Prof. Mário Sérgio Rodrigues

Сomentários

Transcrição

Prof. Mário Sérgio Rodrigues
ELEMENTOS
QUÍMICOS
Prof. Mário Sérgio Rodrigues
Obs:
1 atm = 101,325 kPa (pressão atmosférica normal).
Cp, Cv: calores específicos a pressão constante e a volume constante.
1 Poise = 10-1 N s / m2.
água régia: mistura, na proporção de 3 para 1, de ácido clorídrico a 35% e ácido nítrico a 65%
A coluna % natural indica o teor encontrado no elemento natural. Valor nulo indica produção artificial.
Símbolos para tempos de meia vida: s (segundo), m (minuto), h (hora), d (dia), a (ano). As tabelas
contém os principais isótopos do elemento. Não são necessariamente todos.
Valores compilados e rearranjados de: http://www.dicionario.tchequimica.com/
HIDROGÊNIO: elemento 1
Símbolo: H
Número atômico:1
Peso atômico: 1,00794
Elétrons: 1s1
História
O nome (gerador de água) foi dado por Lavoisier. Em 1776, Cavendish descobriu que era um elemento distinto.
Disponibilidade
É o elemento mais abundante no universo. Todos os demais foram formados a partir dele ou de outros elementos
que o hidrogênio formou. Estima-se que o hidrogênio representa cerca de 90% dos átomos do universo e 75% da
sua massa.
É o elemento básico das estrelas, que liberam enormes quantidades de energia pela reação de fusão de átomos de
hidrogênio para formar o hélio.
É o componente principal de Júpiter e outros planetas gigantes. No interior do planeta, depois de certa profundidade,
a pressão é tamanha que o hidrogênio molecular sólido é convertido em hidrogênio metálico. Este último já foi obtido
em laboratório.
Não é encontrado puro no ambiente terrestre (na realidade existe na atmosfera, mas com menos de 1 ppm em
volume).
Produção
Em pequenas quantidades, pode ser obtido pela reação de ácidos com metais. Exemplo: Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2.
ou pela reação do hidreto de cálcio com água: CaH2 + 2H2O → Ca(OH)2 + 2H2.
Industrialmente pode ser produzido pela decomposição de hidrocarbonetos sob ação do calor.
Propriedades
Grandeza
Massa molecular
Massa específica do gás (0ºC e 1 atm)
Idem, a 15ºC e 1 atm
Idem, na temp ebulição e 1 atm
Massa esp do liq na temp ebulição e 1 atm
Ponto de fusão (1 atm)
Calor de fusão (H2)
Ponto de ebulição (1 atm)
Calor de vaporização (H2)
Calor de atomização
Temperatura crítica
Pressão crítica
Massa específica crítica
Temperatura do ponto tríplice
Pressão do ponto tríplice
Cp (a 100 kPa e 25ºC)
Cv (a 100 kPa e 25ºC)
Relação Cp / Cv (a 100 kPa e 25ºC)
Viscosidade a 0ºC e 1 atm
Condutividade térmica a 0ºC e 1 atm
Solubilidade em água a 0ºC e 1 atm
Temperatura de auto-ignição
Eletronegatividade
Estados de oxidação
Valor
2,016
0,09
0,085
1,312
70,973
-259,14
0,117
-252,87
0,91
218
-240
1298
30,09
-259,3
7,2
0,029
0,021
1,384
0,0000892
0,168
0,0214
560
2,20
+1, -1
Unidade
g/mol
kg/m3
kg/m3
kg/m3
kg/m3
°C
kJ/mol
°C
kJ/mol
kJ/mol
°C
kPa
kg/m3
ºC
kPa
kJ/(mol ºC)
kJ/(mol ºC)
Poise
W/(m °C)
vol/vol
ºC
Pauling
-
Compostos e/ou reações - alguns exemplos
Na Terra, o principal composto é formado com o oxigênio, isto é, água. Também existe em substâncias orgânicas, no
petróleo, no carvão.
Combina-se com vários outros elementos, algumas vezes de forma explosiva.
Reação com oxigênio: 2H2 + O2 → 2H2O
Reação com halogênios (exemplo): H2 + F2 → 2HF
Aplicações
Produção de amônia (processo Haber), hidrogenação de óleos e gorduras comestíveis, produção de metanol, redução
de minerais metálicos, soldas, remoção de enxofre de óleo combustível e gasolina, análises químicas, fabricação de
semicondutores, tratamento térmico de metais, combustível para foguetes, células de combustível, etc.
É o gás de menor massa específica e, por isso, foi muito usado em balões e dirigíveis até certa época. Mas é perigoso
por ser bastante inflamável. O histórico incêndio do dirigível alemão Hindenburg em 1937, que marcou o fim da era
desse tipo de transporte, é o exemplo clássico, embora alguns estudiosos digam que outros materiais inflamáveis
contribuíram para a tragédia, além dos cerca de 212000 metros cúbicos de hidrogênio que o artefato continha.
O seu ponto de ebulição é cerca de 20°C acima do zero absoluto e, assim, tem importantes aplicações em criogenia.
Poder calorífico de um combustível é a quantidade de calor, por unidade de massa, gerada pela queima do mesmo.
Veja a comparação do hidrogênio com alguns combustíveis comuns (em kcal/kg).
Hidrogênio
34500
Propano
11950
Gasolina
11000
Querosene
10800
Óleo diesel
10600
Álcool
7200
Por ser o combustível de maior poder calorífico, é usado em foguetes espaciais, onde o fator peso é decisivo. Mas
exige uma tecnologia sofisticada, pois é extremamente inflamável, vaza com facilidade e a armazenagem em grandes
quantidades no estado líquido é problemática.
O hidrogênio e o futuro
Alguns dizem que o hidrogênio é o combustível do futuro. Além do alto poder calorífico, o produto da combustão é
água, não poluente portanto. Ao contrário do petróleo, gás natural, carvão, madeira e outros, ele não é encontrado
de forma livre. É preciso energia para produzi-lo. E, é claro, a energia que ele pode fornecer não pode ser maior do
que a energia gasta na produção. Assim, os meios de produção devem usar fontes limpas de energia.
Isótopos
O deutério (2H) é usado em reatores nucleares como
nucleares e usado em bombas de fissão.
Símbolo % natural
1
H
99,985
2
H
0,015
3
H
0
moderador de nêutrons. O trítio (3H) é gerado em reatores
Massa
1,0078
2,0141
3,0160
Meia vida
Estável
Estável
12,3 a
Decaimento
β- p/ 3He
HÉLIO: elemento 2
Símbolo: He
Número atômico: 2
Peso atômico: 4,002602
Elétrons: 1s2
História
Durante um eclipse em 1868, o físico Janssen observou uma nova linha no espectro solar. Daí o nome (sol, em
grego).
Em 1895, os químicos suecos Cleve e Langlet descobriram a presença de hélio em um mineral de urânio (clevita).
Em 1907, Rutherford e Royds demonstraram que partículas alfa são núcleos de hélio.
Disponibilidade
No universo, é o elemento mais abundante depois do hidrogênio. Análises espectrais indicam a existência de grandes
quantidades em estrelas mais quentes.
Na Terra, é encontrado na atmosfera (proporção de aproximadamente 1 para 200 000) e também no gás natural.
Produção
Embora possa ser obtido a partir da destilação do ar líquido, é mais econômico obtê-lo do gás natural de algumas
fontes, que podem conter até 7% de hélio.
Propriedades
Em condições usuais, é um gás incolor, inodoro, não inflamável e inerte.
É o elemento de menor ponto de fusão e o seu ponto de ebulição é perto do zero absoluto. Assim, é um meio
importante para o estudo da supercondutividade.Combinado com outras técnicas, o hélio líquido permite obter
temperaturas absolutas de apenas alguns microkelvins.
É o único líquido que não pode ser solidificado apenas com a redução da temperatura. Sob pressão normal,
permanece líquido até o zero absoluto. Mas pode ser solidificado pelo aumento da pressão.
Apresenta elevado calor especifico e baixa massa específica nas condições normais.
Grandeza
Massa molecular
Massa esp do gás (0°C e 1 atm)
Massa esp do gás (15°C e 1 atm)
Massa esp do gás (temp ebulição e 1 atm)
Massa esp do liq (temp ebulição e 1 atm)
Ponto de fusão (26 atm)
Calor de fusão
Ponto de ebulição
Calor de vaporização
Temperatura crítica
Pressão crítica
Massa específica crítica
Cp (a 100 kPa e 25ºC)
Cv (a 100 kPa e 25ºC)
Valor
4,0026
0,178
0,169
16,891
124,96
-272,2
0,018
-268,93
0,083
-267,96
227,5
69,64
0,02
0,012
Unidade
g/mol
kg/m3
kg/m3
kg/m3
kg/m3
°C
kJ/mol
°C
kJ/mol
°C
kPa
kg/m3
kJ/(mol ºC)
kJ/(mol ºC)
Relação Cp / Cv (a 100 kPa e 25ºC)
Viscosidade a 0ºC e 1 atm
Condutividade térmica a 0ºC e 1 atm
Solubilidade em água a 20ºC e 1 atm
Eletronegatividade
Estados de oxidação
1,664
0,0001863
0,1426
0,0089
s/ dado
0
Poise
W/(m °C)
vol/vol
Pauling
-
Compostos e/ou reações
O elemento é nobre e teoricamente não forma compostos. Há pesquisas para tentar a combinação com o flúor.
Aplicações
Gás protetor para soldas. Atmosfera protetora para o crescimento de cristais de silício e de germânio. Produção de
titânio e zircônio. Meio de refrigeração para reatores nucleares. Meio para túneis de vento supersônicos.
Equipamentos de ressonância magnética, etc.
Misturado com o oxigênio, é usado como atmosfera artificial para mergulho.
A baixa massa específica faz do hélio o gás padrão para enchimento de balões e dirigíveis, sem o risco de incêndio
que o hidrogênio apresenta.
Isótopos
Símbolo
3
He
4
He
6
He
8
% natural
0,00014
99,99986
0
Massa
3,0160
4,0026
6,0189
Meia vida
Estável
Estável
0,807 s
0
8.0339
0,119 s
He
Decaimento
β- p/ 6Li
β- p/ 8Li
β- + n p/ 7Li
LÍTIO: elemento 3
Símbolo: Li
Número atômico: 3
Peso atômico: 6,941
Elétrons: [He]2s1
História
Do grego lithos (pedra). Descoberto por J A Arfvedson em 1817. Isolado por W T Brande em 1821.
Disponibilidade
Não é encontrado livre na natureza. Os principais minérios são: lepidolita (fluossilicato hidratado de alumínio, lítio e
potássio), espodumênio (silicato de alumínio e lítio, LiAl(Si2O6), o mais importante), petalita (silicato de alumínio e
lítio) e ambligonita (fluorfosfato de alumínio e lítio). A abundância na crosta terrestre é cerca de 20 ppm.
Produção
LiAl(Si2O6) reage com ácido sulfúrico, produzindo o sulfato, Li2SO4. Este reage com carbonato de sódio, produzindo o
carbonato, Li2CO3. E, com ácido clorídrico, forma-se o cloreto, LiCl.
O metal é obtido pela eletrólise do cloreto fundido misturado com cloreto de potássio (KCl) para reduzir o ponto de
fusão.
Propriedades
É o metal de menor massa específica, cerca da metade da massa específica da água.
A superfície recém cortada tem aspecto de prata mas escurece rapidamente para cinza. Deve ser conservado em óleo
para prevenir isso.
Grandeza
Valor
Unidade
535
kg/m3
Ponto de fusão
Calor de fusão
Ponto de ebulição
Calor de vaporização
Calor de atomização
Temperatura crítica
Eletronegatividade
Estados de oxidação
180,54
3,0
1342
147,1
157,8
2950
0,98
+1
°C
kJ/mol
°C
kJ/mol
kJ/mol
°C
Pauling
-
Resistividade elétrica
9,4
10-8 Ω m
85
3573
W/(m°C)
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
4,6
10-5 (1/°C)
Módulo de elasticidade
Estrutura cristalina
4,9
GPa
cúbica de corpo centrado
Massa específica do sólido (20ºC)
Condutividade térmica
Calor específico
Compostos e/ou reações - alguns exemplos
Reação com oxigênio:4Li + O2 → 2Li2O
2Li + O2 → 2Li2O2
Reação com água: 2Li + 2H2O → 2LiOH + H2
Reação com halogênios: 2Li + F2 → 2LiF // 2Li + Cl2 → 2LiCl // 2Li + Br2 → 2LiBr // 2Li + I2 → 2LiI
Reação com ácido: 2Li + H2SO4 → 2Li+ + SO4-- + H2
Aplicações
É o sólido de maior calor específico e, por isso, encontra aplicações em processos de transferência de calor, mas é
corrosivo e precisa de manipulação especial.
Usado como agente de liga em compostos orgânicos sintéticos.
Hidreto de lítio é um poderoso redutor e é usado como fonte de hidrogênio.
Empregado em baterias devido ao elevado potencial eletroquímico.
Vidros e cerâmicas especiais têm adição de lítio.
Cloreto e brometo de lítio são materiais altamente higroscópicos e, por isso, usados em sistemas de secagem
industriais. Solução de brometo de lítio é usada como absorvente em equipamentos de refrigeração por absorção.
Carbonato de lítio é usado como tranqüilizante e no tratamento de algumas doenças mentais.
Usado em lubrificantes (graxas) de alto desempenho.
Isótopos
Símbolo
6
Li
7
Li
% natural Massa
7,5
6,0151
92,5
7,0160
8
Li
0
9
Li
0
11
Li
0
Meia vida
Estável
Estável
Decaimento
β- p/ 8Be
8,0225
0,84 s
β- + 2α p/ n
β- p/ 9Be
β- + n p/ 8Be
9,0268
0,178 s
β- + n + 2α p/ n
β- p/ 11Be
β- + n p/ 10Be
11,0438 0,0087 s
β- + n + α p/ 6He
BERÍLIO: elemento 4
Símbolo: Be
Número atômico: 4
Peso atômico: 9,01218
Elétrons: [He]2s2
História:
Do grego beryllos (berilo, um mineral) e, em outras épocas, chamado de glucínio (do grego glykys, doce). Mas não
tente provar. É perigosamente venenoso.
