Descobrimos como fabricar soda cáustica!

Transcrição

1 Descobrimos como fabricar soda cáustica! O que você vai aprender Recicagem de pape Fabricação de pape Produção de hidróxido de sódio: eetróise Partícuas carregadas: íons Indicadores Seria bom já saber O que é uma indústria química Aspectos importantes numa indústria química: - matéria-prima - energia - meio ambiente Amônia faz o pape de tornasso ficar azu Isto he interessa Quaquer indústria, seja de produtos químicos ou não, compra a matériaprima, trabaha essa matéria-prima e obtém os produtos. Isto quer dizer que quaquer indústria se preocupa com: fornecimento fabricação venda A indústria química procura produzir substâncias que possibiitem a outras indústrias fabricar produtos mehores, usando materiais que existem na natureza. Com o aumento do consumo, aumenta a extração dos produtos que existem na natureza. Por outro ado, os materiais depois de utiizados são jogados fora, aumentando muito o voume de ixo produzido. É por isso que no mundo moderno é muito importante a recicagem do materia usado. Por exempo: como se pode recicar o pape?

2 recicagem de pape Picar o pape. Deixar o pape de moho em bastante água de um dia para o outro. Bater o pape e a água num iquidificador.passar por uma peneira. Tirar a massa que ficou sobre a peneira e coocar sobre pape que absorve água (pode ser pape jorna). Secar bem. Quando se deixa o pape de moho, ee sota muitos fiapos, que parecem fios bem fininhos. Esses fios são a ceuose. O pape nada mais é do que um emaranhado de fibras de ceuose. Ceuose é uma cadeia onga formada pea repetição de muitas moécuas de Gicose. A gicose é uma substância que se forma nas pantas, pea reação do gás carbônico com a água na presença da uz. A substância formada pea repetição, de uma moécua, formando uma cadeia, chama-se poímero. A ceuose é um poímero natura. Na fabricação do pape, mistura-se coa para que as fibras fiquem juntas e não se desmanchem. É misturada também uma substância branca para deixar o pape branco. Para se ter uma idéia da economia que se faz recicando pape, vamos ver como o pape é fabricado a partir da madeira.

3 árvores cortadas madeira cortada em pequenos pedaços soução de hidróxido de sódio popa popa merguhada em soução de hidróxido de sódio para dissover gomas e resinas ceuose natura (fiapinhos de ceuose) fibras de ceuose natura usadas para fazer pape Fabricação de pape: A árvore é cortada em pedaços pequenos, depois misturada com soução de hidróxido de sódio. Aí se vê que a árvore se desmanchou, pois aparecem os fiapinhos de ceuose. Quando recicamos pape, estamos economizando hidróxido de sódio. Economizamos também energia, porque o tratamento da madeira é feito por meio do cozimento da madeira com soução de hidróxido de sódio. Muitas pessoas pensam que, ao fabricar pape, as indústrias cortam árvores de quaquer ugar. Na reaidade, as indústrias de pape têm suas próprias pantações. Novas árvores são pantadas no ugar daqueas que foram cortadas. A pantação é feita de forma bem organizada. O nome comercia do hidróxido de sódio é soda cáustica. Este produto é vendido no comércio como desentupidor de pia. É uma substância sóida, branca, que parece escama de peixe. Existe também um outro produto comercia que é vendido para impar a gordura do fogão. Esse produto também é soda cáustica, só que em soução. Exercício 1 Qua é a propriedade do hidróxido de sódio que permite usá-o para desentupir pia e para impar fogão? Como se fabrica o hidróxido de sódio? Mesmo em revistas de ciências para crianças, é possíve encontrar o processo de fabricação do hidróxido de sódio, porque é a mesma reação que ocorre quando se separa o hidrogênio e o oxigênio da água. O hidróxido de sódio é fabricado passando corrente eétrica por uma soução de sa em água. entrada de soução de coreto de sódio coro + - Na + C - OH - hidrogênio hidróxido de sódio

