CobaltoInformação geral

Ponto de fusão = 1768 KPonto de ebulição = 3200 K

Símbolo químico Co e número atómico 27;

É um metal de transição, pertence ao grupo 9 da Tabela Periódica;

É um metal duro e ferromagnético;

Apresenta duas formas alotrópicas com estruturas cristalinas diferentes: hexagonal e cúbica de faces centradas, sendo a temperatura de transição entre ambas de 722 K;

Os seus estados de oxidação mais comuns são +2 e +3;

Estrutura hexagonal compactaEstrutura cúbica de faces centradas

CobaltoProcesso de obtençãos  principais  minérios  de  cobalto  são  a  esmaltite, CoAs2 ,  e  a cobaltite, CoAsS;

Na indústria é normalmente obtido como produto secundário  da  extracção  de  cobre,  níquel  e chumbo;O minério é aquecido de forma a produzir uma mistura de metais e os seus óxidos. Segue‐se um tratamento com ácido sulfúrico (H2SO4) para retirar o cobre e dissolver o ferro, cobalto, níquel e sulfatos.

Pela precipitação com hipoclorito de sódio (NaOCl), obtém‐se hidróxido de cobalto (III). Este último é então aquecido até formar o respectivo óxido e depois reduzido com carbono, formando assim, cobalto metálico.

Compostos de Cobalto e reacções

Co (s) + Cl2 (g)           CoCl2 (s)

A  forma  hidratada  pode  ser  preparada  pela reacção  de  hidróxido  de  cobalto  (II)  e  ácido clorídrico:

Co(OH)2 + 2HCl           CoCl2 + 2H2O

Dois compostos interessantes de cobalto são o cloreto de cobalto (II), CoCl2, de cor azul, e, o cloreto de cobalto (II) hexahidratado, CoCl2.6H2O, de cor rosa forte;Devido à dramática mudança de cor e pela facilidade da reacção de hidratação/desidratação, este composto é muito usado como indicador de água e humidade.

Após cristalização forma‐se o composto hidratado  rosa.

Cloreto de Cobalto (II), CoCl2 sólido

Cloreto de Cobalto (II) hexahidratado, CoCl2.6H2O

Aplicações do Cobalto

O cobalto faz parte do cerne da vitamina B12, essencial para várias formas de vida, especialmente a humana;

Os compostos de cobalto são largamente usados em laboratório e na indústria, como catalisadores, por exemplo, o molibdato de cobalto é um catalisador muito usado na indústria petroquímica.

Estrutura da vitamina B12

RódioInformação geral

Apresenta uma estrutura cristalina cúbica de faces centradas.

Símbolo químico Rh e número atómico 45;

É um metal de transição e pertence ao grupo 9 da Tabela Periódica;Ponto de fusão = 2237 KPonto de ebulição = 3968 K

Não éatacado por ácidos, no entanto dissolve‐se em água régia ou ácido sulfúrico concentrado e aquecido;

Os seus estados de oxidação mais comuns são +3 e +1;

Estrutura cúbica de faces centradasÁgua régia

RódioProcesso de obtenção

5. Dissolução do complexo em ácido clorídrico, seguida de evaporação atéà secura e redução com H2 , obtendo‐se, ródio metálico.

1. Tratamento preliminar do minério de forma a remover os outros metais. 

3. Precipitado pela adição de hidróxido de sódio, formando‐se hidróxido de ródio. 

2. O resíduo obtido éderretido com bissulfato de sódio (NaHSO4) e a mistura resultante é extraída com água, obtendo‐se uma solução contendo sulfato de ródio, Rh2(SO4)3.

4. Dissolução em ácido clorídrico e posteriormente tratado com NaNO2 e NH4Cl, formando‐se o complexo de ródio (NH4)3[Rh(NO2)6 ]. 

Compostos de Ródio e reacções O ródio é um metal muito pouco reactivo. Reage com  O2 ou outro halogéneo, apenas a altas temperaturas. 