Como óxido no berilo e nas esmeraldas, foi descoberto por Vauquelin em 1798. O metal foi isolado por por Wholer e
Bussy, em 1828, pela reação do potássio com o cloreto de berílio.
Disponibilidade:
Existem cerca de 30 tipos de minerais. Os mais importantes são: bertrandita (hidrossilicato de berílio), berilo (silicato
de alumínio e berílio, pedra semipreciosa), crisoberilo (aluminato de berílio, pedra semipreciosa) e fenacita (silicato
de berílio).
Produção:
O metal é produzido pela redução do fluoreto de berílio com magnésio metálico.
Ele só se tornou disponível comercialmente em 1957.
Propriedades:
O metal apresenta uma cor cinza semelhante à do aço. É um dos metais mais leves e, entre esses, é o que tem o
mais alto ponto de fusão.
Módulo de elasticidade cerca de 1/3 maior que o do aço. Dispõe de elevada condutividade térmica, é resistente ao
ácido nítrico concentrado e não é magnético.
Apresenta alta permeabilidade aos raios X.
Em temperatura ambiente, é resistente à oxidação pelo ar. Isto, provavelmente, se deve à apassivação da superfície,
ou seja, à formação de uma camada de óxido que bloqueia a corrosão. Daí a capacidade de riscar vidro.
Berílio e seus sais são tóxicos e requerem cuidados especiais na manipulação.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
1848
kg/m3
Ponto de fusão
1287
°C
Calor de fusão
7,95
kJ/mol
Ponto de ebulição
2469
°C
Calor de vaporização
297
kJ/mol
Eletronegatividade
Estados de oxidação
Resistividade elétrica
Condutividade térmica
Calor específico
Coeficiente de expansão térmica
Módulo de elasticidade
Estrutura cristalina
1,57
+2
4
200
1825
1,13
290
Pauling
10-8 Ω m
W/(m°C)
J/(kg°C)
10-5 (1/°C)
GPa
hexagonal
Compostos e/ou reações:
Reação
Reação
Reação
Reação
Reação
com
com
com
com
com
oxigênio: 2Be + O2 → 2BeO
nitrogênio: 3Be + N2 → Be3N2
água: não reage, mesmo aquecido e água em forma de vapor.
halogênios:Be + Cl2 → BeCl2 // Be + Br2 → BeBr2
ácido: Be + H2SO4 → Be++ + SO4-- + H2
Aplicações:
Componente para ligas de cobre que são usadas em molas, contatos elétricos, eletrodos de solda e ferramentas não
produtoras de centelhas.
Material estrutural de várias partes de veículos espaciais e satélites.
Usado em dispositivos que exigem leveza, rigidez e estabilidade dimensional, como instrumentos.
Desde que apresenta transparência aos raios X, tem sido empregado em processos de litografia por raios X para a
produção de circuitos integrados.
O óxido tem alto ponto de fusão e é usado em reatores nucleares e em cerâmicas especiais.
Isótopos:
Simbolo
6
Be
7
Be
8
Be
9
Be
10
Be
% natural
0
0
0
100
0
Massa
6,0197
7,0169
8,0053
9,0122
10,0135
Meia vida
5,9 10-21 s
53,28 d
7 10-17 s
Estável
2,6 106 a
11
Be
0
11,0217
13,8 s
12
Be
0
12,0269
0,024 s
13
Be
0
13,0428
0,004 s
Decaimento
2p p/ 4He
CE p/ 7Li
2α p/ n
β- p/ 10B
β- p/ 11B
β- + α p/ 7Li
β- p/ 12B
β- + n p/ 11B
β- p/ 13B
β- + n p/ 12B
β- + 2n p/ 11B
BORO: elemento 5
Símbolo: B
Número atômico: 5
Peso atômico: 10,811
Elétrons: [He]2s22p1
História:
Nome originário do persa burah.
Compostos de boro foram usados por milhares de anos, mas o elemento só foi identificado em 1808 por Humphry
Davy, Gay-Lussac e Thenard.
Disponibilidade:
Não é encontrado livre na natureza. Ácido ortobórico é encontrado em algumas águas vulcânicas.
A abundância é cerca de 10 ppm da crosta terrestre.
Alguns minerais são ulexita (borato de sódio e cálcio hidratado), tincal (borato de sódio hidratado), turmalina (pedra
semipreciosa, silicato complexo de boro e alumínio com magnésio, ferro ou metais alcalinos), kernita (borato de
sódio hidratado, Na2B4O5(OH)4.2H2O).
Produção:
Boro de alta pureza pode ser obtido pela redução do vapor de tricloreto ou tribrometo de boro com hidrogênio em
filamentos aquecidos.
Na forma impura, como um pó marrom escuro, pode ser preparado pelo aquecimento do trióxido com pó de
magnésio (B2O3 + 3Mg → 2B + 3MgO).
Propriedades:
Mau condutor de eletricidade na temperatura ambiente e bom condutor em altas temperaturas.
Tem algumas características óticas que permitem transmitir raios infravermelhos.
Boro e boratos não são tóxicos mas alguns compostos com hidrogênio são.
Grandeza
Massa específica do sólido
Ponto de fusão
Calor de fusão
Ponto de ebulição
Calor de vaporização
Temperatura crítica
Eletronegatividade
Estados de oxidação
Resistividade elétrica
Condutividade térmica
Calor específico
Coeficiente de expansão térmica
Estrutura cristalina
Valor
2460
2076
50,2
3927
507
s/ dado
2,04
+3
1,8 1012
27
1026
0,83
Unidade
kg/m3
°C
kJ/mol
°C
kJ/mol
Pauling
10-8 Ω m
W/(m°C)
J/(kg°C)
10-5 (1/°C)
romboédrica
Compostos e/ou reações:
Reação com oxigênio: 4B + 3O2 → 2B2O3
Reação com água: não ocorre em condições normais.
Reação com halogênios: 2B + 3F2 → 2BF3 // 2B + 3Cl2 → 2BCl3 // 2B + 3Br2 → 2BBr3
Aplicações:
Boro amorfo é usado em artefatos pirotécnicos para produzir cor verde e também como elemento de ignição de
foguetes.
O pentahidrato, Na2B4O7.5H2O, é usado na produção de fibra de vidro.
O bórax (borato de sódio decaidratado) é usado como anti-séptico. Ácido bórico é empregado na produção de têxteis.
Borossilicatos são aplicados na produção de vidros resistentes a variações de temperatura (pirex).
O isótopo 10B é usado em reatores nucleares como blindagem contra radiação.
O nitreto de boro (BN), na forma cúbica, é o segundo material mais duro, depois do diamante e é um isolante
elétrico, mas é razoável condutor de calor. Algumas propriedades: massa específica 2300 kg/m3, ponto de fusão
3000 ºC, coeficiente de expansão térmica 0,1-0,4 10-5 ºC-1, condutividade térmica 20-27 W/(m°C), resistividade
elétrica 1014-1019 10-8 Ω m. É usado em isolantes elétricos, revestimentos resistentes ao desgaste, cadinhos,
abrasivos, componentes eletrônicos, etc.
Tem propriedades lubrificantes similares às do grafite. Fibras de boro são empregadas na construção aeroespacial,
em estruturas leves e resistentes.
Boro tem capacidade de estabelecer ligações covalentes estáveis com cadeias de moléculas, similar ao carbono.
Carbonatos e outras famílias fazem milhares de compostos.
Isótopos:
Simbolo % natural
Massa
Meia vida
8
B
0
8,0246
0,770 s
9
B
0
9,0133
8 10-19 s
B
B
19,9
80,1
10,0129
11,0093
Estável
Estável
12
B
0
12,0144
0,0202 s
13
B
0
13.0178
0,0174 s
10
11
Decaimento
CE p/ 8Be
CE + α p/ 4He
CE + 2α p/ n
2α p/ 1H
p p/ 8Be
β- p/ 12C
β- + 3α p/ n
β- p/ 13C
CARBONO: elemento 6
Símbolo: C
Número atômico: 6
Peso atômico: 12,0107
Elétrons: [He]2s22p2
Obs: por ser um elemento singular, base da química orgânica e das formas de vida, não é possível resumir
informações tão extensas como aplicações. Assim, elas não são dadas nesta página.
História:
Do latim carbone (carvão).
Um elemento de descoberta pré-histórica que se encontra extensamente distribuído na natureza.
Disponibilidade:
É encontrado em abundância no sol, nas estrelas, nos cometas e na atmosfera da maioria dos planetas.
Carbono, na forma de diamantes microscópicos, foi encontrado em alguns meteoritos.
Carbono é encontrado livre na natureza em três variedades alotrópicas: amorfo, grafite e diamante. O último é um
dos materiais mais duros que se conhece.
Grafite existe em duas formas: alfa e beta. Têm idênticas propriedades e diferem apenas na estrutura cristalina.
Propriedades:
Grandeza
Massa específica do sólido
Ponto de fusão
Calor de fusão
Ponto de ebulição
Calor de vaporização
Eletronegatividade
Estados de oxidação
Resistividade elétrica
Condutividade térmica
Calor específico
Coeficiente de expansão térmica
Estrutura cristalina
Valor
2267
3527
117
4027
715
2,55
+4+2-4
≈ 1000
129
710
0,71
Unidade
kg/m3
°C
kJ/mol
°C
kJ/mol
Pauling
10-8 Ω m
W/(m°C)
J/(kg°C)
10-5 (1/°C)
hexagonal
Compostos e/ou reações:
Carbono é um elemento único, pela enorme quantidade de compostos que pode formar. Em combinação com
oxigênio, hidrogênio, nitrogênio e outros elementos, ele forma uma vasta coleção de compostos, muitos com átomos
de carbono ligados entre si. Existem perto de 10 milhões de compostos de carbono, muitos dos quais essenciais para
a vida e processos orgânicos.
Sem o carbono, a vida seria impossível. Há algum tempo, cogitou-se que o silício poderia substituir o carbono,
formando compostos similares (vida base silício). Entretanto, foi verificado que não é possível formar compostos
estáveis de silício com longas cadeias.
Carbono está presente em muitas das fontes de energia que o homem usa (carvão, petróleo, gás natural).
Reação com oxigênio: C + O2 → CO2. Se a quantidade de oxigênio é insuficiente, há formação do monóxido:
2C + O2 → 2CO.
Reação com água: em condições usuais, não ocorre. Pode ser forçada pela aplicação de vapor d'água sobre carvão
aquecido: C + H2O → CO + H2.
Reação com halogênios: C + n F2 → CF4 + C2F6 + C5F12 (ocorre em altas temperaturas. n F2 significa excesso).
Isótopos:
O carbono-12 foi adotado como referência para pesos atômicos. O carbono-14 é usado para a determinação da idade
de achados arqueológicos que o contêm (*).
Simbolo
9
C
10
C
C
12
C
13
C
14
C
15
C
16
C
11
17
C
% natural
Massa
Meia vida
0
9,0310
0,127 s
0
0
98,93
1,07
0
0
0
10,0169
11,0114
12,0000
13,0034
14,0032
15,0106
16,0147
19,3 s
20,3 m
Estável
Estável
5715 a
2,45 s
0,75 s
0
17.0226
0,19 s
Decaimento
CE p/ 9B
CE + p p/ 8Be
CE + 2α p/ 2H
CE p/ 10B
CE p/ 11B
β- p/ 14N
β- p/ 15N
β- p/ 16N
β- p/ 17N
β- + n p/ 16N
(*) Sobre a datação por 14C:
Raios cósmicos, ao atingirem camadas altas da atmosfera, arrancam nêutrons de alguns átomos. Um nêutron, ao
colidir com um átomo do elemento mais abundante (nitrogênio), forma um átomo de 14C e um de hidrogênio. O
primeiro logo se combina com o oxigênio para formar uma molécula de dióxido de carbono. Assim, no CO2 da
atmosfera, sempre há uma pequena proporção de 14C. Plantas absorvem dióxido de carbono e homens e animais
também, por ingerirem as mesmas, direta ou indiretamente. Assim, seres vivos têm sempre uma pequena proporção
do isótopo, idêntica à de equilíbrio na atmosfera e, quando morrem, a absorção cessa.
Desde que 14C é um isótopo radioativo do carbono, depois da morte, a quantidade diminui gradativamente devido ao
decaimento, uma vez que não há mais absorção pelo metabolismo. A meia vida do isótopo é relativamente alta
conforme tabela e, portanto, o nível da radiação emitida terá relação com a idade da amostra arqueológica.
Esta é uma descrição resumida do método, descoberto por Willard Libby. Recebeu um Prêmio Nobel pelo achado.
NITROGÊNIO: elemento 7
Símbolo: N
Número atômico: 7
Peso atômico: 14,00674
Elétrons: [He]2s22p3
História
Do grego nitron genes (formador de nitro, nome que era comum para o nitrato de potássio).
Foi descoberto pelo químico e físico Daniel Rutherford em 1772. Ele removeu o oxigênio e o dióxido de carbono do ar
e verificou que, no gás residual, não havia combustão ou vida.
Disponibilidade
O nitrogênio gasoso N2 representa 78,1% da atmosfera terrestre em volume. Para comparação, a atmosfera de
Marte tem 2,6%.
Nitrogênio é encontrado em todos os organismos vivos.
Produção
A destilação fracionada do ar liquefeito é o processo básico.
Propriedades
Lavoisier chamou o nitrogênio de azoto, que significa sem vida. Entretanto, compostos de nitrogênio são encontrados
em alimentos, fertilizantes, venenos, explosivos.