4 A reação é feita com o uso da energia eétrica, passando uma corrente eétrica por uma soução de sa em água. Se igarmos dois fios aos póos de uma piha ou bateria e merguharmos as duas pontas dos fios numa soução de sa em água, observaremos o desprendimento de gases perto das duas pontas. Veremos que num dos ados sai mais gás do que no outro. Recohendo o gás do ado por onde ee sai em menor quantidade, podemos provar que se trata de oxigênio. Se coocarmos nesse gás um paito de fósforo em brasa, verificaremos que a brasa se acende. O gás que sai perto da outra ponta é o hidrogênio. Comparando os voumes dos dois gases, vemos que o do hidrogênio é o dobro do oxigênio. Esta é uma prova de que a água é composta de dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio. Mas, o que acontece com a moécua de água quando passa corrente eétrica pea soução? A moécua de água se transforma pea ação da energia que vem da piha. oxigênio hidrogênio bateria - + No fio que está igado ao póo negativo da piha, forma-se hidrogênio e sobra o grupo -OH. Esse grupo -OH é chamado hidróxido e tem carga negativa. É representado por: OH - O sina negativo escrito na parte superior do ado direito quer dizer que é uma partícua carregada negativamente. Todas as partícuas carregadas negativamente são chamadas ânions. Nesse póo forma-se, então, o hidróxido de sódio. No fio que está igado ao póo positivo da piha, se desprende o oxigênio, e sobram duas partícuas de hidrogênio, que ficam separadas. As partícuas de hidrogênio que sobraram têm carga positiva. H + O sina positivo escrito na parte superior do ado direito quer dizer que se trata de uma partícua carregada positivamente. Todas as partícuas carregadas positivamente são chamadas cátions. Tanto os cátions como os ânions são chamados íons. Portanto: Íons são todas as partícuas carregadas, positivas (cátions) ou negativas (ânions).

5 O hidróxido de sódio se forma do ado em que sobraram os íons OH -. Se essa experiência for feita com os dois fios merguhados na soução, sem nenhuma separação, os íons OH - que sobraram de um ado podem igar-se aos íons H + que sobraram do outro ado, formando a moécua de água outra vez. H OH H2 O É possíve reconhecer a presença de íons H + e de íons OH - com um indicador. Indicadores são substâncias que reveam a presença de íons H + e de íons OH - numa soução, porque mudam de cor na presença de H + e de OH - +. Dá para saber se existem íons H ou íons OH - pea cor do indicador. O tornasso, usado para identificar a presença da amônia, é também um indicador. Ee fica rosa quando tem íons H + e azu quando há íons OH -. Existem substâncias naturais que funcionam como indicadores. O repoho roxo é um dees. Muitas fores também funcionam como indicadores. Você pode testar, esmagando pétaas de for e coocando vinagre ou um pouco de sabão. O vinagre tem íons H + e o sabão, íons OH -. O processo de preparar uma substância usando energia eétrica chama-se eetróise. É um processo muito usado na indústria. Muitas substâncias são preparadas por eetróise, principamente metais, como por exempo o aumínio. Você precisa saber Poímero é um composto em que uma mesma moécua (ou um grupo de átomos) se repete, formando uma cadeia. Ceuose é um poímero natura em que o grupo de átomos que se repete é a moécua da gicose. Soda cáustica é o nome comercia do hidróxido de sódio. Íons são átomos ou grupos de átomos com carga eétrica. Ânions são átomos ou grupos de átomos com carga eétrica negativa. Cátions são átomos ou grupos de átomos com carga eétrica positiva. Eetróise é um processo de decomposição de substâncias por meio da corrente eétrica. Na eetróise da água forma-se: No póo negativo da piha: gás hidrogênio (H 2 ) e ânions hidróxido (OH - ) No póo positivo da piha: gás oxigênio (O 2 ) e cátions hidrogênio (H + ) Indicadores são substâncias que têm uma cor em presença de cátions H + e outra cor em presença de ânions OH -. Servem para ver se numa soução há cátions H + ou ânions OH -.

