FACULDADE ANHANGUERA DE MATÃO

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Atividades Práticas Supervisionadas

Faculdade Anhanguera de MatãoCurso: Engenharia Mecânica

Turma: 2º “B”Turno: Noturno

Disciplina: QuímicaProfessora: Eliane

Alunos: 

Fernando Araújo RA: 6814014427

João Fernando RA: 6413280861

Paulo Bataier RA: 6814004678Wagner Carvalho RA: 6814004684

James Soares RA: 1299495839

Eriki Ferrari RA: 6839458562

Igor Kavahara RA: 7021517808

Natália Chagas RA: 6699418309

Antônio H. Netto RA: 7672732542

Leonardo Carneiro RA:7660730189

Etapa 1

Passo 1

Introdução

Apesar de ser um dos metais mais abundantes da crosta terrestre, o alumínio só tinha sido descoberto 28 anos antes e várias décadas ainda passariam antes de serem desenvolvidos processos que permitissem sua obtenção industrial em um estado razoavelmente puro. O alumínio (Al), é um metal branco brilhante,leve, dúctil, maleável, que o ar altera muito pouco e que apresenta uma estrutura cristalina cúbica de face centrada, característica de todos os elementos metálicos.

O alumínio é abundante na natureza, principalmente na forma de silicatos. Sólido, de densidade 2.7, que funde a 660°C, e é um bom condutor de calor e eletricidade. Em estado puro, é bastante mole e maleável. Embora seja muito oxidável, não se altera em contato com a água nem com o ar, pois sua superfície é protegida por uma fina camada de alumina. É trivalente em seus compostos, como a alumina Al2O3 ou o cloreto AlCl3.

Passo 2

Observa a figura:

Figura 1: Fluxo Produção do Alumínio

Fonte: Relatório de Sustentabilidade da Indústria de Alumínio – ABAL.São Paulo:2005

Alumínio: como se faz

Da bauxita é retirada a alumina que, por meio do processo de redução, é transformada em alumínio. A produção é constituída por uma série de reações químicas. Até mesmo a bauxita é formada por um processo químico natural, proveniente da infiltração de água em rochas alcalinas em decomposição. Este minério pode ser encontrado próximo à superfície com uma espessura média de 4,5 metros. Sua extração é geralmente realizada a céu aberto com o auxílio de retroescavadeiras.

Passo 3

Identificar quais são as principais características físico-químicas do alumínio.

Pesquisar e justificar quais são as propriedades extensivas e intensivas do alumínio.

Número Atômico: 13

Peso Atômico: 26,9

Ponto de Fusão: 660°C

Ponto de Ebulição: 2.467°C

Densidade: 2,7

Gravidade Específica: Rede Cúbica de Face Centrada

Raio Atômico: 1,43Å

Estados de Oxidação: +3

Configuração Eletrônica: 1s2,2s2,2p6,3s2,3p1

Na ordem decrescente, de acordo com o peso, dos elementos que constituem a crosta terrestre, o Al ocupa o terceiro lugar, representando cerca de 8% em peso total. Esse metal faz parte da composição de grande número de rochas e de pedras preciosas; entre elas, cabe mencionar as micas, a turmalina, a bauxita e a criolita. Entre as pedras preciosas, aquelas que apresentam um maior teor de Al são o coríndon,as safiras e os rubis.

O Al possui altos índices de condutividade elétrica, e não se altera em contato com o ar ou em presença de água, graças a uma fina capa de óxido, que o protege de ataques do meio ambiente. Apresenta, entretanto, elevada reatividade quando em contato com outros elementos: em presença de oxigênio, sofre reação de combustão, liberando grande quantidade de calor, e ao combinar-se com halogênios (cloro, flúor, bromo e iodo) ou com enxofre, produz imediatamente os respectivos haletos e sulfetos de alumínio.

Propriedades extensivas e intensivas do alumínio

A matéria divide-se em duas categorias principais: intensivas e extensivas.Tanto a massa como o volume são duas grandezas extensivas. Isto significa, que seu valor

depende do tamanho do corpo. Contudo, a razão entre estas duas propriedades extensivas, massa e volume, resulta em uma propriedade intensiva, ou seja, que independe do tamanho da amostra.

Passo 4

Escrever um texto justificativo (mínimo de 20 linhas e máximo de 30 linhas) sobrecomo o alumínio é encontrado na natureza, relacionando suas principais características com a produção de objetos para o dia a dia. Incluir nesse texto, as respostas do passo 3 desta tarefa.