O gás é incolor, inodoro e geralmente considerado inerte. O líquido também é inodoro e incolor, parecido com a
água.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa molecular
28,0134
g/mol
Massa específica do gás (15ºC e 1 atm)
1,185
kg/m3
Idem, na temp ebulição e 1 atm
4,614
kg/m3
Massa esp do liq na temp ebulição e 1 atm
808,607
kg/m3
Ponto de fusão
-210
°C
Calor de fusão
0,72
kJ/mol
Ponto de ebulição
-195,8
°C
Calor de vaporização
5,58
kJ/mol
Temperatura crítica
-146,9
°C
Pressão crítica
3399,9
kPa
Massa específica crítica
314,03
kg/m3
Temperatura do ponto tríplice
-210,1
ºC
Pressão do ponto tríplice
12,53
kPa
Cp (a 1 atm e 25ºC)
0,029
kJ/(mol ºC)
Cv (a 1 atm e 25ºC)
0,02
kJ/(mol ºC)
Relação Cp / Cv (a 1 atm e 25ºC)
1,403846
Viscosidade a 0ºC e 1 atm
0,0001657
Poise
Condutividade térmica a 0ºC e 1 atm
0,024
W/(m °C)
Solubilidade em água a 0ºC e 1 atm
0,0234
vol/vol
Eletronegatividade
3,04
Pauling
Estados de oxidação
+5+4+3+2-3
-
Compostos e ou reações - alguns exemplos
O ciclo do nitrogênio é um dos processos mais importantes para os seres vivos. Embora o gás seja relativamente
inerte, bactérias no solo são capazes de fixar o nitrogênio na forma de fertilizantes para as plantas. Animais que as
comem, incorporam o nitrogênio como componente de proteínas. O ciclo se completa quando outras bactérias
convertem os compostos de nitrogênio usados em gás.
Nitrato de sódio (NaNO3) e nitrato de potássio (KNO3) são formados pela decomposição de matéria orgânica com sais
desses metais.
Outros compostos inorgânicos: ácido nítrico (HNO3), amônia (NH3), óxidos (NO, NO2, etc), cianetos (CN-), etc.
A amônia é o composto comercial mais importante. É produzida pelo processo Haber: metano (CH4) reage com vapor
para produzir dióxido de carbono (CO2) e hidrogênio (H2). Nitrogênio gás e hidrogênio gás reagem para produzir
amônia. É um gás incolor e de forte odor e pode ser facilmente liquefeito.
A amônia é empregada para produzir uréia (NH2CONH2), que é usada como fertilizante, na indústria de plásticos e
outras. Amônia é também o composto básico para a produção de vários outros compostos de nitrogênio.
Aplicações
Líquido criogênico para resfriar e conservar alimentos, tecidos orgânicos e outros. Com hidrogênio, usado para
proporcionar atmosfera redutora em processos de produção de vidros. Tratamento térmico de metais. Análises
químicas. Gás de diluição para alguns reagentes gasosos, para reduzir perigo de fogo ou explosão ou algumas outras
reações. Fabricação de semicondutores (proteção contra oxidação).
Transporte pneumático. Gás não reagente para produção de borrachas e plásticos expandidos. Processos de injeção.
Controle de temperatura em reatores, etc.
Isótopos
Simbolo % natural
Massa
Meia vida
Decaimento
12
N
13
N
N
15
N
16
N
14
0
12,0186
0,011 s
0
99,632
0,368
0
13,0057
14,0031
15,0001
16,0061
9,97 m
Estável
Estável
7,13 s
17
N
0
17,0085
4,17 s
18
N
0
18,0141
0,62 s
19
N
N
0
0
19,0170
20,0237
0,3 s
0,1 s
20
CE p/ 12C
CE + 3α p/ n
CE p/ 13C
β- p/ 16O
β- p/ 17º
β- + n p/ 16O
β- p/ 18º
β- + α p/ 14C
β- p/ 19O
β- p/ 20O
OXIGÊNIO: elemento 8
Símbolo: O
Número atômico: 8
Peso atômico: 15,9994
Elétrons: [He]2s22p4
História
Do grego oxys+genes (ácido+formador).
A descoberta como elemento é normalmente creditada a Priestley, mas Scheele também descobriu de forma
independente.
Foi usado como padrão de referência para pesos atômicos até ser substituído pelo carbono-12, em 1961.
Disponibilidade
Um dos elementos mais abundantes na Terra. Ocorre de forma livre (na atmosfera com 21% em volume) e
combinado (água e muitos outros compostos).
Em peso, oxigênio e seus compostos representam cerca de 49% da crosta terrestre.
Produção
De forma industrial, é obtido pela destilação fracionada do ar liquefeito.
Em laboratório, pode ser obtido pela eletrólise da água ou pelo aquecimento do clorato de potássio sob ação do
dióxido de manganês como catalisador.
Propriedades
O gás é bastante reativo, incolor e inodoro. Nas formas sólida e líquida, tem uma cor azul pálido e é fortemente
paramagnético.
A variedade alotrópica ozônio (O3) é altamente reativa e é formada pela ação de descarga elétrica ou radiação
ultravioleta sobre o oxigênio.
Na atmosfera superior, existe uma camada de ozônio que protege a superfície terrestre da radiação ultravioleta solar.
Ações de poluentes têm provocado rupturas (buracos) na mesma. O ozônio é tóxico e deve ser manipulado com as
devidas precauções.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa molecular
31,9988
g/mol
Massa específica do gás (15ºC e 1 atm)
1,354
kg/m3
Idem, na temp ebulição e 1 atm
4,475
kg/m3
Massa esp do liq na temp ebulição e 1 atm
1141
kg/m3
Ponto de fusão
-218,3
°C
Calor de fusão
0,44
kJ/mol
Ponto de ebulição
-182,9
°C
Calor de vaporização
6,82
kJ/mol
Temperatura crítica
-118,5
°C
Pressão crítica
5043
kPa
Massa específica crítica
436,1
kg/m3
Temperatura do ponto tríplice
-218,8
ºC
Pressão do ponto tríplice
0,152
kPa
Cp (a 100 kPa e 25ºC)
0,029
kJ/(mol ºC)
Cv (a 100 kPa e 25ºC)
0,021
kJ/(mol ºC)
Relação Cp / Cv (a 100 kPa e 25ºC)
1,393365
Viscosidade a 0ºC e 1 atm
0,0000019
Poise
Condutividade térmica a 0ºC e 1 atm
0,0242
W/(m °C)
Solubilidade em água a 0ºC e 1 atm
0,0489
vol/vol
Eletronegatividade
3,44
Pauling
Estados de oxidação
-2-1
-
Compostos e/ou reações - alguns exemplos
Além do mais evidente, a água, participa de muitos outros compostos inorgânicos e de centenas de milhares de
compostos orgânicos.
Reação com halogênios: O2 + F2 → F2O2 (ocorre em baixas pressões e temperaturas).
Aplicações
Oxigênio é um elemento essencial para a vida e tem uma variedade de aplicações industriais ou não. Nas indústrias
química, petroquímica e farmacêutica, para fabricação de compostos diversos. Em medicina, no tratamento de
insuficiência respiratória e outros. Na produção de metais, processos de solda e corte. Na atividade espacial, como
oxidante para foguetes. Na produção de papel e polpa, fabricação de componentes eletrônicos, tratamento de água,
etc.
Isótopos
Simbolo
14
O
15
O
16
O
17
O
18
O
19
O
20
O
21
O
22
O
% natural
0
0
99,76
0,04
0,20
0
0
0
0
Massa
14,0086
15,0031
15,9949
16,9991
17,9992
19,0036
20,0041
21,0087
22,0101
Meia vida
70,6 s
122,2 s
Estável
Estável
Estável
26,9 s
13,5 s
3,4 s
2,2 s
Decaimento
CE p/ 14N
CE p/ 15N
β- p/ 19F
β- p/ 20F
β- p/ 21F
β- p/ 22F
FLÚOR: elemento 9
Símbolo: F
Número atômico: 9
Peso atômico: 18,998403
Elétrons: [He]2s22p5
História
Do latim fluor (fluxo. O principal mineral, a fluorita, foi usado como fluxo em metalurgia).
O elemento é altamente reativo e várias experiências para isolá-lo resultaram em acidentes.
Foi isolado em 1866 por Henri Moissan, químico francês, após 74 anos de tentativas de outros pesquisadores. Por
isso, Moissan recebeu o prêmio Nobel de química em 1906.
Disponibilidade
Encontrado nos minerais fluorita (fluoreto de cálcio, CaF2) e criolita (fluoreto de alumínio e sódio, Na3AlF6).
Produção
Obtido pela eletrólise do ácido fluorídrico (HF) com fluoreto ácido de potássio (KHF2). É basicamente o processo
original usado por Moissan.
Propriedades
É o elemento mais eletronegativo e reativo.
O gás tem aspecto amarelo pálido e reage com a maioria das substâncias orgânicas e inorgânicas. A molécula é
biatômica (F2).
Partículas de metais, vidro, cerâmica, carbono queimam no flúor, com uma chama brilhante. É altamente tóxico.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa molecular
37,997
g/mol
Massa específica do gás (15ºC e 1 atm)
1,59
kg/m3
Ponto de fusão
-219,6
°C
Calor de fusão
0,51
kJ/mol
Ponto de ebulição
-188,1
°C
Calor de vaporização
6,54
kJ/mol
Temperatura crítica
-129,4
°C
Pressão crítica
5215
kPa
Cp (a 1 atm e 21ºC)
0,031
kJ/(mol ºC)
Cv (a 1 atm e 21ºC)
0,023
kJ/(mol ºC)
Relação Cp / Cv (a 1 atm e 21ºC)
1,352459
Condutividade térmica a 27ºC e 1 atm
0,0279
W/(m °C)
Eletronegatividade
3,98
Pauling
Estados de oxidação
-1
-
Compostos e/ou reações - alguns exemplos
Reação com oxigênio: não ocorre.
Reação com nitrogênio: não ocorre.
Reação com água: F2 + H2O → O2 + 2HF // 3F2 + 6H2O → 2O3 + 6HF
Reação com halogênios: flúor reage com outros como cloro, bromo e iodo sob determinadas condições de pressões e
temperaturas. Entretanto, em geral, os produtos são instáveis e se decompõem em temperatura ambiente.
Reação com ácidos: se diluídos, predomina a reação com água, formando oxigênio e ozônio conforme já indicado.
Reação com bases: 2F2 + 2OH- → OF2 + 2F- + H2O.
Aplicações
Flúor e seus compostos são usados na produção de urânio e dezenas de outros produtos como, por exemplo,
plásticos resistentes ao calor.
Ácido fluorídrico é usado para gravações e outros efeitos em vidros.
Compostos hidrocarbonados com cloro e flúor formam gases usados em equipamentos de refrigeração (CFC, em
desuso devido ao efeito nocivo para a camada de ozônio da atmosfera).
Elemento de proteção contra cáries em cremes dentais, na forma de fluoreto de sódio (NaF) ou de estanho (SnF2).
Isótopos
Símbolo
17
F
18
F
19
F
20
F
21
F
22
F
23
F
% natural
0
0
100
0
0
0
0
Massa
17,0021
18,0009
18,9984
19,9999
20,9999
22,0030
23,0037
Meia vida
64,5 s
1,83 h
Estável
11,0 s
4,16 s
4,23 s
2,2 s
Decaimento
CE p/ 17O
CE p/ 18O
β- p/ 20Ne
β- p/ 21Ne
β- p/ 22Ne
β- p/ 23Ne
NEÔNIO: elemento 10
Símbolo: Ne
Número atômico: 10
Peso atômico: 20,179
Elétrons: [He]2s22p6
História
Do grego neos (novo), foi descoberto por Ramsay e Travers em 1898.
Disponibilidade
Está presente na atmosfera, na proporção de aproximadamente 1 parte para 65000 partes de ar.
Produção
Destilação fracionada do ar líquido.
Propriedades
Em condições usuais, é um gás incolor, inodoro, não inflamável, bastante inerte.
Grandeza
Valor
Massa molecular
20,179
Massa específica do gás (15ºC e 1 atm)
0,853
Idem, na temp ebulição e 1 atm
9,39
Massa esp do liq na temp ebulição e 1 atm
1207
Ponto de fusão
-248,6
Calor de fusão
0,34
Ponto de ebulição (a 1 atm)
-246,1
Calor de vaporização
1,74
Temperatura crítica
-228,7
Pressão crítica
2756
Cp (a 1 atm e 21ºC)
0,021
Cv (a 1 atm e 21ºC)
0,012
Relação Cp / Cv (a 1 atm e 21ºC)
1,65
Viscosidade a 0ºC e 1 atm
0,0002974
Condutividade térmica a 0ºC e 1 atm
0,0458
Solubilidade em água a 0ºC e 1 atm
0,014
Eletronegatividade
s/ dado
Estados de oxidação
0
Unidade
g/mol
kg/m3
kg/m3
kg/m3
°C
kJ/mol
°C
kJ/mol
°C
kPa
kJ/(mol ºC)
kJ/(mol ºC)
Poise
W/(m °C)
vol/vol
Pauling
-
Compostos e/ou reações
O elemento é nobre, inerte. Há dúvidas se pode formar algum composto instável com o flúor.
Aplicações
Em pequenas lâmpadas de sinalização usadas em aparelhos elétricos e eletrônicos. Em lâmpadas para anúncios
luminosos (misturado com argônio). Em válvulas para raios-X (misturado com argônio). Em lasers de hélio e néon.
Como gás de enchimento em alguns lasers de vapores metálicos. Detectores de íons para laboratórios. Líquido
criogênico para sensores ultra-sensíveis de infravermelho, etc.
Isótopos
Simbolo
18
Ne
19
Ne
20
Ne
21
Ne
22
Ne
23
Ne
24
Ne
25
Ne
% natural
0
0
90,48
0,27
9,25
0
0
0
Massa
18,0057
19,0019
19,9924
20,9938
21,9914
22,9945
23,9936
24,9977
Meia vida
1,67 s
17,22 s
Estável
Estável
Estável
37,2 s
3,38 m
0,61 s
Decaimento
CE p/ 18F
CE p/ 19F
β- p/ 23Na
β- p/ 24Na
β- p/ 25Na
SÓDIO: elemento 11
Símbolo: Na
Número atômico: 11
Peso atômico: 22,98977
Elétrons: [Ne]3s1
História:
Do latim soda (planta medicinal para cura de dor de cabeça e de que se tira o carbonato de sódio).
