ANHANGUERA EDUCACIONAL

Faculdade Anhanguera de Joinville

Engenharias - 1 série – Noite

Disciplina: Química

Professor: Salvino Junior

ATPS DE QUÍMICA

Alunos RA Curso

Joinville05/10/2012

Resumo: Na pratica dos ATPS podemos observar varias questões, relativas para o desenvolvimento de raciocínio lógico e teórico, para aluno de engenharia de produção. Alem de servir para orientar de como podemos observar o mundo em que vivemos e ampliar o conhecimento tecnológico.

IntroduçãoMatéria, energia, transformação e substâncias. São temos utilizados para a formação de conceito na formação de engenheiros em diversas áreas.Serve também como material de pesquisa para acharmos resposta pára às pratica de ATPS.

Objetivos

Entender e localizar informações para responder os memoriais de questões proposto nos ATPS (Física).Compreender o significado do conceito de Distribuição de forças, atrito, energia, trabalho.Compreenderemos as formas de calculo utilizadas para achar diversas variáveis pertinentes para este semetrs.

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Etapa-1

Passo 3: propriedades físico-químicas do alumínio

O alumínio é um elemento químico metálico trivalente, leve, sólido cristalino, de cor branco-prateada e sem odor característico. Este metal é incluído no conjunto dos metais representativos, com número atómico igual a 13 (grupo do boro) e uma massa atómica relativa de 26,98.. Com poucas exceções, encontra-se nos compostos químicos na forma de Al 3+. São conhecidos nove isótopos do alumínio, com números de massa entre 23 e 30, ocorrendo naturalmente, apenas, os isótopos 27Al e 26Al, sendo o primeiro o mais abundante e o segundo o mais estável2. O alumínio é uma das espécies mais reactivas que se conhece. As temperaturas elevadas, cerca dos 180ºC, reage com a água, produzindo hidróxido de alumínio (Al(OH)3) e hidrogénio (H2), e com outros óxidos metálicos, produzindo o respectivo metal e óxido de alumínio (Al2O3). Ele pode também complexar com espécies ricas em eletrons, como o flúor e o cloro. O seu carácter anfotérico permite-lhe reagir com ácidos inorgânicos e bases fortes3. Outra característica importante deste metal é a sua excelente resistência à corrosão. Quando exposto ao oxigénio, à água e a outros oxidantes, forma-se rapidamente à sua superfície uma película contínua, fina, resistente e protetora, de óxido de alumínio (alumina), conferindo-lhe alta resistência à corrosão. Esta película é dissolvida por soluções alcalinas e por alguns ácidos, como o ácido sulfúrico3. Muitas das suas aplicações são baseadas nas suas propriedades, como: a alta condutividade elétrica e térmica, a baixa densidade, a boa refletividade, a grande resistência à corrosão, a maleabilidade e a ductilidade3. Além disso, o alumínio é 100% reciclável, permitindo uma enorme economia de energia4. Pode, no entanto, levar à ignição e causar explosões, quando misturado com halogénios, dissulfido de carbono e cloreto de metilo5. Puro, este metal tem uma resistência mecânica limitada, o que criou a necessidade de formação de amálgamas com outros metais, como o cobre, o magnésio, silício, manganês, entre outros. Estas amálgamas são leves e mais resistentes, sendo muito usadas na produção de uma variedade de moldes em muitas indústrias.

Bibliografia: http://www.ff.up.pt/toxicologia/monografias/ano0607/aluminio/propriedades.htm

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Passo 4: Alumínio na natureza e aplicações

O alumínio é abundante na natureza, principalmente em forma de silicatos. Sólido, de densidade 2,7 que funde a 660º 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.

