Telecurso 2000 Química Nível Médio - q24d - Livro completo do Telecurso 2000...
Telecurso 2000 Química Nível Médio - q24d
Por que o alumínio compete com o aço? lSobre carbono lExtraçªo do alumínio da bauxita lReciclagem do alumínio lAs propriedades do alumínio lPor que o alumínio nªo enferruja
fiO que Ø o aço fiExistem diferentes tipos de aço fiO aço enferruja fiAlumínio Ø metal fi Densidade fiPonto de fusªo fiSomente ferro Ø atraído pelo ímª
O aço Ø um material de muita utilidade para nós. JÆ sabemos que, para se obter o aço com as características que nós queremos, basta adicionar quantidades controladas de outros metais, como crômio, alumínio, níquel, titânio etc.
A principal substância que tem em qualquer tipo de aço Ø o carbono, que nªo Ø um metal.
O carbono Ø uma substância simples que nªo tem as propriedades de um metal. Por isso ele Ø chamado de um nªo-metal nªo-metal nªo-metal nªo-metal nªo-metal. A grafite de lÆpis Ø carbono. Ela quebra fÆcil, nªo dÆ para fazer chapas de carbono, nem dÆ para transformÆ- la em fios. A œnica propriedade da grafite que Ø igual à dos metais Ø a de conduzir corrente elØtrica. Por causa dessa propriedade, a grafite Ø usada na fabricaçªo de pilhas. Se vocŒ desmontar uma pilha, vai encontrar dentro dela um cilindro preto que Ø feito de carbono. Ele conduz a corrente elØtrica que Ø produzida na pilha.
No aço sªo colocados outros nªo-metaisnªo-metaisnªo-metaisnªo-metaisnªo-metais. Os mais comuns sªo o fósforo e o silício. As características do aço dependem das substâncias adicionadas ao ferro e das suas quantidades.
Vendo todas as aplicaçıes do aço, temos a impressªo de que se trata de um material perfeito, de que seu œnico defeito Ø a corrosªo.
Existe outra desvantagem do aço que nªo Ø muito visível para nós. É o seu peso. O aço Ø basicamente ferro; por isso Ø muito pesado. Essa Ø a grande desvantagem do aço.
AULAÉ fÆcil de confirmar isso. Experimente carregar um objeto feito de aço e um outro feito de alumínio e vocŒ vai notar a diferença.
lMas serÆ que dÆ para construir uma mÆquina com alumínio?
Com o alumínio puro talvez seja difícil, mas, com as ligas de alumínio, Ø possível fazer muita coisa. O que era feito de ferro, hÆ pouco tempo, agora Ø feito de alumínio.
Faça uma lista de objetos que nªo aparecem na figura, e que eram feitos de aço e agora sªo feitos de alumínio.
Uma das principais qualidades do alumínio Ø a de ser um metal muito leve.
A densidade do alumínio Ø mais ou menos a metade, um terço ou um dØcimo da densidade do ferro?
AlØm da densidade muito baixa, o alumínio tem características mecânicas muito boas. Pode ser facilmente transformado em chapas ou em fios. Isso aumenta a possibilidade de seu uso. Outra característica interessante do alumínio Ø a de que ele conduz eletricidade. Por isso ele Ø usado em fios de alta tensªo.
Nas cidades grandes, existe muita campanha pela reciclagem do alumínio. SerÆ que Ø difícil reciclar alumínio?
Na fÆbrica de reciclagem existe um forno aberto, onde se faz a fusªo do alumínio. A sucata de alumínio Ø preparada antes de ir para o forno. Ela passa por uma esteira magnØtica.
AULA Exercício 3Exercício 3Exercício 3Exercício 3Exercício 3
O que acontece quando a sucata de alumínio passa por uma esteira magnØtica?
Depois de passar pela esteira, a sucata de alumínio Ø prensada antes de ser colocada no forno. É preciso prensar o alumínio e fazer uma espØcie de pacote porque, se o alumínio for colocado solto no forno, ele queima inteiro.
lPor que o alumínio solto queima e o alumínio em pacote nªo queima?
Para queimar o alumínio Ø preciso que ele entre em contato com o ar. Se o alumínio estiver na forma de pacote bem prensado, nªo vai haver ar suficiente para o alumínio queimar e por isso o alumínio derrete e nªo queima.
Ao queimar o alumínio na presença de ar ele se transforma em óxido de alumínio. Nas condiçıes do forno, a transformaçªo do alumínio em óxido Ø ainda mais fÆcil.
Com o alumínio acontece a mesma coisa que com muitos outros metais. O alumínio metÆlico se transforma espontaneamente em óxido de alumínio, que Ø a forma como esse metal se encontra na natureza.
