ferro,+Ós

FerroI) Introdução teórica

Informações gerais

Símbolo: Fe

Número atômico: 26

Massa atômica: 55,84 (u)

Configuração eletrônica: [Ar] 3d⁶ 4s²

Estados de oxidação: +2, +3, +4, +5 e +6 (os mais comuns são +2 e +3)

Isótopos estáveis naturais: ⁵⁴Fe, ⁵⁶Fe, ⁵⁷Fe e ⁵⁸Fe (sendo o ⁵⁶Fe o mais abundante entre os quatro na natureza)

O ferro é um dos metais mais difundidos na Terra, sendo muito abundante na crosta terrestre. cada tonelada de rocha contém em média 50 kg de ferro. Os maiores produtores mundiais de ferro são os EUA. Existem inúmeros minerais que contêm esse elemento.

II)Propriedades gerais

Em seu estado puro, o ferro é um metal branco-cinzento brilhante e à temperatura ambiente encontra-se no estado sólido. Também existe em solução aquosa nos estados de oxidação +2 (ferroso) ou 3+ (férrico), e em virtude deste comportamento é um agente redutor forte. É caracterizado pela grande ductilidade, que permite transformá-lo em fios e arames, e sua maleabilidade, que facilita a fabricação de folhas laminares. Entre suas propriedades físicas destaca-se o magnetismo, que o torna um ótimo material para fabricar ímãs. Quanto às propriedades químicas, o ferro é inalterável em temperatura normal, quando exposto ao ar seco. Mas, submetido ao ar úmido, o ferro metálico sofre oxidação e se transforma lentamente em ferrugem (óxido de ferro):

4Fe + 3O2 → 2Fe2O3

Essa reação pode ser evitada se o ferro for revestido com algum metal mais resistente à corrosão através da galvanização, que é um processo no qual metais são revestidos por outros mais nobres, geralmente para proteger da corrosão ou para fins estéticos e decorativos. Assim, caso ocorra danificação, será sempre mais fácil trocar o material que está revestindo do que o revestido.

III) Ocorrência

É um dos elementos mais abundantes do Universo e o quarto mais abundante da crosta terrestre (entre os metais, somente o alumínio é mais abundante). O núcleo da Terra é formado principalmente por ferro e níquel (NiFe), e sua rotação gera o campo magnético terrestre. Na natureza o ferro não está em estado livre ou elementar, porém, é encontrado em

numerosos minerais, principalmente na forma de pirita (FeS), hematita (Fe₂O₃), siderita (FeCO3) e magnetita (Fe₃O₄), que é transportada para um forno aquecido a uma temperatura de 2000°C, sendo obtido da redução destes compostos.

IV) Uso e obtenção

Pode-se obter o ferro a partir dos óxidos com maior ou menor teor de impurezas, pois muitos dos minerais de ferro são óxidos. A redução dos óxidos para a obtenção do ferro é efetuada em fornos denominados alto forno ou forno alto. Nele são adicionados os minerais de ferro, em presença de coque (um tipo de combustível derivado do carvão mineral) e carbonato de cálcio (CaCO3), que atua como escorificante. A equação abaixo representa a obtenção do ferro a partir da hematita, onde o ferro é obtido por redução do óxido:

Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2

O ferro é o metal mais usado, com 95% em peso da produção mundial de metal. É indispensável devido ao seu baixo preço e dureza, especialmente empregado em automóveis, barcos e componentes estruturais de edifícios. O aço é a liga metálica de ferro mais conhecida, sendo este o seu uso mais frequente. Os aços são ligas metálicas de ferro com outros elementos, tanto metálicos quanto não metálicos, que conferem propriedades distintas ao material. É considerado aço uma liga metálica de ferro que contenha menos de 2% de carbono; se a porcentagem é maior recebe a denominação de ferro fundido.