Seus compostos são conhecidos e usados há longo tempo e foi isolado pela primeira vez por Davy, em 1807, pela
eletrólise da soda cáustica.
Disponibilidade:
Presença abundante no Sol e outras estrelas. As linhas do sódio estão entre as mais destacadas no espectro solar.
Participa com cerca de 2,6% da crosta terrestre e é o metal alcalino mais abundante.
O mineral mais comum é o cloreto de sódio (sal de cozinha), mas existem outros como a criolita (fluoreto de
alumínio e sódio).
Produção:
Comercialmente é obtido pela eletrólise do cloreto de sódio fundido.
Propriedades:
É um elemento bastante reativo, nunca encontrado livre na natureza.
É um metal macio, brilhante que, em contato com a água, a decompõe com a formação de hidróxido.
Grandeza
Massa específica do sólido
Ponto de fusão
Calor de fusão
Ponto de ebulição
Calor de vaporização
Temperatura crítica
Eletronegatividade
Estados de oxidação
Resistividade elétrica
Condutividade térmica
Calor específico
Coeficiente de expansão térmica
Módulo de elasticidade
Estrutura cristalina
Valor
Unidade
968
kg/m3
97,8
°C
2,6
kJ/mol
883
°C
98
kJ/mol
2300
°C
0,93
Pauling
+1
10-8 Ω m
4,7
140
W/(m°C)
1227
J/(kg°C)
7,1
10-5 (1/°C)
10
GPa
cúbica de corpo centrado
Compostos e/ou reações:
Compostos de sódio são usados por indústrias de papel, vidro, sabão, têxteis, petróleo, metais, etc.
Alguns compostos importantes são: sal comum (NaCl), soda cáustica (NaOH), salitre do Chile (NaNO3) e outros.
Reação com oxigênio:2Na + O2 → Na2O2 // 4Na + O2 → 2Na2O
Reação com água: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
Reação com halogênios:
2Na + F2 → 2NaF // 2Na + Cl2 → 2NaCl // 2Na + Br2 → 2NaBr // 2Na + I2 → 2NaI
Reação com ácido: 2Na + H2SO4 → 2Na+ + SO4 -- + H2
Aplicações:
Sódio metálico é usado na manufatura de ésteres e no preparo de compostos orgânicos. Também é usado em certas
ligas, para decapar metais e para purificar metais fundidos. Liga de sódio com potássio é um eficiente meio de
transferência de calor.
Isótopos:
Simbolo
21
Na
22
Na
23
Na
24
Na
25
Na
26
Na
% natural
0
0
100
0
0
0
Massa
20,9977
21,9944
22,9898
23,9910
24,9899
25,9926
Meia vida
22,5 s
2,6 a
Estável
14,96 h
59,3 s
1,07 s
Decaimento
CE p/ 21Ne
CE p/ 22Ne
β- p/
β- p/
β- p/
24
Mg
Mg
26
Mg
25
MAGNÉSIO: elemento 12
Símbolo: Mg
Número atômico: 12
Elétrons: [Ne]3s2
Peso atômico: 24,305
História:
Do grego magnesia.
Compostos de magnésio são usados há longo tempo. Foi reconhecido como elemento por Black em 1755, isolado por
Davy em 1808 (através da evaporação do mercúrio de um amálgama de magnésio obtido pela eletrólise de uma
mistura de magnésia e óxido de mercúrio) e preparado de forma utilizável por Bussy em 1831.
Disponibilidade:
É o oitavo elemento mais abundante na crosta terrestre (cerca de 2,5% em peso). Não é encontrado em forma pura.
Os principais minerais são a magnesita (carbonato de magnésio, MgCO3) e a dolomita (carbonato duplo de cálcio e
magnésio, MgCa(CO3)2). Água do mar contém cerca de 1300 ppm de magnésio em peso, na forma de cloreto
(MgCl2).
Produção:
Pode ser obtido pela eletrólise do cloreto de magnésio fundido, o qual é obtido da água de poços ou do mar. Também
pode ser produzido pela redução direta de um minério com um agente redutor adequado (exemplo: dolomita com
ferrossilício).
Propriedades:
É um metal leve, duro, cor branca prateada. Sob ação do ar, aparecem leves manchas devido à oxidação.
Se pulverizado, entra facilmente em ignição com o aquecimento, exibindo uma chama ofuscante. Cuidados especiais
devem ser tomados para evitar a ignição indesejada do magnésio em pó. Não usar água para apagar a chama.
Compostos de magnésio em geral não são tóxicos.
Grandeza
Massa específica do sólido
Ponto de fusão
Calor de fusão
Ponto de ebulição
Calor de vaporização
Temperatura crítica
Eletronegatividade
Estados de oxidação
Resistividade elétrica
Condutividade térmica
Calor específico
Coeficiente de Poisson
Módulo de elasticidade
Estrutura cristalina
Valor
1738
650
8,48
1090
128
s/ dado
1,31
+2
4,4
160
1024
0,29
45
Unidade
kg/m3
°C
kJ/mol
°C
kJ/mol
°C
Pauling
10-8 Ω m
W/(m°C)
J/(kg°C)
GPa
hexagonal
Compostos e/ou reações:
Reação
Reação
Reação
Reação
Reação
com
com
com
com
com
oxigênio: 2Mg + O2 → 2MgO
nitrogênio: 3Mg + N2 → Mg3N2
água: Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2
halogênios: Mg + Cl2 → MgCl2 // Mg + Br2 → MgBr2
ácido: Mg + H2SO4 → Mg++ + SO4-- + H2
Aplicações:
Mg: Flashes fotográficos, artefatos pirotécnicos, inclusive bombas incendiárias.É um terço mais leve que o alumínio e
suas ligas são usadas na construção de aviões e mísseis. Como agente de liga para o alumínio melhora as
propriedades mecânicas e características de soldagem. Na produção grafite nodular em ferros fundidos e como
aditivo para propelentes de foguetes. Agente de redução para produção de urânio e outros metais. O resíduo da
combustão é empregado em tijolos refratários.
Metóxido Mg(OCH3)2: Remoção de água do álcool.
Nitrato de magnésio, (Mg(NO3)2.6H2O: Artefatos pirotécnicos e na produção magnésia (MgO).
Fluoreto de magnésio, MgF: Tem índice de refração bastante baixo e é usado em lentes de instrumentos para
eliminar reflexos.
Sulfato de Mg, MgSO4.7H2O: Serve para curtir couros, como mordente (fixador de cores) para têxteis, como
componente de cimentos resistentes à água e ao fogo, como laxante.
Carbonato de magnésio, MgCO3.: Isolantes térmicos para tubulações e fornos.
Compostos como o hidróxido (leite de magnésia, Mg(OH)2), cloretos, sulfatos, citratos são usados em medicamentos.
É um elemento importante na vida vegetal e animal. A clorofila tem o magnésio como um dos componentes. É um
nutriente necessário ao organismo humano.
Isótopos:
Simbolo
22
Mg
23
Mg
24
Mg
25
Mg
26
Mg
27
Mg
28
Mg
29
Mg
% natural
0
0
78,99
10,00
11,01
0
0
Massa
21,9996
22,9941
23,9850
24,9858
25,9826
26,9843
27,9839
Meia vida
3,86 s
11,32 s
Estável
Estável
Estável
9,45 m
21,0 h
0
28,9886
1,3 s
Decaimento
CE p/ 22Na
CE p/ 23Na
β- p/
β- p/
27
β- p/
29
28
Al
Al
Al
ALUMÍNIO: elemento 13
Símbolo: Al
Número atômico: 13
Peso atômico: 26,98154
Elétrons: [Ne]3s23p1
História:
O nome é derivado de alume, que é um sulfato duplo de um metal trivalente (alumínio, cromo, ferro) e de um metal
alcalino. Os antigos gregos e romanos usavam o alume como adstringente e fixador para tinturaria. O isolamento do
elemento é atribuído a Wohler em 1827.
Disponibilidade:
É o metal mais abundante na 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.
Produção:
Na figura abaixo, o esquema simplificado da produção. A bauxita é purificada pela reação com hidróxido de sódio,
resultando em hidróxido de alumínio. O aquecimento produz o óxido de alumínio, que sofre redução eletrolítica para
produzir o alumínio puro. A adição da criolita serve para reduzir o ponto de fusão. Em média, duas toneladas de
bauxita resultam em uma tonelada de óxido de alumínio e duas deste, em uma de alumínio. A cuba eletrolítica é
normalmente de aço com revestimento interno de grafite, que atua como catodo. O anodo também é de grafite.
Estima-se que anualmente são produzidas cerca de 20 milhões de toneladas.
O processo é consumidor intensivo de energia elétrica. Para cada tonelada de alumínio produzido são gastos cerca de
14000 kWh de eletricidade. Isso demonstra a importância da reciclagem, uma vez que são necessários apenas 700
kWh para refundir a mesma quantidade do metal.
Propriedades:
O alumínio puro é um metal de cor branca prateada, leve, não magnético e não produtor de centelhas. É um dos
metais mais maleáveis e dúcteis. Bom condutor de calor.
No estado puro, é mole e pouco resistente mas suas propriedades mecânicas são significativamente melhoradas se
ligado com pequenas proporções de cobre, magnésio, manganês, silício ou outros elementos.
Grandeza
Massa específica do sólido
Ponto de fusão
Calor de fusão
Ponto de ebulição
Calor de vaporização
Temperatura crítica
Eletronegatividade
Estados de oxidação
Resistividade elétrica
Valor
2700
660,3
10,7
2519
294
s/ dado
1,61
+3
2,65
Unidade
kg/m3
°C
kJ/mol
°C
kJ/mol
°C
Pauling
10-8 Ω m
Condutividade térmica
Calor específico
Coeficiente de expansão térmica
Coeficiente de Poisson
Módulo de elasticidade
Estrutura cristalina
237
W/(m°C)
904
J/(kg°C)
2,31
10-5 (1/°C)
0,35
70
GPa
cúbica de face centrada
Compostos e/ou reações:
Os mais importantes são o óxido (encontrado naturalmente), o sulfato e o alume.
O óxido de alumínio (Al2O3) tem elevada dureza e resistência ao calor e, por isso, é usado em ferramentas para
abrasão (rebolos) e tijolos refratários.
Reação com oxigênio: 4Al + 3O2 → 2Al2O3 (exposto ao ar, é logo formada uma fina camada de óxido na superfície,
que impede a continuação da reação, isto é, a superfície fica apassivada).
Reação com halogênios:
2Al + 3F2 → 2AlF3 // 2Al + 3Cl2 → 2AlCl3 // 2Al + 3Br2 → Al2Br6 // 2Al + 3I2 → Al2I6
Reação com ácidos: 2Al + 3H2SO4 → 2Al+++ + 3SO4-- + 3H2
Reação com bases: 2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na+ + 2[Al(OH)4]- + 3H2
Aplicações:
É usado em embalagens, utensílios de cozinha, construção civil, objetos decorativos e em inúmeras aplicações
estruturais
e
industriais
que
exigem
um
metal
leve
e
de
boa
resistência
mecânica.
Também usado como condutor em linhas de transmissão de eletricidade, apesar da condutividade elétrica ser apenas
60% da do cobre. Tal desvantagem, em vários casos, é compensada pela maior leveza e menor custo.
Ligas de
alumínio são os principais materiais da estrutura de aviões e veículos espaciais.
A deposição de alumínio evaporado sob vácuo forma uma camada altamente refletiva para a luz e raios
infravermelhos, não oxida como a prata e é usada em espelhos de telescópios, papéis decorativos e outros.
Isótopos:
Simbolo
24
Al
25
Al
Al
27
Al
28
Al
29
Al
30
Al
26
% natural
Massa
Meia vida
0
23,9999
2,07 s
0
0
100
0
0
0
24,9904
25,9869
26,9815
27,9819
28,9804
29,9830
7,17 s
7,1 105 a
Estável
2,25 m
6,5 m
3,68 s
Decaimento
CE + α p/ 20Ne
CE p/ 24Mg
CE p/ 25Mg
CE p/ 26Mg
β- p/
β- p/
β- p/
28
Si
Si
30
Si
29
SILÍCIO: elemento 14
Símbolo: Si
Número atômico: 14
Peso atômico: 28,086
Elétrons: [Ne]3s23p2
História:
Do latim silex (pedra). Em 1800, Davy supôs que a sílica era um composto, não um elemento.
Gay Lussac e Thenard provavelmente conseguiram preparar silício amorfo impuro pelo aquecimento do potássio com
tetrafluoreto de silício.
Em 1824, Berzelius preparou silício amorfo da mesma forma e purificou pela remoção de fluossilicatos com repetidas
lavagens.
Em 1854, Deville preparou o silício cristalino, uma variedade alotrópica do elemento.
Disponibilidade:
Silício é encontrado no sol e demais estrelas e é o principal elemento dos meteoritos chamados aerólitos.
Representa cerca de 25,7% da crosta terrestre em peso e é o segundo elemento mais abundante, superado somente
pelo oxigênio.
Não é encontrado livre na natureza. Ocorre, principalmente, na forma de óxidos e silicatos (combinação da sílica, o
dióxido de silício SiO2, com um ou mais óxidos metálicos e água).
São numerosos os minerais. Em forma de óxido, por exemplo, areia, quartzo, cristal de rocha, ametista, ágata,
opala, etc. Como silicatos, por exemplo, granito, asbesto, feldspato, mica, argila, etc.
Produção:
Comercialmente é obtido pelo aquecimento da sílica e carbono em forno elétrico com eletrodos de grafite. Outros
meios existem para a produção do silício de alta pureza para uso em semicondutores.
Propriedades:
Na forma cristalina tem cor cinza e brilho metálico.
É um elemento relativamente inerte, mas é atacado por alguns halogênios e álcalis diluídos. A maioria dos ácidos não
o ataca, com exceção do fluorídrico.