Bauxita Ø o nome do minØrio de onde se extrai alumínio. Para fazer essa extraçªo, precisa-se de muita eletricidade. A grande vantagem de se reciclar o alumínio Ø que nªo se precisa gastar toda essa energia elØtrica. Como o ponto de fusªo do alumínio metÆlico nªo Ø alto, Ø fÆcil de fundir. A transformaçªo do óxido no metal nªo Ø uma transformaçªo natural. É forçada com muita eletricidade. Por isso Ø um processo caro.
No Brasil, temos uma das maiores reservas de bauxita. Por isso o Brasil Ø um dos grandes produtores de alumínio. Para derreter o ferro Ø preciso mais calor do que para fundir o alumínio.
Por que se sente mais calor onde se derrete ferro do que onde se recicla alumínio?
Outra coisa diferente na reciclagem do aço Ø um controle muito rigoroso das substâncias que estªo misturadas no ferro. Na fÆbrica de reciclagem do alumínio nªo se faz controle com tanto rigor, porque o alumínio produzido da reciclagem Ø usado, por exemplo, para construir carrocerias de ônibus e de caminhıes.
O alumínio tem muito uso porque Ø um metal muito leve e porque nªo sofre corrosªo. O alumínio metÆlico Ø muito resistente à corrosªo porque tem uma camada de óxido de alumínio que o protege.
O óxido de alumínio Ø uma substância muito dura, resistente à açªo da Ægua.
É muito impermeÆvel. Nªo deixa passar oxigŒnio. Por isso, quando se forma essa camada de óxido de alumínio, o resto do metal fica protegido.
O alumínio Ø um metal que tem muitas qualidades. As duas principais sªo: leveza e resistŒncia à corrosªo. Pode-se preparar ligas de propriedades muito boas, misturando-se o alumínio a outros metais, principalmente o magnØsio.
lCarbonoCarbonoCarbonoCarbonoCarbono, fósforofósforofósforofósforofósforo e silíciosilíciosilíciosilíciosilício sªo substâncias simples, nªo-metais. Sªo adicionadas ao aço para dar-lhe propriedades melhores.
lAlumínioAlumínioAlumínioAlumínioAlumínio Ø um metal, cuja densidade Ø menor que a do ferro. Sua temperatura de fusªo tambØm Ø menor que a do ferro.
lO alumínio pode ser transformado facilmente em chapas, fios e perfis.
lO alumínio Ø encontrado na natureza na forma de um minØrio chamado bauxitabauxitabauxitabauxitabauxita .
lBauxita Ø uma mistura de óxidos, em que o óxido de alumínio Ø encontrado em maior quantidade. O Brasil Ø rico em bauxita, principalmente os estados de Minas Gerais e ParÆ.
lO alumínio Ø obtido da bauxita num processo que usa eletricidade. Por isso Ø um processo caro.
lReciclarReciclarReciclarReciclarReciclar alumínio Ø mais barato do que obter alumínio a partir da bauxita, porque Ø só fundir o alumínio.
lO alumínio recobre-se rapidamente com uma camada de óxido de alumínio, porque o alumínio se liga facilmente ao oxigŒnio do ar. Essa camada de óxido Ø muito fina e dura e nªo deixa passar oxigŒnio. Por isso ela protege o alumínio, que fica muito resistente ao ataque do ar e da chuva.
Na aula 19 vocŒ viu que metalmetalmetalmetalmetal Ø uma substância simples, ou uma liga, que tem brilho, Ø maleÆvel, dœctil, deixa passar eletricidade e conduz calor.
As substâncias simples que nªo tŒm todastodastodastodastodas essas propriedades sªo chamadas de nªo-metaisnªo-metaisnªo-metaisnªo-metaisnªo-metais .
Das substâncias simples que vocŒ conhece, nitrogŒnio e oxigŒnio sªo nªometais, porque nªo tŒm nenhuma das propriedades dos metais. Carbono, por outro lado, nªo tem brilho, nªo Ø maleÆvel, nem dœctil (quebra com facilidade), mas deixa passar eletricidade.
Alumínio Ø obtido do minØrio chamado bauxitabauxitabauxitabauxitabauxita. Bauxita Ø uma mistura de óxido de alumínio, óxido de ferro e de alguns outros óxidos. Metade da bauxita Ø óxido de alumínio. O óxido de ferro dÆ cor marrom-avermelhada à bauxita. Ela parece uma terra comum.
Para extrair alumínio da bauxita, primeiro precisamos separar o óxido de alumínio dos outros óxidos. Isto Ø feito com uma substância chamada soda cÆustica, que precisa estar quente. O óxido de alumínio dissolve-se e os outros óxidos, nªo. ObtØm-se uma mistura heterogŒnea. DÆ para separar os outros óxidos por decantaçªo. Em seguida, precisa-se separar o óxido de alumínio dessa soluçªo.