V) Importância biológica

O ferro é praticamente encontrado em todos os seres vivos, cumprindo numerosas e variadas funções. Sua importância biológica está associada ao transporte de oxigênio no sangue para as células. É responsável pela oxigenação dos organismos vivos e está presente nas hemácias formadas pelas moléculas de hemoglobina (que transporta oxigênio) e na mioglobina (cuja principal função é o armazená-lo). O transporte e armazenamento do ferro são mediados por três proteínas - a transferrina, o receptor de transferrina e a ferritina. O ferro também está presente nos músculos e na maioria das células do organismo em enzimas que contêm ferro. No entanto, alterações na presença do ferro podem causar problemas ao organismo. A sua carência no ser humano pode causar, além da anemia ferropriva (o tipo de anemia mais comum), anorexia, sensibilidade óssea e a clima frio, distúrbios digestivos, tontura, fadiga e problemas de crescimento. Seu excesso também pode causar a anorexia, tontura, fadiga e dores de cabeça, assim como a hemocromatose, uma doença na qual ocorre depósito de ferro nos tecidos em virtude de seu excesso no organismo. Em valor total, o ferro nos homens é de cerca de 4g e nas mulheres 2,5g.

ÓsmioI)Introdução teórica


Símbolo: Os



Configuração eletrônica: [Xe] 5d⁶ 4s²

Estados de oxidação: +2, +3, +6, +8.

O Ósmio, elemento químico de símbolo Os, pertence ao grupo VIII da tabela periódica. Descoberto no início do século XIX (1803) pelo químico britânico Smithson Tennant enquanto analisava resíduos de platina, e inicialmente passou a ser usado como filamento das primeiras lâmpadas elétricas incandescentes, antes do uso do tungstênio.

II) Propriedades gerais

É um metal azul acinzentado, muito duro, sólido à temperatura ambiente e o mais denso de todos os elementos. Oxida-se espontaneamente em contato com o ar, e muito resistente a corrosão e ao ataque dos ácidos. Tennant anunciou a descoberta em 1804 e criou o nome Osmium (do grego osme, “cheiro”), em alusão ao odor penetrante e tóxico desprendido do OsO4, um sólido volátil. Os óxidos de ósmio vaporizam-se sem se fundirem, o que é uma característica excepcional entre ação aos elementos da família da platina.

III) Ocorrência

O Ósmio não existe em estado puro na natureza, ocorrendo como uma mistura entre sete isótopos naturais no minério iridosmina. É encontrado mais facilmente na forma de pó, e quando exposto ao ar tende a formação do tetróxido de ósmio, OsO4. Sua abundância na Terra é estimada em 0,05 p.p.b. (partes por bilhão), sendo assim o elemento estável menos abundante na crosta terrestre. Depósitos contendo Ósmio podem ser encontrados na Rússia, Estados Unidos, Canadá, Colômbia e Japão.


Difícil de ser trabalhado, mesmo em altas temperaturas, o Ósmio é empregado em algumas ligas com a Platina e o Irídio. Na forma de ligas, é usado na fabricação de contatos elétricos, agulhas de bússola, agulhas de toca-discos e em pontas de canetas. Também é usado em implantes cirúrgicos como marca-passos e válvulas pulmonares artificiais. Seu óxido é um agente colorante largamente usado em microscopia eletrônica de transmissão (MET) para fornecer contraste à imagem e ainda para detectar impressões digitais.

É obtido sempre em conjunto com outros metais do Grupo da Platina (platina, paládio, irídio, ródio, rutênio e ósmio). O OsO4 é formado lentamente quando ósmio em pó reage com O2 a 298 K (25 °C). Reações de quantidades industriais e viáveis de serem produzidas no tempo requerem aquecimento a 670 K (aprox. 943 a 950 °C). Reagindo com o ar, ocorre a formação do tetróxido de ósmio:

Os + 2O2 → OsO4

V) Toxicidade

O único composto importante do ósmio, o tetróxido de ósmio (OsO4), é altamente venenoso, mesmo em níveis baixos de exposição, e deve ser manipulado com as precauções adequadas. Sua inspiração, especialmente em concentrações muito inferiores àquelas a que um cheiro pode ser percebido pode levar a edema pulmonar, e, conseqüentemente, à morte. Os sintomas podem levar horas para aparecer após a sua exposição. O OsO4, também colore a córnea humana, o que pode levar à cegueira se precauções de segurança não forem tomadas. O limite de exposição permissível para o tetróxido de ósmio (8 horas de tempo ponderado médio) é 0,002 mg/m³. O Tetróxido de ósmio pode penetrar plásticos, e, portanto, é armazenado em vidro.