2Rh2O3, óxido de ródio (III) é formado através do aquecimento dos elementos a uma pressão normal ou por decomposição térmica de Rh(NO3)3.

4Rh(NO3)3.6H2O                2Rh2O3+ 24H2O + 12NO2 + 3O2

Rh2O3.H2O quando dissolvido numa quantidade limitada de HCl forma‐se o complexo [RhCl3(OH2)3]

Aplicações do Ródio

É usado principalmente como agente ligante para endurecer a platina e o paládio. Este tipo de ligas é muito usado em eléctrodos de ignição (velas) de aeronaves;

Usado como material de contacto eléctrico, devido à sua baixa resistência eléctrica e elevada resistência à corrosão;

É também usado em joias e artigos de decoração.

É usado industrialmente como catalisadorda reacção de carboxilação de metanol, produzindo ácido acético.

IrídioInformação geral

Tem símbolo Ir, número atómico 77;

Metal de transição, pertence ao grupo 9 da Tabela Periódica;É um metal duro, frágil e pesado;

Considerado o metal mais resistente àcorrosão conhecido, não é atacado por ácidos nem água régia, mas pode ser atacado por alguns sais fundidos, como NaCl e NaCN;

O seu estado de oxidação mais comum é +4;

Apresenta uma estrutura cristalina cúbica de faces centradas;

Ponto de fusão = 2739 KPonto de ebulição = 4701

Estrutura cúbica de faces centradas

1. Tratamento preliminar do minério para remover os outros metais presentes na mistura;

2. O resíduo obtido é derretido com bissulfato de sódio (NaHSO4) e a mistura resultante é extraída com água, de forma a remover alguns sais presentes na mistura;

3. Obtém‐se então, óxido de Irídio (IrO2). A dissolução deste composto em água régia, origina uma solução de (NH4)3[IrCl ]6;

4. Evaporação até à secura e redução com H2, obtenção de Irídio metálico.

IrídioProcesso de obtenção

Compostos de Irídio e reacções

[Ir(en)3]3+

[Ir(NO3)6]3­

en, Δ

Conc HNO3, Δ

Compostos com geometria octaédrica(muito vulgares)

[IrCl6]3‐

Geometria octaédrica

Aplicações do IrídioO irídio devido à sua dureza, é usado como agente endurecedor em ligas de platina, tal como o ródio;

É usado em ligas de irídio/ósmio, que são empregadas em bicos de canetas permanentes, agulhas de gira‐discos, agulhas de bússulas e outros;

Aplicações do Irídio“Pesquisadores do Reino Unido descobriram um processo pelo qual resíduos da produção de biodiesel podem ser eficientemente convertidos em produtosquímicos úteis. Utilizando a bactéria Clostridium butyricum e um catalisador de irídio para reagir com glicerol, os pesquisadores conseguiram produzir aminas secundárias de fácil purificação (...)” http://quiprona.wordpress.com/2009/05/20/residuos‐de‐biodiesel‐bacteria‐catalizador‐de‐iridio‐produtos‐uteis

Clostridium butyricum

Bibliografia

C. E. Housecroft, A. G. Sharpe, Inorganic Chemistry, 3th ed.; Pearson Prentice Hall: England 2008;http://quiprona.wordpress.com/2009/05/20/residuos‐de‐biodiesel‐bacteria‐catalizador‐de‐iridio‐produtos‐uteishttp://ube‐164.pop.com.br/repositorio/4488/meusite/inorganica/grupo_8b.htmhttp://www.webelements.comhttp://www.mspc.eng.br/quim1/quim1_027.asp

CobrePrata

Ouro

Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa

Daniel Siopa, 37087Duarte Cunha, 37090Yuliya Harasymchuk, 37107

Cobre: Da antiguidade ao dia presente

5000-4000 AC Cobre metálico usado em ferramentas e utensílios; calor é usado para fazer o metal maleável.