Considerando a quantidade e o valor do metal empregado, o uso do alumínio excede o de qualquer outro metal, exceto o aço. É um material importante em múltiplas atividades econômicas. O alumínio puro é mais dúctil em relação ao aço, porém suas ligas com pequenas quantidades de cobre, manganês, silício, magnésio e outros elementos apresentam uma grande quantidade de características adequadas às mais diversas aplicações. Estas ligas constituem o material principal para a produção de muitos componentes dos aviões e foguetes. Quando se evapora o alumínio 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 alumínio para a fabricação de espelhos de telescópios, em substituição aos de prata. Devido à sua grande reatividade química é usado, quando finamente pulverizado, como combustível sólido para foguetes e para a produção de explosivos. Ainda usado como ânodo de sacrifício e em processos de alumino termia para a obtenção de metais. Outros usos do alumínio são: Meios de Transporte: Como elementos estruturais em aviões, barcos, automóveis, bicicletas, tanques, blindagens e outros; na Europa têm sido utilizados com frequência para formar caixas de trens, Embalagens: Papel de alumínio, latas, embalagens Tetra Pak e outras Construções civis: Janelas, portas, divisórias, grades e outros, Bens de uso: Utensílios de cozinha, ferramentas e outros, Transmissão elétrica: Ainda que a condutibilidade elétrica do alumínio seja 60% menor que a do cobre, o seu uso em redes de transmissão elétricas é compensado pelo seu menor custo e densidade, permitindo maior distância entre as torres de transmissão, Como recipientes criogênicos até -200 °C e, no sentido oposto, para a fabricação de caldeiras, Observação: As ligas de alumínio assumem diversas formas como o Duralumínio, Descobriu-se recentemente que ligas de gálio-alumínio em contato com água produzem uma reação química dando como resultado hidrogênio, por impedir a formação de camada protetora (passivadora) de óxido de alumínio e fazendo o alumínio se comportar similarmente a um metal alcalino como o sódio ou o potássio.[1][2] Tal propriedade é pesquisada como fonte de hidrogênio para motores, em substituição aos derivados de petróleo e outros combustíveis de motores de combustão interna.

Bibliografia: http://pt.wikipedia.org/wiki/Alum%C3%ADnio#Caracter.C3.ADsticas_principais http://www.tabela.oxigenio.com/outros_metais/elemento_quimico_aluminio.htm

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Etapa – 2

Passo 2:Substituição do aço pelo alumínio

O aço é extremente resistente composto de ferro e carbono que é alótropo do diamante, Ferro-carbono (menos de 2,1% de carbono), Aço inoxidável (liga com crômio), Aço ARBL (Alta Resistência e Baixa Liga), Aço rápido (muito rígido; tratado no calor), para substitui-lo pelo alumínio seria necessário à formação de ligas com alumínio mais resistentes, onde poderíamos utilizar o carbono Al-C-C-Al (2AlC) e outros materiais separados ou misturas que resultariam em um metal resistente e leve comparado ao ferro, podendo ser utilizado na indústria aeroespacial e automobilísticas reduzindo o peso e o consumo de combustível , mas que deve ser analisado o custo benefício e reações físico-químicas que podem ocorrer no novo material.

Bibliografia: http://pt.wikipedia.org/wiki/A%C3%A7o

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Passo 3

Produtos a partir da bauxita: Os produtos são substâncias compostas com alumínio, como Al(OH)3, Al2O3 e alumínio metálico, estes por sua vez originam zeólitas, alcóxidos de alumínio, alumínio anidro, carboxilatos de alumínio, organometálicos de alumínio. Os produtos da bauxita podem ainda ser transformados em ligas adicionando substâncias sendo a partir dai utilizadas na indústria automobilística, construção civil, equipamentos de uso domésticos, entre outros. Classificação inorgânica:Al(OH)3----------------base KAl(SO4)2------------sal AlCl3--------------------sal Al2(SO4)3-------------sal Na [Al (OH)4]-----------sal Al2(OH) (6-n)Cl(n) ---óxido Al2O3-------------------óxido Utilização industrial: Al (OH)3-------antiácido Al2(SO4)3----peças industriais Alumínio metálico----peças industriais Carboxilatos de alumínio----peças industriais de alta resistência

Passo 4: Fluxograma

Bauxita

Al(OH)3 Carboxilatos de alumínio

Alumínio metálico

Anti-ácidos Indústria aeroespacial Industria

Revestimento de foguetes

Formação de ligas

Bibliografia: ATPS de química e http://pt.wikipedia.org/wiki/Bauxita

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RELATÓRIO DA ATPS QUIMÍCA

A ATPS foi dividida nessa 1º etapa para que pudéssemos fazer as propriedades

físico-química do alumínio.