A inalação de compostos de silício em pó, como pode ocorrer em ambientes de mineração e outros, traz sérios
problemas pulmonares.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
2330
kg/m3
Ponto de fusão
1414
°C
Calor de fusão
50,2
kJ/mol
Ponto de ebulição
2900
°C
Calor de vaporização
359
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
1,9
Pauling
Estados de oxidação
+4-4
10-8 Ω m
≈ 105
Resistividade elétrica
Condutividade térmica
150
W/(m°C)
Calor específico
712
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
2,8
10-5 (1/°C)
Módulo de elasticidade
47
GPa
Estrutura cristalina
cúbica de face centrada
Compostos e/ou reações:
Reação com oxigênio: Si + O2 → SiO2 (acima de 900°C)
Reação com nitrogênio (acima de 1400°C): 2Si + N2 → 2SiN // 3Si + 2N2 → Si3N4
Reação com água: não reage.
Reação com ácidos (não reage com a maioria):Si + 6HF → [SiF6]-- + 2H+ + 2H2
Reação com bases: Si + 4NaOH → [SiO4]---- + 4Na+ + 2H2
Reação com halogênios (acima de 300°C, exceto flúor):
Si + 2F2 → SiF4 // Si + 2Cl2 → SiCl4 // Si + 2Br2 → SiBr4 // Si + 2I2 → SiI4
Aplicações:
É um dos elementos mais úteis. Compostos como areia e argila são amplamente usados na construção civil. Usado
em refratários para altas temperaturas. Silicatos são empregados na fabricação de esmaltes. Sílica é a principal
substância do vidro.
Silício puro com adição de traços de outros elementos como boro, gálio, etc tem propriedades semicondutoras e é
amplamente aplicado em componentes eletrônicos. Também usado em lasers.
É um importante ingrediente do aço. Carboneto de silício (SiC) é uma das substâncias mais duras e é usado em
abrasivos.
É um elemento importante para a vida animal e vegetal. Algas extraem sílica da água, para formar as paredes das
suas células. O esqueleto humano contém sílica.
Silicones são polímeros com cadeias de átomos de silício e oxigênio alternados e têm amplas aplicações industriais e
medicinais em razão das suas propriedades elétricas e químicas.
Isótopos:
Simbolo
26
Si
27
Si
28
Si
29
Si
30
Si
31
Si
32
Si
33
Si
34
Si
% natural
0
0
92,23
4,67
3,10
0
0
0
0
Massa
25,9923
26,9867
27,9769
28,9765
29,9738
30,9754
31,9741
32,9780
33,9786
Meia vida
2,23 s
4,14 s
Estável
Estável
Estável
2,62 h
160 a
6,1 s
2,8 s
Decaimento
CE p/ 26Al
CE p/ 27Al
ββββ-
p/
p/
p/
p/
31
P
P
33
P
34
P
32
FÓSFORO: elemento 15
Símbolo: P
Número atômico: 15
Peso atômico: 30,97376
Elétrons: [Ne]3s23p3
História:
Do grego phosphóros (fonte de luz). Descoberto, em 1669, por Brand que o preparou a partir da urina.
Disponibilidade:
Não encontrado livre na natureza. A apatita (fluorfosfato ou clorofosfato de cálcio) é um dos minerais mais
importantes.
Produção:
Um dos processos é o aquecimento do fosfato na presença de sílica e carbono.
Propriedades:
Apresenta diversas variedades alotrópicas e as principais são o branco, o vermelho e o preto. Fósforo comum tem a
aparência de um sólido branco e no estado puro se torna incolor. A molécula tem 4 átomos (P4).
É solúvel em dissulfeto de carbono (CS2) e insolúvel em água.
Em contato com o ar queima espontaneamente, produzindo o pentóxido.
É altamente venenoso. Uma dosagem de 50 mg é fatal. Fósforo branco deve ser mantido imerso em água e o contato
com a pele provoca graves queimaduras.
O fósforo branco é convertido para a variedade vermelha pela exposição à luz solar ou pelo aquecimento, em seu
próprio vapor, a 250°C. Essa variedade não queima espontaneamente e não é tão perigosa quanto a branca. Mas
deve ser manuseada com cuidado pois emite fumaças tóxicas de óxidos quando aquecida.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
1823
kg/m3
Ponto de fusão
44,2
°C
Calor de fusão
0,66
kJ/mol
Ponto de ebulição
277
°C
Calor de vaporização
12,4
kJ/mol
Temperatura crítica
721
°C
Eletronegatividade
2,19
Pauling
Estados de oxidação
+5+3-3
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
10
Condutividade térmica
0,236
W/(m°C)
Calor específico
770
J/(kg°C)
Estrutura cristalina
monoclínica
Compostos e/ou reações:
Reação com oxigênio: P4 + 5O2 → P4O10 // P4 + 3O2 → P4O6
Reação com halogênios:
P4 + 6F2 → 4PF3 // P4 + 6Cl2 → 4PCl3 // P4 + 6Br2 → 4PBr3 // P4 + 6I2 → 4PI3
Aplicações:
Fosfatos têm importantes usos como fertilizantes e também na produção de vidros especiais.
Fósforo vermelho é usado na fabricação de fósforos de segurança, artefatos pirotécnicos, bombas incendiárias
e de fumaça, etc.
É um elemento importante na composição de aços, bronzes e outras ligas metálicas.
Trifosfato de sódio é um agente de limpeza e é usado para prevenir corrosão em tubulações e em caldeiras.
Fósforo é um componente importante da estrutura celular, de tecidos nervosos e de ossos.
Isótopos:
Simbolo
29
P
30
P
31
P
32
P
33
P
% natural
0
0
100
0
0
Massa
28,9818
29,9783
30,9738
31,9736
32,9717
Meia vida
4,14 s
2,5 m
Estável
14,28 d
25,3 d
Decaimento
CE p/ 29Si
CE p/ 30Si
β- p/
β- p/
32
33
S
S
ENXOFRE: elemento 16
Símbolo: S
Número atômico: 16
Peso atômico: 32,065
Elétrons: [Ne]3s23p4
História:
Do latim sulphure. Conhecido desde os tempos remotos. Foi usado pelos alquimistas na tentativa de transformar
outros metais em ouro.
A constatação que era um elemento distinto é geralmente atribuída a Lavoisier, por volta de 1777.
Disponibilidade:
É encontrado em meteoritos. Na Terra, ocorre de forma nativa nas vizinhanças de vulcões e em fontes de água
quente. Combinado, existe em uma variedade de minerais: pirita (sulfeto de ferro que, pela cor amarela e brilho
metálico, é chamado de falso ouro), galena (sulfeto de chumbo), esfalerita (sulfeto de zinco), cinábrio (sulfeto de
mercúrio), gipsita (sulfato de cálcio hidratado), celestita (sulfato de estrôncio), baritina (sulfato de bário), etc.
Produção:
Comercialmente, pode ser retirado de poços subterrâneos mediante injeção de água quente para fundir, sendo então
trazido à superfície.
Enxofre é encontrado no petróleo e no gás natural e deve ser removido por ser poluente. Até então, isso era feito
quimicamente com a perda do enxofre. Novos processos permitem a recuperação.
Propriedades:
Enxofre tem uma cor amarelo pálido, é inodoro e, no estado sólido, quebradiço. Nesta forma, a molécula contém 8
átomos (S8).
Comercialmente, pode ser encontrado com teor de pureza de até 99,999 %.
Se aquecido, queima no ar, produzindo o dióxido (SO2). Não reage com a água em condições normais.
Bissulfeto de carbono, sulfeto de hidrogênio e dióxido de enxofre devem ser manuseados com cuidado. Sulfeto de
hidrogênio é fatal em altas concentrações. Dióxido de enxofre é um danoso poluente ambiental.
Grandeza
Massa específica do sólido
Ponto de fusão
Calor de fusão
Ponto de ebulição
Calor de vaporização
Temperatura crítica
Eletronegatividade
Estados de oxidação
Resistividade elétrica
Condutividade térmica
Calor específico
Estrutura cristalina
Valor
1960
115,2
1,73
444,7
45
1041
2,58
+6+4+2-2
>1023
0,205
705
Unidade
kg/m3
°C
kJ/mol
°C
kJ/mol
°C
Pauling
10-8 Ω m
W/(m°C)
J/(kg°C)
ortorrômbica
Compostos e/ou reações:
Tem importantes compostos orgânicos e inorgânicos. Entre muitos, pode-se citar: ácido sulfúrico, dióxido de enxofre,
bissulfeto de carbono, sulfeto de hidrogênio, etc.
Em 1975, pesquisadores conseguiram sintetizar uma forma polimérica de nitrito de enxofre, que apresenta
propriedades de metal mas não contém qualquer átomo metálico.
Reação com oxigênio: S8 + 8O2 → 8SO2
Reação com halogênios (exemplo): S8 + 4Cl2 → 4S2Cl2
Reação com bases: S8 + 6KOH → 2K2S3 + K2S2O3 + 3H2O
Aplicações:
Vulcanização de borracha natural, fungicidas, fertilizantes fosfatados, fabricação de papel, produção de ácido
sulfúrico, que é um dos produtos químicos mais usados em processos industriais, etc.
É componente essencial dos seres vivos. Encontrado em gorduras e fluidos do organismo.
Isótopos:
Simbolo
30
S
31
S
32
S
33
S
34
S
35
S
36
S
37
S
38
S
39
S
40
S
% natural
0
0
94,93
0,76
4,29
0
0,02
0
0
0
0
Massa
29,9849
30,9796
31,9721
32,9715
33,9679
34,9690
35,9671
36,9711
37,9712
38,9751
39,9755
Meia vida
1,18 s
2,56 s
Estável
Estável
Estável
87,2 d
Estável
5,05 m
2,84 h
11,5 s
9,0 s
Decaimento
CE p/ 30P
CE p/ 31P
β- p/
35
ββββ-
37
p/
p/
p/
p/
Cl
Cl
Cl
39
Cl
40
Cl
38
CLORO: elemento 17
Símbolo: Cl
Número atômico: 17
Peso atômico: 35,453
Elétrons: [Ne]3s23p5
História
Do grego chlorós, verde-amarelado. O descobridor, Scheele em 1774, imaginou que continha oxigênio. Davy, em
1810, afirmou que era um elemento e deu o nome.
Disponibilidade
Na natureza só existe em forma de compostos. O principal é o cloreto de sódio (sal de cozinha).
Outros são, por exemplo, a carnallita (cloreto hidratado de potássio e magnésio) e a silvita (cloreto de potássio).
Produção
É obtido a partir de cloretos, pela ação de agentes oxidantes ou por eletrólise.
Propriedades
É um elemento do grupo dos halogênios (formadores de sal). Gás de cor verde-amarelada. Combina-se com quase
todos os elementos.
Como todo halogênio, a molécula é biatômica (Cl2).
É venenoso. Uma concentração de 1000 ppm é fatal. Foi usado em guerra química, no ano de 1915.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa molecular
70,906
g/mol
Massa específica do gás (15ºC e 1 atm)
3,04
kg/m3
Idem, na temp ebulição e 1 atm
3,71
kg/m3
Massa esp do liq na temp ebulição e 1 atm
1562,5
kg/m3
Ponto de fusão
-101,5
°C
Calor de fusão
6,41
kJ/mol
Ponto de ebulição
-34,0
°C
Calor de vaporização
20,4
kJ/mol
Temperatura crítica
144
°C
Pressão crítica
7700
kPa
Cp (a 100 kPa e 25ºC)
0,033
kJ/(mol ºC)
Viscosidade a 0ºC e 1 atm
0,0001245
Poise
Condutividade térmica a 0ºC e 1 atm
0,0079
W/(m °C)
Solubilidade em água a 0ºC e 1 atm
4,61
vol/vol
Eletronegatividade
3,16
Pauling
Estados de oxidação (I)
+7+5+3+1-1
-
Compostos e/ou reações - alguns exemplos
Reação com água: Cl2 + H2O ↔ OCl- + 2H+ + ClReação com halogênios:
Cl2 + F2 → 2ClF // Cl2 + 3F2 → 2ClF3 // Cl2 + 5F2 → 2ClF5 // Cl2 + Br2 → 2ClBr // Cl2 + I2 → 2ClI
Reação com bases: 3Cl2 + 6OH- → ClO3- + 5Cl- + 3H2O
Aplicações
O cloro tem uma extensa gama de aplicações. É o germicida padrão para o tratamento da água. Usado na produção
de papéis, têxteis, derivados de petróleo, medicamentos, inseticidas, tintas, solventes, plásticos e muitos outros.
Além da importância óbvia do cloreto de sódio (sal de cozinha), outros compostos igualmente são. Exemplo:
clorofórmio, tetracloreto de carbono, ácido clorídrico, etc.
Isótopos
Simbolo
35
Cl
36
Cl
37
Cl
38
Cl
39
Cl
40
Cl
41
Cl
42
Cl
43
Cl
% natural
75,78
0
24,22
0
0
0
0
0
0
Massa
34,9689
35,9683
36,9659
37,9680
38,9680
39,9704
40,9707
41,9732
42,9742
Meia vida
Estável
3,01 105 a
Estável
37,2 m
55,6 m
1,38 m
34,0 s
6,8 s
3,3 s
Decaimento
β- p/ 36Ar
β- p/ 38Ar
β- p/ 39Ar
β- p/ 40Ar
β- p/ 41Ar
β- p/ 42Ar
β- p/ 43Ar
ARGÔNIO: elemento 18
Símbolo: Ar
Número atômico: 18
Elétrons: [Ne]3s23p6
Peso atômico: 39,948
História
Do grego argos (inativo). Cavendish, em 1785, suspeitou da existência. Descoberto por Lord Rayleigh e Sir William
Ramsay em 1894.
Disponibilidade
A atmosfera terrestre contém 0,94% de argônio. Em Marte, 1,6% de
40
Ar e 5 ppm de
36
Ar.
Produção
Destilação fracionada do ar líquido.