4000-2000 ACNo Egipto, o cobre é moldado em formas específicas; o bronze

(uma liga com estanho) é feito; começo da exploração mineira do cobre na Ásia Menor, China e América do Norte.

2000 AC-0 Armas de bronze são introduzidas; o bronze é cada vez mais usado em peças decorativas.

0-AD200 O latão (uma liga de cobre e zinco) é desenvolvido.

AD200-1800 Um período de pouco progresso.

1800-1900Depósitos de minérios de cobre, nos E.U.A., aumentam

drasticamente a produção e a disponibilidade deste metal nos E.U.A.

1900-1960 As propriedades de condução eléctrica do cobre são descobertas e como resultado, muitas novas aplicações.

1960-dia presente

Produção Norte Americana continua a aumentar mas o mercado mundial colhe os benefícios da exploração mineira em muitos

outros países; reciclagem do cobre torna-se importante.A partir de meados dos anos 80, descobre-se que materiais como

YBa2Cu3O7-x são supercondutores a altas temperaturas.

Ouro e Prata: Da antiguidade ao dia presenteO ouro foi provavelmente o primeiro metal a ser descoberto pelo homem, e a sua procura esteve na origem do aparecimento, desenvolvimento e conquistas das

primeiras civilizações conhecidas.A prata foi o terceiro metal a ser descoberto, depois do ouro e do cobre. Foi

considerada pelos Egípcios antigos como o metal mais próximo do ouro em termos de perfeição e tal como o ouro foi considerada um metal sagrado de uso restrito.

4000-1000 AC

Estudos arqueológicos revelam que o ouro já era trabalhado na Mesopotâmia. Posteriormente, as técnicas de obtenção do metal

e manufactura dos objectos foram transmitidas a todas as civilizações do Mediterrâneo Oriental, com realce para a egípcia, onde foram descobertas as primeiras moedas. As civilizações dos Aztecas e Maias, no continente americano, também conheciam e

trabalhavam o ouro, que consideravam um metal precioso.

1000 AC –1000 AD

Na Idade Média, o ouro tinha um papel muito importante como atesta a famosa procura, pelos alquimistas de então, da Pedra

Filosofal que converteria qualquer metal em ouro. Indirectamente, esta procura contribuiu para o desenvolvimento da Química, da

Medicina e da Metalurgia.

1000-1600 AD As campanhas portuguesas em África e espanholas na América foram motivadas pela abundância que tinham destes elementos.

Propriedades Cu Ag Au

Z 29 47 79

Configuração electrónica [Ar] 3d10 4s1 [Kr] 4d10 5s1 [Xe] 4f14 5d10 6s1

Abundância/ ppm 68 0,08 0,004

Massa atómica 63,546 107,8682 196,96655

Electronegatividade de Pauling 1,90 1,93 2,54

Estados de oxidação +4, +3, +2, +1 +5, +3, +2, +1, -1 +5, +3, +3, +1, -1

Raio atómico/ pm 127,8 144,5 144,2

Raio iónico (+1)/ pm 96 114 151

Densidade [298 K]/ kg m-3 8960 10500 19320

Propriedades Cu Ag Au

1ª Energia de Ionização/ kJ mol-1 745,5 731,0 890,1

2ª Energia de ionização/ kJ mol-1 1733,3 2070 1980

Ponto de fusão/ K 1357,77 1234,93 1337,33

Condutividade eléctrica [298 K]/ Ω‐1 m‐1 5,98×107 6,29×107 4,26×107

Estrutura Cristalina CFC CFC CFC

Principais minérios de cobre: calcopirite, CuFeS2 (que se estima ser responsável por mais de 50 % dos depósitos de Cu); calcocite, Cu2S; cuprite, Cu2O, e malaquite, Cu2CO3(OH)2. Cobre nativo.

Alguns dos minérios dos óxidos podem ser reduzidos directamente ao metal através de aquecimento com coque.