O Al é encontrado na maioria das rochas, argilas, solos e vegetações combinado com oxigênio e outros elementos. É o metal mais abundante da crosta terrestre, representando cerca de 8,1% (como elemento, é o terceiro mais abundante). Não é encontrado puro. Alguns minerais são bauxita (hidróxidos de alumínio com argilas), criolita (fluoreto de alumínio e sódio), granitos, etc.

Nós não poderíamos voar, viajar em trens de alta velocidade, andar em carros de luxo se não fosse por ele. Não poderíamos ter luz e aquecimento em nossas casas e escritórios sem ele. Dependemos dele, para conservar nossos alimentos, medicamentos e fornecer componentes eletrônicos para nossos telefones celulares e computadores. As principais propriedades que fazem com que o alumínio seja um material tão valioso são sua leveza, força, reciclabilidade, resistência à corrosão, durabilidade, ductibilidade, capacidade de conformação e condutividade.

O Al é um material relativamente novo. O elemento Al foi descoberto há apenas 160 anos. Outros materiais, como ferro e cobre, já são conhecidos e usados há milhares de anos. Física, química e mecanicamente, o Al é um metal como o aço, latão, cobre, zinco e como tal, pode ser derretido, fundido, conformado e usinado de modo muito parecido com esses materiais. Além disso, ele conduz corrente elétrica.

O Al pode ser reciclado inúmeras vezes sem perder as suas propriedades. Além disso, é um metal valioso em forma de resíduo. Estudos recentes mostram que até 95% do conteúdo de Al em veículos e 93% em edifícios, principalmente nas fachadas, podem ser reciclados. Isso também se transforma em oportunidades de negócios para o futuro, já que os edifícios serão as “minas urbanas” nas próximas gerações, dando lugar a ciclo completo de reciclagem e diminuindo em 95% a energia empregada na produção, em comparação com a produção de Al primário.

Etapa 2

Passo 1

Fazer a leitura sobre as ligações químicas e sobre os compostos inorgânicos do PLT de química.

Passo 2

Discutir a frase: “O aço pode ser substituído pelo Alumínio”. Elaborar um comentário, escrevê-lo e apresentá-lo ao professor no relatório final do 1° Bimestre.

O Al é um metal leve, macio e resistente, não é tóxico como metal, não-magnético, sua densidade é aproximadamente de 1/3 do aço. É muito maleável, dúctil, apto para a mecanização e fundição, além de ter uma excelente resistência à corrosão e durabilidade, devido a camada protetora de óxido. Por ser bom condutor de calor, é muito usado em panelas de cozinha.

O aço é um metal formado por ferro e carbono por meio de forja, laminação e extrusão. Pode incorporar outros componentes como sucata, mineral ou combustível como o enxofre e o fósforo.

Ainda pode incorporar componentes para melhorar sua resistência, ductibilidade e dureza, como níquel, cromo, molibdênio e outros, é facilmente corrosivo por ação química ou eletroquímica do próprio meio ambiente. O oxigênio do ar, por exemplo, quando entra em contato com o ferro contido no aço, forma óxido de ferro causando alterações naturais, porém, indesejáveis.

Nesse sentido, quando se espera do metal exatamente as propriedades do alumínio, por essas serem muito diferentes das do aço, se torna inviável a substituição daquele por este.

Passo 3

Analisar o esquema da obtenção de materiais a partir da bauxita.

Figura 3: principais compostos obtidos a partir da bauxita

Fonte: http://aluminio.wordpress.com/transformacao-e-beneficiamento

Que produtos podem ser obtidos a partir da bauxita?

Detergentes, alumínio, dessecante e talco

  • Um zeólito artificial composto por alumina (usado em catálise) de estrutura porosa, utilizado na indústria química (detergentes);

  • Alumínio (desde aeronáutica a utensílios de cozinha);

  • Sílica-gel (usado como dessecante);

  • Dióxido de titânio é usado como componente de diversos produtos como, por exemplo, o talco.

Escrever o nome das substâncias inorgânicas que aparecem no esquema e classificá-las em ácidos, bases, sais ou óxidos:

Al(OH)3 = hidróxido de alumínio (base)

Al2O3 = óxido de alumínio (óxido)

AlCl3 = cloreto de alumínio (sais)

Na[Al(OH)4] = aluminado de sódio (sais)

Al2(SO4)3 = sulfato de alumínio (base)

Al2(OH)6 = cloreto de alumínio (sais)

KAl(SO4)2 = sulfato duplo de alumínio (base)

H2O = dióxido de hidrogênio (base)

Escolher 4 (quatro) compostos obtidos a partir da bauxita e relacioná-los com a sua utilização nos processos industriais.