Essa Ø só a primeira parte da produçªo de alumínio a partir da bauxita. Temse agora óxido de alumínio puro.
AULAO óxido de alumínio Ø misturado com outras substâncias e Ø aquecido a 980 oC. Passa-se eletricidade por ele e aí forma-se o alumínio. O oxigŒnio, que
estava ligado a ele, vai embora. Para produzir 1 kg de alumínio precisa-se de tanta eletricidade quanto para deixar acesas 250 lâmpadas durante uma hora.
DÆ para perceber que sai caro produzir alumínio a partir da bauxita. É preciso separar o óxido de alumínio e, depois, usar muita eletricidade.
Este Ø o motivo por que Ø tªo interessante reciclar alumínio. Para reciclar sucata de alumínio, basta aquecŒ-la atØ a temperatura de fusªo do alumínio, que Ø de 660 oC. O alumínio derretido Ø transformado em lingotes, que sªo vendidos às indœstrias que o usam.
Às vezes, vem ferro junto com o alumínio Para separÆ-lo usa-se um ímª, antes de jogar a sucata de alumínio no forno de fusªo.
Quando a sucata de alumínio Ø de latas de refrigerante, a gente precisa prensar um monte de latas para formar um pacote menor. É que as latas sªo de alumínio muito fino e na temperatura do forno de fusªo seriam atacadas pelo oxigŒnio do ar. O alumínio formaria óxido de alumínio e perderíamos todo o alumínio. Quando as latas estªo prensadas, o oxigŒnio nªo chega lÆ tªo facilmente e o alumínio derrete antes de ser atacado pelo oxigŒnio. Veja os exercícios 1 e 7 da Aula 16 sobre queima de folhas de papel.
¤Que carbono nªo Ø metal. ¤As propriedades do carbono.
¤Quais sªo as desvantagens do aço.
¤Que o alumínio tem densidade muito menor que a do aço.
¤Por que Ø importante reciclar alumínio.
¤Como se extrai o alumínio do minØrio.
¤O que Ø a bauxita.
¤O que acontece com o alumínio metÆlico no ar.
¤Por que as latas de alumínio devem ser prensadas para fazer a reciclagem.
AULAExercício 5Exercício 5Exercício 5Exercício 5Exercício 5 Classifique como verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das afirmaçıes a
seguir: a)a)a)a)a)()Qualquer tipo de aço tem carbono. b)b)b)b)b)()O carbono Ø um metal. c)c)c)c)c)()Carbono Ø uma substância simples. d)d)d)d)d)()As propriedades do aço dependem das substâncias adicionadas ao ferro. e)e)e)e)e)()Silício Ø um metal. f)f)f)f)f)()A œnica desvantagem do aço em relaçªo ao alumínio Ø que o aço enferruja. g)g)g)g)g)()O aço Ø mais pesado que o alumínio. h)h)h)h)h)()O alumínio Ø atraído pelo ímª. i)i)i)i)i)()O Brasil tem grandes quantidades de bauxita. j)j)j)j)j)()Alumínio queima tªo facilmente quanto o ferro.
Exercício 6Exercício 6Exercício 6Exercício 6Exercício 6 DŒ exemplo de trŒs nªo-metais que podem ser adicionados ao aço.
Cite trŒs propriedades do alumínio que fazem com que esse metal seja muito utilizado.
Exercício 8Exercício 8Exercício 8Exercício 8Exercício 8 Qual Ø o nome do composto que se forma quando o alumínio queima?
Quando aquecido, o alumínio em pó queima e uma barra de alumínio nªo queima. Por quŒ?
Qual Ø a diferença entre fundir e queimar?
Qual Ø o nome do minØrio de alumínio? Em que forma o alumínio se encontra nesse minØrio?
Exercício 12Exercício 12Exercício 12Exercício 12Exercício 12 Quais sªo as duas principais qualidades do alumínio metÆlico?
Escolha uma das substâncias, alumínio, óxido de alumínio, fósforo, bauxita e aço, para exemplificar cada um dos casos abaixo: a)a)a)a)a)É um minØrio. b)b)b)b)b)É um metal mais leve que o ferro. c)c)c)c)c)É uma liga. d)d)d)d)d)É um nªo-metal. e)e)e)e)e)É uma substância composta.
Exercício 14Exercício 14Exercício 14Exercício 14Exercício 14 Por que o alumínio metÆlico Ø resistente à corrosªo?
Exercício 15Exercício 15Exercício 15Exercício 15Exercício 15 Qual Ø a diferença entre extrair e reciclar o alumínio?
O que Ø mais fÆcil: transformar o alumínio metÆlico em óxido ou o óxido em metal? Por quŒ?
Exercício 17Exercício 17Exercício 17Exercício 17Exercício 17 Como comprovar que o ferro tem densidade maior que a do alumínio?