A maioria da produção, no entanto, é feita a partir dos minérios dos sulfuretos contendo ferro, e estes exigem tratamentos mais complicados:

2FeS + 3O2 → 2FeO + 2SO2

2Cu2S + 3O2 → 2Cu2O + 2SO2

2Cu2O + Cu2S → 6Cu + SO2

A maioria do cobre obtido por este processo é depois purificado por electrólise.

Estado de oxidação formal NC Geometria Composto

0 (d10 s1) 3 Planar [Cu(CO3)3] [10 K]0 4 ? [Cu2(CO3)6] [30 K]

1 (d10) 2 Linear [CuCl2]-, Cu2O1 3 Triangular [Cu(CN)3]2-

1 4 Tetraédrica [Cu(py)4]+

2 (d9) 4 Tetraédrica Cs2[CuCl4]2 4 Quadrangular Plana [EtNH3]2[CuCl4]2 5 Bipirâmide trigonal [Cu(bipy)2I]+

2 5 Pirâmide quadrangular [{Cu(DMGH)2}2]2 6 Octaédrica [K2Pb[Cu(NO2)6]2 7 Bipirâmide pentagonal [Cu(H2O)2(dps)]2+

2 8 dodecahedral tetrakis chelate [Cu(O2CMe)4]2+

3 (d8) 4 Quadrangular plana [CuBr2(S2CNBu2)]3 6 Octaédrica [CuF6]3-

4 (d7) 6 ? [CuF6]2-

CuSO4•5H2O → CuSO4•3H2O → CuSO4•H2O → CuSO4

CuCO3 → CuO + CO2

2CuFeS + 2SiO2 + 5O2 → 2Cu + FeSiO2 + 4SO2

CuX + LiR → CuR + LiXCuX + RMgX → CuR + Mg X2

Δ

300 K 380 K 520 K

Cu (II), [CuCl3]nn-

[Me3NH]3[CuCl3][CuCl4]

Cu (II), [CuCl2(Meim)2]

Cu (I)[Cu(S6-macrociclo)]

Os compostos cuprosos (Cu+) e cúpricos (Cu2+) apresentam um vasto leque de aplicações.O cloreto cuproso (CuCl) é usado como: catalisador, agente dessulfurizante ou ainda como branqueador na indústria petrolífera.

O cloreto cúprico (CuCl2) usa-se como: mordente na tinturaria têxtil e como agente oxidante em corantes.O óxido cuproso (Cu2O) usa-se na pintura de cascos de navios, de madeira ou aço, para proteger da acção desgastante da água do mar.O sulfato cúprico (Cu(SO4)) é usado como fungicida, insecticida e como aditivo dos solos.O metal é utilizado na cunhagem de moedas, fabrico de tubos de canalização, peças decorativas, etc.

A actividade do cobre no metabolismo vegetal manifesta-se de duas formas: na síntese da clorofila e na actividade de algumas enzimas.

Embora não exista não clorofila, o cobre é indispensável à sua produção. A sua falta provoca deficiências fotossintéticas e incapacidade de produção de sementes.

Um humano comum de 70 kg tem 72 mg de cobre presente no corpo. É o terceiro metal mais abundante no corpo humano, a seguir ao Zn e ao Fe.

O cobre tem um papel importante em sistemas de transferência de electrões (proteínas de cobre azuis); armazenamento e transporte de O2(hemocianina); proteínas de transporte de Cu (ceruloplasmina).

Principais minérios de prata: argentite, Ag2S; cerargirite, AgCl. Prata nativa.

A maioria da prata, hoje em dia, é produzida como um subproduto do fabrico de metais como Cu, Pb e Zn.

