltrica sendo muito utilizados em dispositivos eletrnicos. 23
  • 23. De olho no Vestibular (UFU-MG/2010) Observe as representaes abaixo e assinale a alternativa correta. a) As figuras mostram substncias que possuem as mesmas propriedades fsicas e qumicas. b) As figuras representam formas alotrpicas do carbono, sendo que a estrutura dos fulerenos acima pode ser comparada a uma bola de futebol. c) As representaes indicam que a ligao qumica entre os tomos de carbono presentes nos fulerenos, diamante e grafite do tipo inica. d) As substncias representadas nas figuras podem ser classificadas como compostas, pois, por reaes qumicas, formam outras mais simples. 24
  • 24. De olho no Vestibular (UFTM MG/2011) Nanotubos de carbono e fulerenos so estruturas qumicas constitudas por carbono, mas que apresentam formas estruturais diferentes. Os nanotubos de carbono so estruturas cilndricas e podem ser utilizados, em escalas nanomtricas, em circuitos nanoeletrnicos. J o fulereno, apresenta a forma de uma esfera oca, podendo aprisionar tomos ou molculas. Seu uso na medicina est sendo estudado, uma vez que o fulereno pode transportar medicamentos pelo corpo humano. 25
  • 25. (UFTM MG/2011) Continuao O fenmeno relacionado propriedade do carbono de se apresentar em diferentes estruturas conhecido como: a) alotropia. b) atomicidade. c) isobaria. d) isotonia. e) isotopia. 26
  • 26. De olho no Vestibular (UNESP SP/2010) Tudo com o que sonham os torcedores dos pases participantes da Copa do Mundo de Futebol deste ano que essa cena, representada na figura I, se repita inmeras vezes. Na rede do adversrio, claro. O carbono apresenta a propriedade de formar mais do que uma substncia simples. Uma dessas substncias apresenta estrutura em camadas, cada uma delas constituda de hexgonos (figura II), com geometria semelhante da rede de futebol. Uma outra substncia se apresenta como uma estrutura fechada (figura III), na qual os tomos de carbono esto arranjados com geometria semelhante aos gomos de uma bola de futebol. Figura I Bola na rede: gol! Figura II Figura representando um plano de tomos (parte da estrutura) da substncia com distribuio geomtrica semelhante da rede. 27
  • 27. (UNESP SP/2010) Continuao Figura III Figura representando a estrutura da substncia com distribuio geomtrica semelhante da bola de futebol. A propriedade qual se refere o texto e as formas descritas para o carbono so denominadas, respectivamente, de: a) alotropia, grafite e diamante. b)alotropia, grafite e fulereno. c) isomeria, fulereno e diamante. d)isomeria, grafite e fulereno. e) isotropia, grafite e fulereno. 28
  • 28. Variedades Alotrpicas do Enxofre enxofre Cristal de enxofre monoclnico Cristais opacos com formato de agulhas encontradas em regies vulcnicas. S8 Cristal de enxofre rmbico (mais comum) Cristais amarelos e transparentes. A diferena entre as variedades alotrpicas o arranjo molecular que formam cristais diferentes (veja as figuras).
  • 29. RESUMO ELEMENTO VARIEDADE ALOTRPICA CARBONO Grafite (Cn)* ; Diamante (Cn) ; Fulerenos (C60) OXIGNIO xignio (O2)* ; Ozonio(O3) ENXOFRE Rmbico (S8 ou )* ; Monoclnico (S8 ou ) FSFORO Vermelho ( Pn); Branco( P4) * mais estvel 30