O BLOCO p ( GRUPOS 16 a 18)

1. Universidade Federal da Paraíba Centro de Ciências Exatas e da Natureza Departamento de Química Prof. Dr. Ary da Silva Maia O BLOCO p (GRUPOS 16 a 18)

2. Universidade Federal da Paraíba Centro de Ciências Exatas e da Natureza Departamento de Química Prof. Dr. Ary da Silva Maia O Grupo 16

3. O GRUPO 16 (Grupo do Oxigênio): • Os elementos (O, S, Se, Te, Po): • 3 ametais, 1 semi-metal e 1 metal. • Todos os elementos são sólidos, exceto o oxigênio. • Todos apresentam várias formas alotrópicas. • Maior quantidade de estados alotrópicos : S. • Comportamento diferenciado do O: • Menor raio atômico. • Ausência de orbitais d. • Eletronegatividade muito alta. Prof. Dr. Ary Maia

4. O GRUPO 16 (Grupo do Oxigênio): • Os elementos (O, S, Se, Te, Po): • Configuração Eletrônica: ns2np4. • Maior estado de oxidação: +6. • Estado com estabilidade interessante: -2. • Enxofre (S) apresenta estados estáveis entre -2 e +6. • Raramente observa-se O com nox positivo (Ex. OF2). Prof. Dr. Ary Maia

5. O GRUPO 16 (Grupo do Oxigênio): • Ocorrência, obtenção e uso: • Oxigênio: • Apresenta-se na forma de 2 alótropos (O2 e O3). • 21% em massa da atmosfera, • 3º elemento mais abundante no Sol, • Elemento mais abundante na superfície da Lua (46%), • Elemento mais abundante na crosta terrestre (46%). • Gás incolor, inodoro e reativo. • Solúvel em água (25 oC e 1 atm) • 3,08 cm3/100 cm3 água doce, • < 2,0 cm3/100 cm3 água salgada. • 10 x mais solúvel em solventes orgânicos. Prof. Dr. Ary Maia

6. O GRUPO 16 (Grupo do Oxigênio): • Ocorrência, obtenção e uso: • Oxigênio (cont.): • Obtido facilmente a partir da atmosfera. • Principal utilidade industrial é a fabricação de aço. • Diversos processos de oxidação. • A molécula de O2 é paramagnética. • Esta configuração eletrônica, através da TOM pode prever três estados diferentes para a molécula de oxigênio: • Dois estados excitados (singletos) • Um estado fundamental (tripleto). Prof. Dr. Ary Maia

7. O GRUPO 16 (Grupo do Oxigênio): • Ocorrência, obtenção e uso: • Estabilidade: • O2(b¹Σg+) < O2(a¹Δg) < O2(X³Σg-) Singleto estado excitado Tripleto estado fundamental Singleto muito excitado O estado singleto consegue participar de reações químicas. Tripleto apresenta caráter radicalar Tempo de vida muito curto. Prof. Dr. Ary Maia

8. O GRUPO 16 (Grupo do Oxigênio): • Ocorrência, obtenção e uso: • Ozônio: • Molécula angular (117º), diamagnética. • Gás azul (Líquido azul escuro e sólido violeta). • Cheiro pungente (ozein(grego): que tem cheiro). • Produzido por descarga elétrica ou radiação ultravioleta sobre o O2. • Só é menos oxidante que F2, O atômico, radical OH e o íon perxenato (XeO6)4- • Absorve fortemente na região de 220 a 290 nm (impede penetração de raios UV na atmosfera terrestre). Prof. Dr. Ary Maia

9. O GRUPO 16 (Grupo do Oxigênio): • Ocorrência, obtenção e uso: • Ozônio (cont.): • Mecanismo de Chapman (1964). A formação do Ozônio ocorre na Estratosfera a uma altitude média de 30 km onde os radiação solar ultravioleta tem tamanho de onda menor que 242 nm O2 + h O + O (1) O átomo de O reage rapidamente com O2 na presença de uma terceira molécula M (O2 ou N2), para formar o Ozônio O + O2 + M  O3 + M (2) Na presença de radiação na faixa de 240 a 320 nm temos O3 + h O2 + O (3) E também podemos ter a seguinte reação O3 + O  O2 + O2 (4) Prof. Dr. Ary Maia