6 Você já sabe que, na eetróise da água, forma-se no póo negativo e no póo positivo da piha, respectivamente: gás hidrogênio (H 2 ) e ânions hidróxido (OH - ) gás oxigênio (O 2 ) e cátions hidrogênio (H + ) Vamos pensar mais Será que podemos escrever equações químicas para o que acontece no póo positivo e no póo negativo? Primeiro precisamos saber o que são eétrons e entender o que é uma piha. Eétrons são partícuas, como os átomos, só que muito menores. Você deve estar pensando: Se os átomos já são tão pequenos que não dá para ver, como devem ser os eétrons? Um eétron pesa umas vezes menos que o átomo mais eve, que é o de hidrogênio. Aém disso, o eétron tem uma carga eétrica, que é negativa. Uma piha tem um póo negativo e um póo positivo. O póo negativo sota eétrons, e o póo positivo absorve eétrons. Mas isto não ocorre assim sem mais nem menos. Os dois póos precisam estar igados por aguma coisa capaz de carregar os eétrons. Normamente isto é feito por um fio de meta. Você deve embrar-se de que os metais conduzem a eetricidade. Isto significa que ees podem carregar eétrons, ou seja, evar eétrons de uma ponta de um fio metáico até a outra. A soução de um sa em água é capaz de conduzir a eetricidade. Na aua 36 você vai ver isto mehor. Por enquanto vamos ver o que acontece com a água quando merguhamos dois fios nea, um igado ao póo negativo de uma piha, e o outro, ao póo positivo. Ocorrem as seguintes reações: No póo negativo: 2H 2 O + 2e - 2OH - + H No póo positivo: 2H 2 O 4H + + O 2 + 4e - O símboo e - representa o eétron. Temos de embrar que isto não é um átomo; também não chamamos isso de ânion, apesar de ser uma partícua com carga negativa; é apenas um eétron. Vemos que no póo negativo os produtos da reação são ânions hidróxido e gás hidrogênio. No póo positivo os produtos são cátions hidrogênio e gás oxigênio. O póo negativo da piha sota eétrons; por isso os eétrons aparecem do ado dos reagentes. O póo positivo absorve eétrons; por isso ees aparecem do ado dos produtos. Ees são formados na reação e vão para o póo positivo. Agora há uma coisa importante. O número de eétrons que o póo positivo da piha recebe não pode ser maior ou menor do que o número de eétrons que o póo negativo sota. Por isso as duas equações escritas anteriormente precisam ser consideradas juntas. Para que o número de eétrons seja igua, a equação do póo negativo precisa ser mutipicada por 2. Póo negativo: 4H 2 O + 4e - 4OH - + 2H 2 Póo positivo: 2H 2 O 4H + + O 2 + 4e - Agora dá para ver que se forma o dobro de moécuas de hidrogênio que de oxigênio. De fato, na eetróise da água, o voume de hidrogênio é o dobro do voume de oxigênio.

7 Agora eu sei o Por que é importante recicar pape. o Como se recica pape. o Que o pape é formado de fibras de ceuose. o Que ceuose é um poímero natura em que a unidade que se repete é a gicose. o O nome comercia do hidróxido de sódio. o Três usos do hidróxido de sódio. o Como se faz uma eetróise. o Quais são as moécuas e os íons que se formam na eetróise de uma soução de coreto de sódio. o Para que serve um indicador. o Dar dois exempos de indicador. Vamos exercitar Exercício 2 Cassifique como verdadeira (V) ou fasa (F) cada uma das afirmações a seguir: a) ( ) Pape é feito de fibras de ceuose. b) ( ) Ceuose é a mesma coisa que gicose. c) ( ) Madeira é a matéria-prima usada na fabricação de pape. d) ( ) Usa-se coreto de sódio no processo de fabricação de pape. e) ( ) O nome comercia do hidróxido de sódio é soda cáustica. Exercício 3 Por que é importante recicar o pape? Exercício 4 Qua é a fonte de energia usada na eetróise?

8 Exercício 5 Quais são os dois gases que se formam quando se faz passar uma corrente eétrica através de uma soução de coreto de sódio em água, contendo pouco sa? Exercício 6 O que são íons? Como se chama o íon positivo? E o negativo? Exercício 7 O que é íon hidróxido? Qua é o seu símboo químico? Exercício 8 O que acontece com a moécua de água quando se faz passar uma corrente eétrica através de uma soução de coreto de sódio? Exercício 9 O que é eetróise? Exercício 10 Como se faz a eetróise de uma soução de coreto de sódio em água? Exercício 11 Quais são os íons que se formam quando a moécua de água se quebra? Escreva os seus respectivos símboos. Exercício 12 O que é um indicador? Dê um exempo. Exercício 13 Por que se diz que o repoho roxo é um indicador?