Telecurso 2000 Química Nível Médio - q24d

Telecurso 2000 Química Nível Médio - q24d

24 AULA

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.

24 AULA

O que vocΠvai aprender

Seria bom jÆ saber

Isto lhe interessa

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.

Exercício 1Exercício 1Exercício 1Exercício 1Exercício 1

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.

Exercício 2Exercício 2Exercício 2Exercício 2Exercício 2

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.

Exercício 4Exercício 4Exercício 4Exercício 4Exercício 4

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.

AULAVocΠprecisa saber

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.

Vamos pensar mais

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.

Agora eu sei

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.

Exercício 7Exercício 7Exercício 7Exercício 7Exercício 7

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?

Exercício 9Exercício 9Exercício 9Exercício 9Exercício 9

Quando aquecido, o alumínio em pó queima e uma barra de alumínio nªo queima. Por quŒ?

Exercício 10Exercício 10Exercício 10Exercício 10Exercício 10

Qual Ø a diferença entre fundir e queimar?

Exercício 1Exercício 1Exercício 1Exercício 1Exercício 1

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?

Exercício 13Exercício 13Exercício 13Exercício 13Exercício 13

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?

Exercício 16Exercício 16Exercício 16Exercício 16Exercício 16

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?

Vamos exercitar

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