10. O GRUPO 16 (Grupo do Oxigênio): • Ocorrência, obtenção e uso: • Ozônio (cont.): Prof. Dr. Ary Maia

11. O GRUPO 16 (Grupo do Oxigênio): • Ocorrência, obtenção e uso: • Ozônio (cont.): A destruição de Ozônio no ciclo de Chapman é dado por X + O3  XO + O2 XO + O  X + O2 O3 + O  O2 + O2 onde X pode ser H,OH, NO, Cl ou Br, dando origem a diferentes ciclos reacionais: Ciclo do HOx – onde HOx são radicais contendo H (H, OH, HO2). Ciclo do NOx– onde NOxé principalmente o NO. Ciclo do ClOx – onde ClOx são principalmente os CFCs. Prof. Dr. Ary Maia

12. O GRUPO 16 (Grupo do Oxigênio): • Ocorrência, obtenção e uso: Ciclo do HOx – onde HOx são radicais contendo H (H, OH, HO2). H + O3 OH + O2OH + O3 HO2 + O2 OH + O  H + O2HO2 + O  OH + O2 O3 + O  O2 + O2O3 + O  O2 + O2 OH + O  H + O2OH + O3 HO2 + O2 H + O2 + M  HO2 + MHO2 + O3  OH + O2 + O2 HO2 + O  OH + O2O3 + O3  O2 + O2 + O2 O + O + M  O2 + M Prof. Dr. Ary Maia

13. O GRUPO 16 (Grupo do Oxigênio): • Ocorrência, obtenção e uso: Ciclo do NOx– onde NOxé principalmente o NO. NO + O3 NO2 + O2 NO2 + O  NO + O2 O3 + O  O2 + O2 NO + O3 NO2 + O2 NO2 + O3  NO3 + O2 NO3 + hν  NO + O2 2O3  3O2 Prof. Dr. Ary Maia

14. O GRUPO 16 (Grupo do Oxigênio): • Ocorrência, obtenção e uso: Ciclo do ClOx – onde ClOx são principalmente os CFCs. CFCl3 + hν  CFCl2 + Cl CF2Cl2 + hν  CF2Cl + Cl Formação do radical Cl Cl + O3  ClO + O2 ClO + O  Cl + O2 O3 + O  O2 + O2 Reação com o O3 Prof. Dr. Ary Maia

15. O GRUPO 16 (Grupo do Oxigênio): • Ocorrência, obtenção e uso: • Enxofre: • Ocorre principalmente na forma de: • Elemento nativo. • Nos meteoritos. • Nos vulcões. • H2S e compostos organossulfurados do petróleo. • Alguns minérios como galena (PbS) e barita (BaSO4). • Obtido por dois processos: • Processo Frasch: • Depósitos subterrâneos são forçados para a superfície usando-se água superaquecida, vapor e ar comprimido (em desuso). • Processo Claus: • 2 H2S + 3 O2 2 SO2 + 2 H2O • 2 H2S + SO2  3 S + 2 H2O Prof. Dr. Ary Maia

16. O GRUPO 16 (Grupo do Oxigênio): • Ocorrência, obtenção e uso: • Enxofre: • Apresenta pelo menos 11 alótropos diferentes: Prof. Dr. Ary Maia

17. O GRUPO 16 (Grupo do Oxigênio): • Ocorrência, obtenção e uso: • Enxofre (cont.): • É reativo reagindo com diversos elementos à temperatura ambiente. • Maior parte do S produzido é usado na fabricação de ácido sulfúrico. • Selênio, Telúrio e Polônio: • Se e Te ocorrem na forma de sulfetos presentes na lama eletrolítica do refino de cobre. • Selênio, semelhante ao enxofre apresenta várias formas alotrópicas. • Telúrio e Polônio são altamente tóxicos. (Po também é radioativo). Prof. Dr. Ary Maia