Vimos que o alumínio é um elemento químico metálico trivalente leve, sólido

cristalino, de cor branco e prateado e sem odor característicos. Tem o número

atômico igual a 13 (está no grupo do boro)massa atômica de 26,98 encontrado na

forma de AL3+. Ele pode complexar com as espécies ricas em elétrons, com o

flúor e o cloro.

Além disso o alumínio é 100% reciclável permite uma enorme economia de

energia 4.

Sendo assim tiramos a conclusão que, o alumínio é um elemento fácil de achar na

natureza, tem grande tipo de aplicações no ambiente que vivemos, além de tudo

podemos reciclar assim não agredimos o meio ambiente pois o que usamos

podemos reaproveitar.

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Sumário1-Introdução2-Questionário4-Conclusão e bibliografia

Introdução ATPS de química sobre alumínio revelando sua utilização em dados numéricos, objetos derivados e cálculos estequiométricos encvolvendo a bauxita, elemento de elevada importância para a humanidade que vem sendo usado desde sua descoberta até os dias de hoje sem previsão para terminar, na verdade está sendo cada vez mais substituido por outros materiais de acordo com as propriedades e funções desempenhadas pelo objeto, como em automóveis, embarcações, aeronaves, entre vários outros meios.

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ETAPA 3PASSO 3:

1) No processo industrial de obtenção de 40 Kg de alumínio, são geradas quantas toneladas de CO2?

R: 4x27 4x16+3x12108g 100g X=37037g= 37,037 Kg de C 40000g X

2) Quantos quilos de bauxita são necessários para produzir 40 Kg de alumínio?

R:108g 156g X=57778g= 58Kg de bauxita 40000g X

3) Considerando as informações sobre quantidade do alumínio usado nos veículos e percentual reciclado. Analisar a situação do Brasil e dos Estados Unidos e refletir sobre a participação desses dois países com relação aos aspectos ambientais.

R: O Brasil além de consumir menos alumínio por veículo sendo 40 Kg contra os 128 Kg dos Estados Unidos, o Brasil apresenta um alto desempenho na reciclagem, reciclando em 2010 mais de 450 mil toneladas de alumínio provenientes da sucata de produtos desse metal, mostrando um alto nível de consciência ambiental comparado aos Estados Unidos.

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Passo 41) Discutir com seus colegas a frase: A reciclagem do alumínio contribui para o

desenvolvimento sustentável. Escrever um comentário sobre a discussão do passo anterior e incluir a ideia central da discussão do pôster.

R: O alumínio é um dos elementos mais reciclaveis do meio ambiente podendo ser reciclável infinitamente, segundo nossa equipe o alumínio deveria substituir mais substâncias e misturas encontradas em diversos produtos como plástico, ferro, madeira e aço inox. Nesse caso principalmente o ferro pois além de reduzir a utilização desse metal que se oxida facilmente, o alumínio provoca uma redução de massa proporcionando menor gasto de energia para deslocar como em um veículo. Nesse sentido o alumínio é utilizado em 26 por cento da produção em veículos. Além disso cada quilo de alumínio reciclado corresponde a cerca de cinco quilos de bauxita, minério de onde se produz o alumínio poupados, evitando a devastação de florestas como a da região de Carajás.

Conclusão

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Nesse trabalho tivemos a oportunidade de adquirir mais conhecimento sobre o alumínio, sua utilização em aspectos qualitativos e quantitativos, onde o alumínio apresenta maior utilização, que é nos Estados Unidos e Europa, a reciclagem onde o Brasil é o melhor na frente inclusive do Japão cuja tecnologia é muito elevada. Nesse trabalho também aprendemos sobre estequiometria, estabelecendo relações de proporção de massas com a bauxita, gás carbônico e outros.

Bibliografia1) http://www.alcoa.com/global/en/home.asp2) ATPS de química primeira fase3) http://pt.wikipedia.org/wiki/Alum%C3%ADnio

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