Elementos do grupo 1

1. Elementos do grupo 1 Usos e seus compostos

2. Utilização dos Principais elementos • Os usos comum do Lítio se relacionam com sua baixa densidade (vigas para aviação e diversos tipos de baterias) • Estearato de lítio usado na indústria automobilística • Os compostos mais usados, derivados do sódio, são o cloreto de sódio e o hidróxido de sódio ( remoção de gelo, indústria cloro-álcali) • O hidróxido de sódio é o 10° produto mais importante em termos de toneladas produzidas • Usados em iluminação pública, sal de cozinha e bicarbonato de sódio.

3. Utilização dos principais elementos • Os compostos mais usados, derivados de potássio, são o hidróxido, cloreto e sulfato de potássio ( sabão e fertilizantes); nitrato e clorato de potássio em fogos de artifício. • O rubídio e o césio são usados nas mesmas aplicações, o mercado é pequeno e muito especializado ( fibras ópticas, equipamentos de visão noturna e células fotoelétricas).

4. Baterias de lítio • As baterias de lítio são células primárias que têm ânodos de lí tio metálico. As células de lítio produzem uma tensão cerca de duas vezes maior que a de uma bateria comum de zinco-carbono ou alcalina: 3 volts contra 1,5 volts, respectivamente. • As baterias de lítio encontram aplicações em aparelhos críticos que exigem de longa vida, tais como marca-passos cardíacos e outros dispositivos médicos implantáveis. • Podem ser usadas no lugar de pilhas alcalinas comuns na maioria dos equipamentos, tais como relógios e câmaras digitais. Embora tenham um custo maior, as baterias de lítio possuem uma vida mais longa, minimizando assim as trocas de bateria. • Suportam com facilidade as altas demandas de corrente de curta duração exigidas em dispositivos tais como câmaras digitais, mantendo uma tensão constante por um período de tempo mais longo que as pilhas alcalinas. • Algumas outras baterias de lítio usam uma liga de platina-irídio em vez dos componentes mais comuns. • Envio e o transporte de baterias são restritos em algumas situações, principalmente quando transportadas por via aérea.

5. A indústria Cloro-álcali • Origem na Revolução Industrial, onde muitas quantidades de álcalis eram utilizadas para a fabricação de sabões, papéis e tecidos. • Hoje o NaOH é um dos dez produtos inorgânicos mais importantes em termos de produção. • O cloro, outro produto do processo, é muito utilizado na produção de PVC • O processo se baseia na eletrólise de uma solução aquosa de cloreto de sódio • 2H2O (l) + 2e- H2(g) + 2 OH – (aq) • 2Cl- (aq) Cl2 (g) + 2e-

6. Indústria Cloro-álcali • Há três tipos de células diferentes usadas nesta eletrólise: • Célula de diafragma • impedem que os íons OH- produzdos no catodo entrem em contato com o gás cloro produzido no ânodo. • Formada por tetrafluoretileno ( teflon )C2F4 • A solução final contém, aproximadamente, 1% em massa de NaCl • Célula de Membrana • Funciona da mesma forma que a anterior, porem, as substâncias formadas nos polos, são separadas por uma membrana polimérica especial. • Membrana microporosa permeável somente aos íons Na+ • A solução final fica com menos de 50ppm de íons Cl- • Membrana muito cara e obstruída por traços de impurezas.

7. Indústria Cloro-álcali • Célula de mercurio • Usa mercúrio no cátodo onde é produzido o Na sólido • Na+ (aq) + 2e- Na (Hg) • Re ação da amálgama de sódio com água é feita em uma superfície de grafite. • 2 Na(Hg) + 2H2O (l) 2 NaOH (aq) + H2 (g) • A solução produzida é muito pura, infelizmente, o processo é acompanhado pela liberação de mercúrio no meio ambiente.

8. Compostos simples • Todos os elementos do grupo 1 formam compostos simples com o hidrogênio, oxigênio e halogênios. • Também formam sais de oxoácidos

9. Hidretos • hidretos são compostos inorgânicos hidrogenados, que apresentam o hidrogênio como o elemento mais eletronegativo,ou seja, como anion de estado de oxidação -1 ( H-1 ). • Exemplos: • NaH – Hidreto de sódio • CaH2 - Hidreto de cálcio • São iônicos e contem o íon H- • os hidretos reagem violentamente com água • NaH(s) + H2O NaOH(aq) + H2(g) • O hidreto de sódio, finamente dividido, pode entrar em ignição rapidamente se exposto à umidade de ar.

10. Hidróxidos • Todos os hidróxidos do grupo 1 absorvem água da atmosfera (exotérmica). • São sólidos brancos, translúcidos e deliqüescentes. • A solubilidade dos hidróxidos os torna uma fonte disponível de íons OH- no laboratório e na indústria. KOH bastante usado em síntese orgânica. • O NaOH é bastante usado na indústria papeleira e de alimentos. • Aplicações domésticas são baseadas na sua ação sobre gorduras • Em alguns produtos de limpeza “espumantes”, ele é misturado ao alumínio em pó. • 2 Al(s) + 2 OH-(aq) + 6 H2O (l) 2 [Al(OH)4] – (aq) + 3 H2(g)