RutênioI)Introdução teórica


Símbolo: Ru



Configuração eletrônica: [Kr]4d7 5s¹

Estados de oxidação: -2, 0, +1 +2, +3, +4, +5 +6 e +7.

II) Propriedades gerais

O rutênio foi o último metal da família da platina a ser descoberto.

É um metal branco, duro e frágil que apresenta quatro formas cristalinas diferentes. Dissolve-se em bases fundidas e não é atacado por ácidos a temperatura ambiente. A altas temperaturas reage com os halogênios e com hidróxidos. Pode-se aumentar a dureza do paládio e da platina com pequenas quantidades de rutênio. Igualmente, a adição de pequenas quantidades aumenta a resistência à corrosão do titânio de forma importante.

III) Ocorrência e abundancia

O Ruténio é conhecido como sendo um dos mais raros elementos existentes, encontrando-se na 74ª posição na escala de abundância da crosta terrestre.

O Ruténio pode ser encontrado na forma livre ou incorporado em minerais a partir dos quais pode ser extraído. O mineral mais comum é a laurite (RuS2), conhecendo-se ainda o ruarsite (RuAsS) e o rutenarsenite ((Ru,Ni)As). Tal como o ruténio, também estes minerais são raros, pelo que não são utilizados como fontes comerciais. É atualmente obtido como subproduto da refinação do níquel. As explorações economicamente viáveis localizam-se no Canadá e na África do Sul.


• Adicionado ao titânio na proporção de 0,1%, melhora a sua resistência à corrosão.

• Com platina e paládio, forma uma liga extremamente dura usada em contatos elétricos para operação severa.

• Usado em algumas peças de joalheria, na forma de liga com ouro.

É um excelente catalizador e é utilizado em reações de hidrogenação, Isomerização (é uma reação química onde um composto se transforma em seu isômero), oxidação.

O rutênio com outros metais também é utilizado para contatos elétricos e aplicações onde há corrosão.

O ruténio, conjuntamente com o ósmio, são removidos por destilação sob a forma de tetróxido (RuO4) após a dissolução das misturas com ácido clorídrico. O óxido é então recolhido numa solução aquosa de ácido clorídrico que origina o composto (NH4)3RuCl6; a partir deste composto pode obter-se o metal por tratamento a alta temperatura com hidrogénio.

V) Toxicidade

Os compostos de rutênio raramente são encontradoss . Os compostos de rutênio mancham

muito a pele. O rutênio ingerido é retido fortemente no osso. O oxido de rutênio ,RuO4, é

altamente toxico e volátil e deve ser evitado.

VI) Importância biológica

O efeito biológico do ruténio permanece desconhecido. Os estudos até hoje realizados não são conclusivos, existindo ainda poucos dados relativos ao impacto deste elemento na natureza.

A maioria dos compostos deste elemento não é venenosa, embora o tetróxido de ruténio, RuO4, seja extremamente tóxico por inalação.

Não se conhece, até ao momento, nenhuma aplicação terapêutica digna de referência, embora se saiba que o ruténio, quando ingerido, se acumula no tecido ósseo por longos períodos de tempo. Os compostos de ruténio continuam, no entanto, a ser investigados para aplicações farmacológicas, nomeadamente no combate ao cancro.

O isótopo radioactivo 106Ru é utilizado no tratamento de melanomas oftálmicos, mas não pelas suas propriedades químicas mas sim radiológicas.

Bibliografia:

LEE, J.D. Química inorgânica não tão concisa - Edgard Blücher, 1996.

Tabela Periódica Online - http://www.tabela.oxigenio.com

Quimlab – Guia dos elementos - http://www.quimlab.com.br

Wikipédia - http://pt.wikipedia.org

ferro,+Ós

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