  • Abrasivos: são materiais usados no polimento de uma variedade de produtos que abrange desde sapatos até peças de mármore. Lixas, discos de corte e desgaste, rebolos e esponjas são alguns dos produtos das indústrias de abrasivos;

  • Vidros: produto utilizado na construção civil, residências, etc. feito a partir da alumina;

  • Alumínio: muito utilizado para fabricação de latas de refrigerantes, garfos, panelas, etc.;

  • Cerâmicas: produto feito a partir de compostos de bauxita, utilizado em construções residenciais nos pisos, etc.

Passo 4

Elaborar um fluxograma, com base no passo anterior, usando o alumínio como matéria-prima, principais características e aplicações no dia a dia. Apresentar ao professor no relatório parcial do 1° bimestre.

Transmissão elétrica

Embalagens

Alumínio

Construção civil

Meios de transportes

Características Principais

O Al é um metal leve, macio e resistente. Possui aspecto cinza prateado e fosco, devidoá fina camada de óxidos que se forma rapidamente quando em contato com o ar. O Al não é tóxico como o metal, não-magnético, e não cria faíscas quando exposto ao atrito. Sua densidade é aproximadamente de 1/3 do aço ou cobre. É muito maleável e dúctil, apto para mecanização e fundição, além de ter excelente resistência á corrosão e durabilidade devido á camada protetora de óxido. É o segundo metal mais maleável, sendo o primeiro, o ouro, e o sexto mais dúctil. Por ser um bom condutor de calor, é muito utilizado em panelas de cozinhas.

Aplicações

Considerando a quantidade e o valor do metal empregado, o uso do Al excede o de qualquer outro metal, exceto o aço. É um material importante em múltiplas atividades econômicas.

O Al puro é mais dúctil em relação ao aço, porém suas ligas com pequenas quantidades de Cu, Mn, Si, Mg e outros elementos apresentam uma grande quantidade de características adequadas ás mais variadas aplicações. Estas ligas constituem o material principal para a produção de muitos componentes dos aviões e foguetes. Quando se evapora o Al no vácuo, forma-se um revestimento que reflete tanto a luz visível como a infravermelha, sendo o processo mais utilizado para a fabricação de refletores automotivos, por exemplo.

Como a capa de óxido que se forma impede a deterioração do revestimento, utiliza-se o Al na fabricação de espelhos de telescópios, em substituição aos de prata.

Devido á sua grande reatividade química é usado, quando finamente pulverizado, como combustível sólido para foguetes e para produção de explosivos. Ainda usado como ânodo de sacrifício e em processos de aluminotermia para obtenção de metais.

Outros usos:

Meios de transporte: como elementos estruturais em aviões, barcos, automóveis, bicicletas, tanques, e outros. Na Europa, têm sido utilizado com frequência para formar caixas de trens;

Embalagens: papel de alumínio, latas, embalagens de bolachas e outras;

Construção Civil: janelas, portas, divisórias, grades e outros;

Transmissão Elétrica: ainda que a condutividade elétrica do Al seja 60% menor que a do Cu, seu uso em redes de transmissão elétrica é compensado pelo seu menor custo e densidade, permitindo maior distância entre as torres de transmissão.

BIBLIOGRAFIA :

http://pt.wikipedia.org/wiki/Alum%C3%ADnio#Caracter.C3.ADsticas_principais

http://toxnet.nlm.nih.gov/cgi-bin/sis/search/f?./temp/~7LqXBQ

http://en.wikipedia.org/wiki/Aluminium

http://www.intox.org/databank/documents/chemical/alumsalt/ehc194.htm#SectionNumber:1.1

http://www.azom.com/details.asp?ArticleID=1446

http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp22.html

https://docs.google.com/a/aedu.com/leaf?id=0B2SJn0a5XTlkZDM3N2M0YjYtOThi

NS00ZTI1LWI5NWMtNTY0N2I3YTczMzFk&hl=pt_BR> Acesso em: 19 set. 2011.

• Preparação de compostos de alumínio a partir da bauxita.

Química Nova. vol.25 nº.3 São Paulo Maio 2002.

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