O tratamento de rochas contendo prata faz-se através de dois processos:Amalgamação com Hg (este é separado posteriormente por destilação);

Lixiviação - adição de cianeto. A prata é oxidada, retirada da rocha e posteriormente reduzida pela adição de zinco metálico:

4Ag + 8NaCN + O2 + 2H2O → 4Na[Ag(CN)2] + 4NaOH

Estado de oxidação formal NC Geometria Composto

0 (d10 s1) 3 Planar [Ag(CO3)] [10 K]

0 4 - [Ag2(CO3)6] [30 K]

1 (d10) 2 Linear [Ag(CN)2]-

1 3 Triangular [AgI(PEt2Ar)2]2-

1 4 Tetraédrica [Ag(diars)2]+

1 6 Octaédrica AgX (X=F, Cl, Br)

2 (d9) 4 Quadrangular Plana [Ag(py)4]2+

3 (d8) 4 Quadrangular Plana [AgF4]-

3 6 Octaédrica [AgF6]3-

Devido às suas propriedades físicas e químicas, a prata tem um certo número de aplicações nas indústrias e nas artes. É elaborada pura ou ligada a outros metais e a sua aplicação é feita conforme o estado em que se apresenta. Assim, ligada a outros metais, a prata aplica-se à:

Apesar de prata não ser tóxica a maioria dos seus sais são venenosos (a intoxicação por prata chama-se argiria);

Isto, deve-se ao facto de os últimos apresentarem aniões com diferentes características. Estes, por sua vez, são absorvidos pelo corpo, permanecendo no sangue até a sua deposição nos tecidos e dando origem assim, à formação de uma película acinzentada;

Existem, contudo, outros compostos de prata, como por exemplo o nitrato, com efeito anti-séptico. Deste modo, para o tratamento de irritações de membranas mucosas da boca e/ou garganta, usam-se frequentemente as soluções de AgNO3 (nitrato de prata);

Algumas proteínas que contêm prata são poderosos agentes anti-irritantes das membranas dos olhos, ouvido, nariz e garganta.

Os únicos minérios de ouro são: calaverite, AuTe2; petzite, (AuAg)2Te; silvanite, (AuAg)Te2.

O ouro na forma nativa ocorre no lodo e em depósitos aluviais. Os maiores filões de ouro do mundo, localizam-se na África do Sul onde ocorrem misturados com depósitos de quartzo.

Por vezes, o ouro ocorre em pirites, sendo obtido como produto secundário durante a extracção do cobre, prata, chumbo, zinco ou níquel. Embora em quantidades muito pequenas, o ouro também existe na água do mar, estimando-se que nos oceanos e mares de todo o mundo existam cerca de 70 milhões de toneladas deste elemento.

Estado de oxidação formal NC Geometria Composto

-1 (d10 s2) ? ? [Au(NH3)n] (liq. NH3)

< +1 12 Icosaédrica [Au13Cl2(PMe2Ph)10]3+

1 (d10) 2 Linear [Au(CN)2]-

1 3 Triangular [AuCl(PPh3)2]

1 4 Tetraédrica [Au(diars)2]+, [Au(PMePh2)4]+

1 4 Quadrangular plana [Au{η2-Os3(CO)10H}2]-

2 (d9) 4 Quadrangular plana [Au{S2C2(CN)2}2]2-

3 (d8) 4 Quadrangular plana [AuBr4]-

3 6 Octaédrica [AuI2(diars)2]+

Peças decorativas e de joalharia;

Ligado com platina, paládio, níquel ou zinco, forma o "ouro branco", um substituto para a platina pura em algumas aplicações;

Catalisadores em motores diesel;

Utilizado como cobertura protectora em satélites pois é um bom reflector de luz de radiação infravermelha.

7.59 milhões de dólares

Ouro radioactivo é usado na cintilografia do fígado;

Tratamento da artrite como sal solúvel por administração intramuscular;

Anti-Cancerígeno: Retarda o cancro da próstata e o cancro dos ovários é tratado com soluções de Ouro;

Composto experimental (1-tio-b-D-glucopiranosato de ouro (I)) é um potente inibidor do vírus HIV;

A liga de ouro-titânio é usada como analgésico no tratamento das dores de costas e cansaço.

C. E. Housecroft, A. G. Sharpe, Inorganic Chemistry, 2nd Ed., Prentice Hall, 2005;

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