Propriedades
Tanto o gás quanto o líquido são incolores e inodoros. Tem solubilidade em água similar à do oxigênio e cerca de 2,5
vezes a do nitrogênio. É um elemento inerte, não forma compostos.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa molecular
39,948
g/mol
Massa específica do gás (15ºC e 1 atm)
1,67
kg/m3
Idem, na temp ebulição e 1 atm
5,853
kg/m3
Massa esp do liq na temp ebulição e 1 atm
1392,8
kg/m3
Ponto de fusão
-189,3
°C
Calor de fusão
1,18
kJ/mol
Ponto de ebulição
-185,8
°C
Calor de vaporização
6,5
kJ/mol
Temperatura crítica
-122,2
°C
Pressão crítica
4898
kPa
Massa específica crítica
537,7
kg/m3
Temperatura do ponto tríplice
-189,4
ºC
Pressão do ponto tríplice
68,7
kPa
Cp (a 100 kPa e 25ºC)
0,02
kJ/(mol ºC)
Cv (a 100 kPa e 25ºC)
0,012
kJ/(mol ºC)
Relação Cp / Cv (a 100 kPa e 25ºC)
1,664
Viscosidade a 0ºC e 1 atm
0,0002099
Poise
Condutividade térmica a 0ºC e 1 atm
0,0163
W/(m °C)
Solubilidade em água a 0ºC e 1 atm
0,0537
vol/vol
Eletronegatividade
s/ dado
Pauling
Estados de oxidação
0
-
Aplicações - alguns exemplos
Enchimento de lâmpadas incandescentes, para evitar a corrosão do filamento de tungstênio. Também em algumas
válvulas eletrônicas e contadores Geiger.
Gás protetor para soldas (evita oxidação e reduz emissão de fumos). Gás para corte com plasma.
Na produção de metais reativos, para evitar contato do metal líquido com a atmosfera.
Argônio pressurizado é usado para inflar airbags de automóveis.
Atmosfera protetora para o crescimento de cristais de silício e de germânio.
Isótopos
Simbolo
35
Ar
36
Ar
37
Ar
38
Ar
39
Ar
40
Ar
41
Ar
42
Ar
43
Ar
44
Ar
% natural
0
0,337
0
0,063
0
99,6
0
0
0
0
Massa
34,9753
35,9675
36,9668
37,9627
38,9623
39,9624
40,9645
41,9630
42,9657
43,9636
Meia vida
1,77 s
Estável
35,0 d
Estável
268 a
Estável
1,82 h
33 a
5,4 m
11,87 m
Decaimento
CE p/ 35Cl
CE p/ 37Cl
β- p/ 39K
β- p/ 41K
β- p/ 42K
β- p/ 43K
β- p/ 44K
POTÁSSIO: elemento 19
Símbolo: K
Número atômico: 19
Peso atômico: 39,0983
Elétrons: [Ar]4s1
História:
Do latim científico potassium.
Foi o primeiro metal isolado por eletrólise. Em 1807, por Davy, a partir do hidróxido de potássio (KOH).
Disponibilidade:
Representa, em peso, 2,4% da crosta terrestre. Não encontrado livre na natureza.
A maioria dos minerais de potássio é insolúvel e o metal só pode ser obtido com grande dificuldade. Alguns como
silvita (cloreto de potássio, KCl) e carnallita (cloreto hidratado de potássio e magnésio, (KMgCl3).6H2O) contêm seus
sais que podem ser facilmente extraídos.
É encontrado na água do mar mas em pequenas proporções, ao contrário do sódio.
Produção:
Pode ser obtido pela eletrólise do hidróxido ou por redução (aquecimento do composto na presença de carbono,
silício ou sódio).
Propriedades:
É um dos metais mais reativos e eletropositivos. É o metal mais leve depois do lítio.
Tem aparência da prata, é macio e pode ser cortado com uma faca. Oxida-se rapidamente na presença do ar e deve
ser mantido submerso em óleo ou querosene.
Reage fortemente com a água.
Potássio e seus sais dão cor violeta a chamas.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
856
kg/m3
Ponto de fusão
63,4
°C
Calor de fusão
2,33
kJ/mol
Ponto de ebulição
759
°C
Calor de vaporização
77
kJ/mol
Temperatura crítica
1950
°C
Eletronegatividade
0,82
Pauling
Estados de oxidação
+1
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
7
Condutividade térmica
102
W/(m°C)
Calor específico
757
J/(kg°C)
Estrutura cristalina
cúbica de corpo centrado
Compostos e/ou reações:
Reação com oxigênio (forma o superóxido): K + O2 → KO2
Reação com água: 2K + 2H2O → 2KOH + H2
Reação com halogênios:
2K + F2 → 2KF // 2K + Cl2 → 2KCl // 2K + Br2 → 2KBr // 2K + I2 → 2KI
Reação com ácido: 2K + H2SO4 → 2K+ + SO4-- + H2
Aplicações:
Um dos principais usos é como fertilizante. Potássio é essencial para o crescimento das plantas e é encontrado em
vários solos.
A liga de sódio e potássio é usada como meio de transferência de calor.
Sais de potássio são de extrema importância para diversas aplicações (hidróxido, nitrato, carbonato, cloreto, clorato,
brometo, iodeto, cianeto, sulfato, cromato e bicromato).
Nitrato de potássio (KNO3) é usado em explosivos.
Isótopos:
Simbolo
38
K
39
K
40
K
41
K
42
K
43
K
44
K
45
K
46
K
47
K
% natural
0
93,258
0,012
6,730
0
0
0
0
0
0
Massa
37,9691
38,9637
39,9640
40,9618
41,9624
42,9607
43,9615
44,9607
45,9617
46,9655
Meia vida
7,63 m
Estável
1,28 109 a
Estável
12,36 h
22,3 h
22,1 m
17,8 m
1,8 m
17,5 s
48
K
0
47,9655
6,8 s
49
K
0
48,9674
1,26 s
Decaimento
CE p/ 38Ar
CE p/
40
Ar
β- p/ 42Ca
β- p/ 43Ca
β- p/ 44Ca
β- p/ 45Ca
β- p/ 46Ca
β- p/ 47Ca
β- p/ 48Ca
β- + n p/ 47Ca
β- p/ 49Ca
β- + n p/ 48Ca
CÁLCIO: elemento 20
Símbolo: Ca
Número atômico: 20
Peso atômico: 40,078
Elétrons: [Ar]4s2
História:
Do latim calx (cal).
O metal só foi descoberto em 1808, embora os romanos tenham preparado cal desde o século 1.
Foi isolado por Davy, após conhecimento do preparo, por Berzelius e Pontin, do amálgama de cálcio através da
eletrólise da cal em mercúrio.
Disponibilidade:
É o quinto elemento mais abundante na crosta terrestre, com cerca de 3% em peso. Não encontrado na forma livre.
Os minerais mais importantes são o calcário (carbonato de cálcio), a gipsita (sulfato de cálcio hidratado), a fluorita
(fluoreto de cálcio), a apatita (fluorfosfato ou clorofosfato de cálcio) e outros.
Produção:
O metal é preparado pela eletrólise do cloreto fundido, com adição de fluoreto de cálcio para baixar o ponto de fusão.
O cloreto pode ser obtido pela reação do carbonato com ácido clorídrico: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2.
Em pequena escala, pode ser produzido pela reação do cloreto com sódio: CaCl2 + 2Na → Ca + 2NaCl.
Propriedades:
É um metal alcalino terroso de cor prata e um tanto duro. Em contato com o ar, forma rapidamente uma camada de
nitreto. Reage prontamente com a água. Queima com uma chama amarelo avermelhada, formando principalmente o
nitreto.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
1550
kg/m3
Ponto de fusão
842
°C
Calor de fusão
8,54
kJ/mol
Ponto de ebulição
1484
°C
Calor de vaporização
154,7
kJ/mol
Eletronegatividade
1,0
Pauling
Estados de oxidação
+2
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
3,4
Condutividade térmica
200
W/(m°C)
Calor específico
631
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
2,23
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,31
Módulo de elasticidade
20
GPa
Estrutura cristalina
cúbica de face centrada
Compostos e/ou reações:
Reação com oxigênio: 2Ca + O2 → 2CaO
Reação com nitrogênio: 3Ca + N2 → Ca3N2
Reação com água: Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2
Reação com halogênios:
Ca + F2 → CaF2 // Ca + Cl2 → CaCl2 // Ca + Br2 → CaBr2 // Ca + I2 → CaI2
Reação com ácido: Ca + 2HCl → Ca++ + 2Cl- + H2.
Aplicações:
O metal é usado como agente redutor na produção de outros metais como tório, urânio, zircônio e também para
remover óxidos, enxofre ou carbono de várias ligas ferrosas e não ferrosas. É componente de várias ligas de
alumínio, cobre, berílio, chumbo, magnésio. Empregado como elemento de remoção de gases residuais em válvulas
eletrônicas.
Os compostos, naturais e preparados, são amplamente usados.
A cal (óxido de cálcio, CaO) é preparada pela calcinação do carbonato de cálcio e é usada em argamassas, em
cerâmicas, na indústria farmacêutica, na desodorização de óleos.
O gesso é a gipsita cozida a baixa temperatura.
O cálcio do calcário é um dos componentes do cimento Portland.
O carbonato de cálcio (CaCO3) é solúvel em águas contendo dióxido de carbono e é responsável pela dureza da água.
E também forma os estalagmites e estalactites.
Outros compostos importantes são carboneto, cloreto, cianeto, hipoclorito, nitrato e sulfeto.
Isótopos:
Simbolo
40
Ca
41
Ca
42
Ca
43
Ca
44
Ca
45
Ca
46
Ca
47
Ca
% natural
96,941
0
0,647
0,135
2,086
0
0,004
0
Massa
39,9626
40,9623
41,9586
42,9588
43,9555
44,9562
45,9537
46,9545
Meia vida
Estável
1,02 105 a
Estável
Estável
Estável
162,7 d
Estável
4,54 d
Decaimento
CE p/
41
K
β- p/
45
Sc
β- p/
47
Sc
48
Ca
Ca
50
Ca
49
0,187
0
0
47,9525
48,9557
49,9575
Estável
8,72 m
14 s
51
Ca
0
50,9615
10 s
52
Ca
0
51,9651
4,6 s
β- p/ 49Sc
β- p/ 50Sc
β- p/ 51Sc
β- + n p/ 50Sc
β- p/ 52Sc
ESCÂNDIO: elemento 21
Símbolo: Sc
Número atômico: 21
Peso atômico: 44,955910
Elétrons: [Ar]4s23d1
História:
Do latim Scandia (Escandinávia). O nome é derivado do local onde o minério foi encontrado pela primeira vez.
Pelo estudo, Mendeleev previu a existência de um elemento com um peso atômico entre o 40 do cálcio e o 48 do
titânio.
Em 1878, Nilson conseguiu isolar um óxido a partir de minerais raros. Posteriormente verificou-se que este óxido era
do escândio, conforme previsto por Mendeleev.
Disponibilidade:
Aparentemente, o escândio é mais abundante no Sol e em outras estrelas do que na Terra, onde ocupa o 50º lugar.
A sua distribuição é muito diluída, estando presente em concentrações mínimas em cerca de 800 espécies minerais.
Supostamente, a cor azul da água-marinha (variedade de berilo) é devida ao escândio. Ocorre como principal
componente no silicato de escândio e ítrio, um mineral raro encontrado na Escandinávia e na Malásia. É também
encontrado em resíduos provenientes da extração do tungstênio a partir da volframita (tungstato de ferro e
manganês).
Atualmente, a maior parte é obtida a partir do silicato de escândio e ítrio ou como subproduto da mineração do
urânio.
Produção:
O escândio metálico foi obtido pela primeira vez em 1937 por Fischer, Brunger, e Grienelaus, a partir da eletrólise
dos cloretos fundidos de potássio, lítio e escândio. Atualmente é produzido pela redução do fluoreto de escândio com
cálcio metálico.
Propriedades:
É um metal de cor prata clara que, sob ação do ar, adquire uma aparência amarelada.
É leve e o ponto de fusão é bastante superior ao do alumínio, o que sugere aplicações em estruturas aeroespaciais.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
2985
kg/m3
Ponto de fusão
1541
°C
Calor de fusão
15,8
kJ/mol
Ponto de ebulição
2830
°C
Calor de vaporização
318
kJ/mol
Eletronegatividade
1,36
Pauling
Estados de oxidação
+3
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
55
Condutividade térmica
16
W/(m°C)
Calor específico
568
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
1,02
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,28
Módulo de elasticidade
74
GPa
Estrutura cristalina
hexagonal
Compostos e/ou reações:
Reação com oxigênio: 4Sc + 3O2 → 2Sc2O3
Reação com água: 2Sc + 6H2O → 2Sc+++ + 6OH- + 3H2
Reação com halogênios:
2Sc + 3F2 → 2ScF3 // 2Sc + 3Cl2 → 2ScCl3 // 2Sc + 3Br2 → 2ScBr3 // 2Sc + 3I2 → 2ScI3
Reação com ácido: 2Sc + 6HCl → 2Sc+++ + 6Cl- + 3H2.
Aplicações:
O iodeto de escândio (ScI3), adicionado ao vapor de mercúrio das lâmpadas, torna-as fontes de luz parecida com a
luz solar. O óxido de escândio (Sc2O3) é usado em lâmpadas de alta intensidade.
Isótopos:
Simbolo
43
Sc
44
Sc
45
Sc
46
Sc
47
Sc
48
Sc
49
Sc
50
Sc
% natural
0
0
100
0
0
0
0
0
Massa
42,9611
43,9594
44,9559
45,9552
46,9524
47,9522
48,9500
49,9522
Meia vida
3,89 h
3,93 h
Estável
83,81 d
3,349 d
43,7 h
57,3 m
1,71 m
Decaimento
CE p/ 43Ca
CE p/ 44Ca
βββββ-
p/
p/
p/
p/
p/
46
Ti
Ti
48
Ti
49
Ti
50
Ti
47
TITÂNIO: elemento 22
Símbolo: Ti
Número atômico: 22
Peso atômico: 47,867
Elétrons: [Ar]4s23d2
História:
Do latim titans (mitologia grega: os primeiros filhos da Terra). Descoberto por Gregor em 1791 e batizado por
Klaproth em 1795.
