seminário inorgânica
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FELIPE SCHMITTJANAÍNA SEHN
THIAGO GARCIA
Estrutura Química dos compostos de Bismutos
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ORIGEM HISTÓRICA
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Na idade média, os alquimistas acreditavam que o bismuto fosse uma variedade de chumbo, com propriedades intermediárias entre o chumbo e o estanho;
O bismuto só veio a ser reconhecido como um novo elemento, no ano de 1753, graças às pesquisas do químico francês Claude-François Geoffroy (1729-1753), que obteve o metal puro e concluiu que este era distinto do chumbo e do estanho.
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DEFINIÇÃO
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O bismuto é um metal quebradiço, de
coloração prata esbranquiçada, de baixo
ponto de fusão e que reage com o oxigênio
somente a temperaturas elevadas;
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O Bismuto é um elemento químico pertencente ao Grupo 15 da Tabela
Periódica e por estar na parte de baixo do grupo possui um maior caráter metálico e consequentemente um menor estado de
estabilidade de oxidação.
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Quando combinado a um carbono, torna-se um composto ou complexo organometálico, (o qual é constituído por um ou mais íons metálicos ligados a outros grupos, conhecidos como Ligantes) que exibe principalmente os estados de oxidação +3 e +5, sendo o primeiro o mais comum;
O bismuto requer um agente oxidante forte para alcançar o estado de oxidação +5 e, em compostos binários, esse estado é alcançado somente com os elementos flúor (BiF5) e oxigênio (Bi2O5), ambos instáveis;
Geralmente, esses complexos possuem baixa solubilidade nos solventes mais comuns, dificultando uma caracterização espectroscópica abrangente. No entanto, muitas estruturas tem sido determinadas por difração de raios X.
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OBTENÇÃO
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Na natureza, o bismuto é encontrado
principlamente nos minérios de sulfetos como
é o caso da bismutinita (Bi2S3) e bismita
(Bi2O3):
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Na forma nativa, ocorre em pequenas
quantidades associado aos minérios de prata,
zinco e chumbo.
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A maior parte do bismuto em circulação no mundo
é proveniente de jazidas de minérios dos paises
Peru, México, Bolívia e China;
No Brasil, devido a escassez do bismuto em nosso
subsolo, ele é importado;
Uma fonte comercial do elemento é o Bi2O3 obtido
da calcinação de sulfetos de chumbo, zinco e
cobre que, posteriormente, é reduzido com
carbono.
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APLICAÇÕES
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À medida que descemos no bloco “p”, o estado de
oxidação +3 torna-se mais favorável em relação ao
+5, consequentemente, os compostos de bismuto
(V) são bons agentes oxidantes.
Outros usos dos compostos de bismuto se devem
principalmente às suas características peculiares,
tais como a sua baixa toxicidade e o baixo ponto de
fusão o que favorece sua utilização em produtos:
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Obtenção de produtos químicos;Farmacêuticos;Ligas de baixo ponto de fusão;Componentes eletrônicos;Cosméticos;Cerâmicas;Armamentos;Fusíveis;Alternativa ao chumbo.
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Por ser um metal diamagnético, é utilizado na
produção de ligas denominadas bismanol, nas
quais o bismuto encontra-se misturado com o
ferro e o manganês.
- Essas ligas são ímãs permanentes muito
utilizados em motores elétricos.
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O Bi recebeu muito menos atenção em
comparação com o N, P, As e Sb.
Nos últimos anos revelou-se um crescente
interesse na pesquisa tanto na parte da
Inorgânica quanto na Organometálica do Bi.
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Campos de pesquisa
Bioatividade, ou seja, o tratamento de uma
variedade de desordens gastrointestinais, anti-
tumor, atividade antimicrobiana entre outras.
Utilização em síntese orgânica.Uso industrial.Grupos heterometálicos
Investigação das estruturas de compostos
contendo ligações Bi-Bi.
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Durante a última década o número de estruturas dos compostos de Bi, caracterizados por difração de raio – x, aumentou consideravelmente.
O principal interesse esta direcionado para a diversidade da Química de coordenação do Bi, devido a seu potencial de ligações covalentes.
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O número de coordenação do Bi vai até dez. até agora dois tipos de compostos têm sido analisados:
Halogenetos de Bismuto
Bismuto – metal de transição
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ObservaçõesOs cinco elétrons na camada de valência
do Bi podem estar envolvidos na ligação com
outros elementos ou moléculas. A regra do
octeto é cumprida e a geometria piramidal
pode ser considerada consistente com a
teoria VSEPR.
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O orbital em que o par solitário
remanescente de elétrons está localizado,
tem uma contribuição orbital basicamente S,
isto é suportado não só pelos ângulos de
ligação, mas também por baixo da
disponibilidade do par solitário para ser
utilizado em ligações coordenadas.
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As ligações do Bi pode ser geralmente descrita em
termos de ligações primárias, isto é, ligações
covalentes normais com comprimentos de ligação
para fechar a soma dos raios covalentes para os
dois elementos envolvidos, e ligações secundárias
ou interações, com as distâncias inter-átomicas
significativamente mais do que uma ligação
covalente.
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Algumas estruturas
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Molécula do BiPh3
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Molécula do (biph)3Bi2
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Molécula do Me5Bi
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Íon [Me6Bi]
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Molécula do Ph2BiBrTHF
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Conclusão Embora muitos tipos de compostos são
representados por muito poucos exemplos , uma grande diversidade estrutural tenha sido estabelecida, isto é, em números de coordenação e geometrias de coordenação. Algumas características comuns devem ser enfatizadas:
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O caráter ácido de Lewis de muitos compostos de organobismuto leva a um aumento do número de coordenação de bismuto por ligantos aniônicos ou braços pendentes dos grupos orgânicos ligados ao bismuto. Consequentemente, para organobismuto ( III), derivados , números de coordenação superiores a três são geralmente conseguida através de tanto intra/ ou interações intermoleculares de força variável. Interações intermoleculares resultar na formação de dímeros ou associações supramoleculares.
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Para os compostos em ambos os estados de oxidação de um aumento da estabilidade é obtida quando fortes interacções adicionais levar a sistemas de colagem hipervalentes. Ambas as geometrias de coordenação e os números de coordenação são severamente afetadas pela grosseria dos substituintes orgânicos. O uso de um grupo orgânico apropriado ligado ao átomo de bismuto permite estabilizar ainda incomuns estados baixos de oxidação e os números de coordenação.
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REFERÊNCIAS:
SILVESTRU, Cristian, BREUNING, Joaquim Hans, ALTHAUS, Henrique – Structural Chemistry of Bismute Compouds. I. Organobismuth Derivatives, March 02, 1999 / Bremen – Germany;
SHRIVER, Duward F., ATKINS, Peter – Química Inorgânica, 4°ed. – Porto Alegre: Bookmann, 2008.
Compostos Organometálicos. Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Composto_organomet%C3%A1lico. Acesso: 19/11/2013 23h15min.