De forma impura, foi obtido por Nilson e Pettersson em 1887. O metal puro (99,9%) foi preparado em 1910 por
Hunter, através do aquecimento do cloreto com sódio.
Disponibilidade:
Está presente em meteoritos, no Sol e em outras estrelas. Rochas lunares contêm o óxido.
Na crosta terrestre, é o nono elemento mais abundante. Está quase sempre presente em rochas ígneas e em
sedimentos delas derivados.
Alguns minerais são o rutílio (óxido de titânio), a ilmenita (titanato ferroso, TiFeO3) e o esfênio(também chamado
titanita, silicato de titânio e cálcio).
Produção:
O metal era apenas uma curiosidade de laboratório até 1946, quando Kroll demonstrou que poderia ser produzido
comercialmente pela redução do tetracloreto de titânio com magnésio. E o processo ainda é bastante usado nos dias
atuais.
O tetracloreto é obtido pela ação do cloro e carbono sobre a ilmenita:
2TiFeO3 + 7Cl2 + 6C → 2TiCl4 + 2FeCl3 + 6CO. O tricloreto de ferro é removido por destilação e segue a redução
com magnésio: TiCl4 + 2Mg → 2MgCl2 + Ti.
Propriedades:
No estado puro, é um metal brilhante, leve, de boa resistência mecânica e excelente resistência à corrosão. É dúctil,
se livre de oxigênio.
É o único elemento que queima no nitrogênio.
É resistente aos ácidos clorídrico e sulfúrico diluído, à maioria dos ácidos orgânicos, a gases e soluções contendo
cloro. É considerado um metal inerte.
A resistência mecânica é comparável à do aço, com um peso 45% menor. É 60% mais pesado que o alumínio mas
com o dobro da resistência.
O dióxido de titânio puro é claro e apresenta elevado índice de refração.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
4507
kg/m3
Ponto de fusão
1668
°C
Calor de fusão
18,7
kJ/mol
Ponto de ebulição
3287
°C
Calor de vaporização
425
kJ/mol
Eletronegatividade
1,54
Pauling
Estados de oxidação
+4+3
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
40
Condutividade térmica
22
W/(m°C)
Calor específico
523
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
0,86
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,32
Módulo de elasticidade
116
GPa
Estrutura cristalina
hexagonal
Compostos e/ou reações:
Reação com oxigênio: Ti + O2 → TiO2
Reação com nitrogênio: 2Ti + N2 → 2TiN
Reação com água: Ti + 2H2O → TiO2 + 2H2
Reação com halogênios:
Ti + 2F2 → TiF4 // Ti + 2Cl2 → TiCl4 // Ti + 2Br2 → TiBr4 // Ti + 2I2 → TiI4
Reação com ácido: 2Ti + 12HF → 2(TiF6)--- + 6H+ + 3H2.
Titânio é um metal bastante estável e a maior parte dessas reações ocorre sob condições forçadas (metal
pulverizado, aquecimento, água em forma de vapor, etc).
Aplicações:
É um importante componente de liga para alumínio, molibdênio, manganês, ferro e outros metais. Ligas de titânio
são leves e suportam altas temperaturas e, por isso, são empregadas em aviões, mísseis, naves espaciais.
A sua resistência à corrosão o faz presente em uma variedade de processos industriais.
O dióxido de titânio é extensivamente usado em tintas, pelo alto poder de fixação.
Tetracloreto de titânio é usado para fabricar vidros iridescentes. Produz também intensa fumaça no ar e é usado para
cenas de efeito (não é inofensivo. A fumaça se dá pela reação com a umidade do ar, TiCl4 + 2H2O → TiO2 + 4HCl)
Isótopos:
Simbolo
44
Ti
45
Ti
46
Ti
47
Ti
48
Ti
49
Ti
50
Ti
51
Ti
52
Ti
% natural
0
0
8,25
7,44
73,72
5,41
5,18
0
0
Massa
43,9597
44,9581
45,9526
46,9518
47,9479
48,9479
49,9448
50,9466
51,9469
Meia vida
67 a
3,078 h
Estável
Estável
Estável
Estável
Estável
5,76 m
1,7 m
Decaimento
CE p/ 44Sc
CE p/ 45Sc
β- p/
β- p/
51
52
V
V
VANÁDIO: elemento 23
Símbolo: V
Número atômico: 23
Peso atômico: 50,9415
Elétrons: [Ar]4s23d3
História:
De vanadis, denominação latina da deusa Fréia (mitologia escandinava).
Del Rio, em 1801, foi o primeiro a descobrir. Entretanto, um químico francês incorretamente afirmou que era cromo
impuro e Del Rio se convenceu do falso engano.
Foi redescoberto em 1830 por Sefstrom que o batizou em homenagem à deusa escandinava, devido aos
multicoloridos compostos.
Em 1867, Roscoe o isolou de forma quase pura, pela redução do cloreto com hidrogênio.
Disponibilidade:
É encontrado em cerca de 65 diferentes minerais. Os mais importantes são: carnotita (uranovanadato de potássio e
sódio, K2(UO2)2(VO4)2.3H2O), roscoelita (silicato básico de potássio, vanádio, alumínio e magnésio), vanadinita
(clorovanadato de chumbo, Pb5(VO4)3Cl), patronita (sulfeto de vanádio, VS4). É encontrado também em alguns
minerais de fosfatos e de ferro e também em alguns tipos de petróleo cru, na forma de complexos orgânicos.
Meteoritos contêm uma pequena quantidade.
Produção:
Vanádio de alta pureza pode ser obtido pelo aquecimento do minério com carbono e cloro, produzindo o cloreto
(VCl3) e posterior redução com magnésio em atmosfera de argônio.
Na indústria, a maior parte do vanádio é usada como componente de liga para aço. Neste caso, muitas vezes, basta
a reação direta do pentóxido (V2O5) com o aço fundido para produzir a liga.
Propriedades:
No estado puro, é um metal brilhante, macio e dúctil. Têm boa resistência a álcalis, ácidos clorídrico e sulfúrico e
águas com sais. Sofre oxidação em temperaturas acima de 660°C.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
6110
kg/m3
Ponto de fusão
1910
°C
Calor de fusão
22,8
kJ/mol
Ponto de ebulição
3407
°C
Calor de vaporização
453
kJ/mol
Eletronegatividade
1,63
Pauling
Estados de oxidação
+5+4+3+2 0
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
20
Condutividade térmica
31
W/(m°C)
Calor específico
Coeficiente de expansão térmica
Coeficiente de Poisson
Módulo de elasticidade
Estrutura cristalina
489
J/(kg°C)
0,84
10-5 (1/°C)
0,37
131
GPa
cúbica de corpo centrado
Compostos e/ou reações:
Reação com oxigênio: 4V + 5O2 → 2V2O5
Reação com halogênios: 2V + 5F2 → 2VF5
Aplicações:
É usado para produzir aços resistentes à corrosão e aços rápidos.
Empregado como elemento de ligação para cladear (unir de forma permanente por laminação a quente) titânio com
aço. Também usado em supercondutores.
Pentóxido de vanádio (V2O5) é usado em cerâmicas e como catalisador.
Isótopos:
Simbolo % natural
47
V
0
48
V
0
49
V
0
50
51
V
V
V
53
V
52
0,25
99,75
0
0
Massa
46,9549
47,9523
48,9485
Meia vida
32,6 m
15,98 d
337 d
49,9472 1,4 1017 a
50,9440
51,9448
52,9443
Estável
3,76 m
1,61 m
Decaimento
CE p/ 47Ti
CE p/ 48Ti
CE p/ 49Ti
CE p/ 50Ti
β- p/ 50Cr
β- p/
β- p/
52
53
Cr
Cr
CROMO: elemento 24
Símbolo: Cr
Número atômico: 24
Peso atômico: 51,9961
Elétrons: [Ar]4s13d5
História:
Do grego chroma (cor). Vauquelin descobriu em 1797 e, no ano seguinte, isolou o metal.
Disponibilidade:
O principal mineral é a cromita (cromato de ferro, FeCr2O4).
Produção:
Da cromita é obtido pela redução com alumínio e eletrólise.
Propriedades:
Tem aparência de aço, é reluzente e pode ser finamente polido.
Tem pouca ductilidade e não é usado como metal estrutural. É resistente à oxidação e não reage com ácido nítrico.
Mas é atacado pelo ácido clorídrico e, lentamente, pelo sulfúrico. Está sujeito à corrosão intergranular em
temperaturas acima de 815ºC.
A superfície altamente polida não atrai água ou óleo por capilaridade e mancais revestidos de cromo podem rodar
sem lubrificação.
Seus compostos são tóxicos e devem ser manuseados com os devidos cuidados.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
7140
kg/m3
Ponto de fusão
1907
°C
Calor de fusão
20,5
kJ/mol
Ponto de ebulição
2671
°C
Calor de vaporização
350
kJ/mol
Eletronegatividade
1,66
Pauling
Estados de oxidação
+6+3+2 0
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
12,7
Condutividade térmica
94
W/(m°C)
Calor específico
448
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
0,49
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,21
Módulo de elasticidade
279
GPa
Estrutura cristalina
cúbica de corpo centrado
Compostos e/ou reações:
Todos os compostos são coloridos. Os mais importantes são os cromatos de sódio e potássio, o bicromato de potássio
e o alume (sulfato duplo de um metal trivalente).
O bicromato é usado como agente oxidante em análises e também para colorir o couro.
Cromato de chumbo é amarelo e é usado como pigmento.
Compostos de cromo também são usados como fixadores de cor na indústria têxtil e para anodizar o alumínio.
Reação com halogênios:
Cr + 3F2 → CrF6 // 2Cr + 5F2 → 2CrF5 // 2Cr + 3F2 → 2CrF3 // 2Cr + 3Cl2 → 2CrCl3 // 2Cr + 3Br2 → 2CrBr3
2Cr + 3I2 → 2CrI3
Reação com ácido: Cr + 2HCl → Cr++ + 2Cl- + H2
Aplicações:
Usado para endurecer o aço, na produção de aços inoxidáveis e em muitas outras ligas (para resistências elétricas,
etc).
Como camada superficial, produz uma superfície dura, de bom aspecto e resistente à corrosão.
Revestimento de peças decorativas.
Ao vidro, dá uma cor verde-esmeralda. Também usado como catalisador.
Isótopos:
Simbolo
48
Cr
49
Cr
50
Cr
51
Cr
52
Cr
53
Cr
54
Cr
55
Cr
56
Cr
% natural
0
0
4,345
0
83,789
9,501
2,365
0
0
Massa
47,9540
48,9513
49,9460
50,9448
51,9405
52,9406
53,9389
54,9408
55.9406
Meia vida
21,6 h
42,3 m
Estável
27,7 d
Estável
Estável
Estável
3,497 m
5,9 m
Decaimento
CE p/ 48V
CE p/ 49V
CE p/
β- p/
β- p/
51
55
56
V
Mn
Mn
MANGANÊS: elemento 25
Símbolo: Mn
Número atômico: 25
Peso atômico: 54,93805
Elétrons: [Ar]4s23d5
História:
Do latim magnes (ímã, devido às propriedades magnéticas do óxido, um dos principais minérios).
Scheele, Bergman e outros o reconheceram como elemento. Gahn, em 1774, o isolou pela redução do dióxido com
carbono.
Disponibilidade:
São vários os tipos de minerais. Óxidos e carbonatos são os mais comuns. Grandes quantidades foram encontradas
no fundo dos oceanos, o que pode se tornar uma fonte no futuro.
Os principais minerais são a pirolusita (dióxido de manganês, MnO2), a rodocrosita (carbonato de manganês, MnCO3)
e a psilomelanita (óxido hidratado de manganês contendo quantidades variáveis de ferro, bário e potássio, por
exemplo, (Ba,H2O)2Mn5O10).
Produção:
É obtido pela redução do óxido com sódio, magnésio ou alumínio e também por eletrólise do sulfato, MnSO4.
Propriedades:
É parecido com o ferro, entretanto é mais duro e muito quebradiço.
Pode ser magnético mediante tratamento especial.
Existe em quatro variedades alotrópicas. A variedade alfa é estável em temperaturas ordinárias. A variedade gama
muda para alfa em temperaturas comuns e é flexível, macia e dobrável.
O elemento e seus compostos são tóxicos e a exposição a poeiras deve ser limitada.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
7470
kg/m3
Ponto de fusão
1246
°C
Calor de fusão
13,1
kJ/mol
Ponto de ebulição
2061
°C
Calor de vaporização
220
kJ/mol
Eletronegatividade
1,55
Pauling
+7+6+4+3
Estados de oxidação
+2 0-1
10-8 Ω m
160
7,8
W/(m°C)
479
J/(kg°C)
2,17
10-5 (1/°C)
198
GPa
cúbica de corpo centrado
Resistividade elétrica
Condutividade térmica
Calor específico
Coeficiente de expansão térmica
Módulo de elasticidade
Estrutura cristalina
Compostos e/ou reações:
O dióxido é usado em pilhas secas para despolarização do catodo, na produção de vidros para remover impurezas de
ferro, na produção de oxigênio e cloro.
O permanganato é um poderoso oxidante, usado em análises químicas e em medicina.
Reação com oxigênio: 3Mn + 2O2 → Mn3O4
Reação com nitrogênio: 3Mn + N2 → Mn3N2
Reação com água: não há em condições normais.
Reação com halogênios:
Mn + F2 → MnF2 // 2Mn + 3F2 → 2MnF3 // Mn + Cl2 → MnCl2 // Mn + Br2 → MnBr2 // Mn + I2 → MnI2
Reação com ácido: Mn + H2SO4 → Mn++ + SO4-- + H2
Aplicações:
É componente de várias ligas importantes. No aço, melhora as propriedades de forjamento, a resistência, a rigidez e
a resistência ao desgaste.
Ligado com alumínio e antimônio e com pequena quantidade de cobre, forma um material altamente ferromagnético.
Ao vidro, dá uma coloração roxa, semelhante à ametista a qual, por sua vez, tem essa cor devido ao manganês.
É elemento importante da vida animal, provavelmente essencial para assimilação da vitamina B1.
Isótopos:
Simbolo
51
Mn
52
Mn
53
Mn
54
55
Mn
Mn
Mn
57
Mn
56
% natural
0
0
0
Massa
50,9482
51,9456
52,9413
Meia vida
46,2 m
5,591 d
3,7 106 a
0
53,9404
312,2 d
100
0
0
54,9380
55,9389
56,9383
Estável
2,579 h
1,45 m
Decaimento
CE p/ 51Cr
CE p/ 52Cr
CE p/ 53Cr
CE p/ 54Cr
β- p/ 54Fe
β- p/
β- p/
56
57
Fe
Fe
FERRO: elemento 26
Símbolo: Fe
Número atômico: 26
Peso atômico: 55,847
Elétrons: [Ar]4s23d6
História:
Do latim ferrum. É conhecido e usado desde a pré-história.
Disponibilidade:
O elemento é relativamente abundante no Universo. Encontrado no Sol e em muitas outras estrelas em consideráveis
quantidades. É o principal componente da classe de meteoritos chamada siderito.Na Terra, é o quarto elemento mais
abundante, em peso, na sua crosta (no Universo, o nono). Supõe-se que o núcleo da Terra seja formado
principalmente por ferro. O mineral mais comum é a hematita (sesquióxido de ferro).
Produção:
O processo básico é a redução do óxido com carbono e calcário.
Propriedades:
No estado puro, é muito reativo e é rapidamente corroído, principalmente no ar úmido ou em altas temperaturas. É
duro, quebradiço, moderadamente fundível.
Tem quatro variedades alotrópicas chamadas alfa, beta, gama e delta, com temperaturas de transição a 770, 912 e
1390°C.
O magnetismo da variedade alfa é perdido quando se transforma em beta (na realidade, a variedade beta não é um
rearranjo cristalino, mas uma mudança no arranjo de rotação dos elétrons).
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
7874
kg/m3
Ponto de fusão
1538
°C
Calor de fusão
13,8
kJ/mol
Ponto de ebulição
2861
°C
Calor de vaporização
345
kJ/mol
Eletronegatividade
Estados de oxidação
Resistividade elétrica
Condutividade térmica
Calor específico
Coeficiente de expansão térmica
Coeficiente de Poisson
Módulo de elasticidade
Estrutura cristalina
1,83
Pauling
+6+3+2 0-2
10-8 Ω m
9,7
80
W/(m°C)
449
J/(kg°C)
1,18
10-5 (1/°C)
0,29
211
GPa
cúbica de corpo centrado
Compostos e/ou reações:
Reação com oxigênio: 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3 // 3Fe + 2O2 → Fe3O4
Reação com halogênios: 2Fe + 3F2 → 2FeF3 // 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 // 2Fe + 3Br2 → 2FeBr3 // Fe + I2 → FeI2
Reação com ácido: Fe + H2SO4 → Fe++ + SO4-- + H2
Aplicações:
É um componente essencial para a vida vegetal e animal. A hemoglobina o contém.
Na forma pura, praticamente não é usado. Entretanto, é desnecessário mencionar as inúmeras aplicações do aço,
liga da qual é o principal componente.
O aço é basicamente a liga de ferro e carbono. Elementos outros adicionados, como enxofre, silício, manganês,
fósforo, níquel, cromo, vanádio, em diferentes proporções e combinações, produzem aços de diferentes propriedades
mecânicas, térmicas, químicas, magnéticas e o resultado é uma variedade de tipos para as mais diversas aplicações.
Isótopos:
Simbolo % natural
52
Fe
0
53
Fe
0
54
Fe
5,845
55
Fe
0
56
Fe
91,754
57
Fe
2,119
58
Fe
0,282
59
Fe
0
60
Fe
0
61
Fe
0
62
Fe
0
Massa
51,9481
52,9453
53,9396
54,9383
55,9349
56,9354
57,9333
58,9349
59,9341
60,9367
61.9368
Meia vida
8,28 h
8,51 m
Estável
2,73 a
Estável
Estável
Estável
44,51 d
1,5 106 a
6,0 m
68 s
Decaimento
CE p/ 52Mn
CE p/ 53Mn
CE p/
ββββ-
p/
p/
p/
p/
55
Mn
59
Co
Co
61
Co
62
Co
60
COBALTO: elemento 27
Símbolo: Co
Número atômico: 27
Peso atômico: 58,9332
Elétrons: [Ar]4s23d7
História:
Do alemão kobalt (duende das lendas germânicas). Descoberto por Brandt em 1735.
Disponibilidade:
Ocorre em minerais como a cobaltita (sulfoarsenieto de cobalto, CoAsS) e, mais freqüentemente, está associado a
minérios de níquel, prata, chumbo, cobre e ferro, dos quais é obtido como subproduto. Sua presença também é
detectada em meteoritos.
Propriedades:
É um metal duro, quebradiço, com aparência próxima do ferro.
Tende a ser uma mistura de dois alótropos (sistemas cristalinos diferentes) e, por isso, suas propriedades físicas
variam consideravelmente. A forma beta, de estrutura hexagonal, predomina abaixo de aproximadamente 417ºC.
Acima dessa temperatura e até o ponto de fusão, predomina a variedade alfa, de estrutura cúbica.
É diamagnético e sua permeabilidade magnética é cerca de 2/3 da do ferro e 5 vezes a do níquel.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
8900
kg/m3
Ponto de fusão
1495
°C
Calor de fusão
16,2
kJ/mol
Ponto de ebulição
2927
°C
Calor de vaporização
375
kJ/mol
Eletronegatividade
1,88
Pauling
Estados de oxidação
+3+2 0-1
Resistividade elétrica
Condutividade térmica
Calor específico
Coeficiente de expansão térmica
Coeficiente de Poisson
Módulo de elasticidade
Estrutura cristalina
10-8 Ω m
W/(m°C)
J/(kg°C)
10-5 (1/°C)
6
100
420
1,3
0,31
209
GPa
hexagonal
Compostos e/ou reações:
Reação com oxigênio: 3Co + 2O2 → Co3O4 // 2Co + O2 → 2CoO
Reação com halogênios: Co + Cl2 → CoCl2 // Co + Br2 → CoBr2 // Co + I2 → CoI2
Reação com ácido: Co + H2SO4 → Co++ + SO4-- + H2
Aplicações:
Com níquel, alumínio, manganês e silício, forma uma liga de nome comercial Alnico, que é usada em ímãs
permanentes de elevado fluxo magnético. Com cromo e tungstênio, forma a liga comercialmente chamada Stellite,
usada em ferramentas de corte para altas velocidades e temperaturas e também em matrizes para produção de
peças metálicas.
Outras ligas também existem, para aplicações magnéticas e especiais, como turbinas aeronáuticas e a gás.
Usado também em eletrodeposição pela dureza, aparência e resistência à oxidação.
Os sais são usados para dar cor azul a porcelanas, vidros, esmaltes. A solução do cloreto é usada como tinta.
Sulfatos, cloretos, acetatos e nitratos podem ser úteis para corrigir algumas deficiências minerais em animais.
Isótopos:
O isótopo artificial
60
Co é uma fonte de raios gama amplamente usada na radiografia de metais e em radioterapia.
Simbolo % natural
55
Co
0
56
Co
0
57
Co
0
58
Co
0
59
Co
100
60
Co
0
61
Co
0
62
Co
0
Massa
54,9420
55,9398
56,9363
57,9358
58,9332
59,9338
60,9325
61,9340
Meia vida
17,53 h
77,3 d
271,8 d
70,88 d
Estável
5,271 a
1,650 h
13,9 m
Decaimento
CE P/ 55Fe
CE P/ 56Fe
CE P/ 57Fe
CE P/ 58Fe
β- p/
β- p/
β- p/
60
Ni
Ni
62
Ni
61
NÍQUEL: elemento 28
Símbolo: Ni
Número atômico: 28
Peso atômico: 58,6934
Elétrons: [Ar]4s23d8
História:
Minerais contendo níquel eram usados para colorir vidros e, em alemão, chamados de kupfernickel (falso cobre).
Descoberto por Cronstedt em 1751 (esperava obter cobre da hoje chamada nicolita, mas obteve um metal claro, que
batizou de níquel).
Disponibilidade:
Alguns minerais são: nicolita (arsenieto de níquel), pentlandita (sulfeto de ferro e níquel, (Ni,Fe)9S8), pirrotita (sulfito
de ferro, que pode ter níquel como impureza).
É encontrado na maioria dos meteoritos e freqüentemente a sua presença serve para distinguir o meteorito de um
mineral.
Produção:
Minerais contendo sulfetos ou sulfitos como pentlandita ou pirrotita em geral contêm 1 a 3% de níquel e quantidades
variáveis de cobre. São quebrados, moídos e concentrados por flotação ou meios magnéticos. O sulfeto concentrado
é oxidado por aquecimento e fundido para separar a parte rica em ferro da parte com cobre, níquel e ferro (cerca de
75-80% Cu Ni). Esta pode ser usada diretamente para fabricar a liga Monel ou refinada para obter o níquel. O refino
pode ser eletrolítico ou o cobre pode ser removido por dissolução em ácido sulfúrico, deixando um resíduo de níquel
impuro. Monóxido de carbono passa pelo resíduo, formando a carbonila de níquel Ni(CO), que se decompõe pelo
aquecimento, depositando o níquel metálico.
Propriedades:
Tem a aparência da prata e pode ser finamente polido. É duro, maleável, dúctil, ferromagnético, razoável condutor
de calor e eletricidade.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
8908
kg/m3
Ponto de fusão
1455
°C
Calor de fusão
Ponto de ebulição
Calor de vaporização
Eletronegatividade
Estados de oxidação
Resistividade elétrica
Condutividade térmica
Calor específico
Coeficiente de expansão térmica
Coeficiente de Poisson
Módulo de elasticidade
Estrutura cristalina
17,3
kJ/mol
2913
°C
378
kJ/mol
1,91
Pauling
+3+2 0
10-8 Ω m
7
91
W/(m°C)
444
J/(kg°C)
1,34
10-5 (1/°C)
0,31
207
GPa
cúbica de face centrada
Compostos e/ou reações:
Sulfato e óxidos são os mais importantes.
Reação com oxigênio: não ocorre facilmente. Apenas em altas temperaturas: 2Ni + O2 → 2NiO.
Reação com halogênios: Ni + Cl2 → NiCl2 // Ni + Br2 → NiBr2 // Ni + I2 → NiI2
A reação com o flúor é muito lenta e o níquel pode ser usado em recipientes para o mesmo.
Reação com ácido: é lenta com o ácido sulfúrico diluído: Ni + H2SO4 → Ni++ + SO4-- + H2.
Aplicações:
É amplamente usado para a produção de aços inoxidáveis e de outras ligas resistentes à corrosão.
Tubulações feitas de liga de cobre e níquel são empregadas na condução de meios corrosivos como água do mar.
É componente de ligas para resistências elétricas.
Granulado, serve como catalisador para a hidrogenação de óleos vegetais.
A eletrodeposição do níquel dá uma eficiente proteção anticorrosiva a peças de aço.
Outras aplicações: moedas, ligas para ímãs permanentes, baterias.
Isótopos:
Simbolo
56
Ni
57
Ni
58
Ni
59
Ni
60
Ni
61
Ni
62
Ni
63
Ni
64
Ni
65
Ni
66
Ni
% natural
0
0
68,077
0
26,223
1,140
3,634
0
0,926
0
0
Massa
55,9421
56.9398
57,9353
58,9343
59,9308
60,9310
61,9283
62,9297
63,9280
64,9301
65,9291
Meia vida
6,08 d
35,6 h
Estável
76000 a
Estável
Estável
Estável
100 a
Estável
2,517 h
54,6 h
Decaimento
CE p/ 56Co
CE p/ 57Co
CE p/
59
β- p/
63
Cu
β- p/
β- p/
65
Cu
Cu
Co
66
COBRE: elemento 29
Símbolo: Cu
Número atômico: 29
Peso atômico: 63,546
Elétrons: [Ar]4s13d10
História:
Do latim cuprum (da ilha de Chipre). Acredita-se que a mineração do cobre começou há cerca de 5000 anos.
Disponibilidade:
Encontrado em minerais como cuprita (óxido de cobre, Cu2O), malaquita (carbonato básico de cobre), calcopirita
(sulfeto de cobre e ferro, CuFeS2, o mais importante), bornita (sulfeto de cobre e ferro, monométrico), calcosita
(sulfeto de cobre, Cu2S), covelita (sulfeto de cobre com mica).
Produção:
Da calcopirita ou da calcosita, o enxofre é removido por calcinação do minério, resultando em cobre bruto que pode
ser refinado em fornos para obter o cobre metalúrgico ou submetido à eletrólise para um maior grau de pureza
(cobre eletrolítico).
Propriedades:
Tem uma cor marrom avermelhada, brilhante se lustrado, é maleável e dúctil, é bom condutor de calor e
eletricidade. Somente a prata conduz eletricidade melhor do que o cobre.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
8920
kg/m3
Ponto de fusão
Calor de fusão
Ponto de ebulição
Calor de vaporização
Eletronegatividade
Estados de oxidação
Resistividade elétrica (20°C)
Condutividade térmica
Calor específico
Coeficiente de expansão térmica
Coeficiente de Poisson
Módulo de elasticidade
Estrutura cristalina
1085
°C
13,1
kJ/mol
2927
°C
300
kJ/mol
1,9
Pauling
+2, +1
10-8 Ω m
1,67
401
W/(m°C)
385
J/(kg°C)
1,65
10-5 (1/°C)
0,34
130
GPa
cúbica de face centrada
Compostos e/ou reações:
Reação com oxigênio: 4Cu + O2 → 2Cu2O
Reação com alguns halogênios: Cu + F2 → CuF2 // Cu + Cl2 → CuCl2 // Cu + Br2 → CuBr2
Reação com ácido: Cu + H2SO4 → Cu++ + SO4-- + H2
Aplicações:
Condução de eletricidade é a aplicação básica do cobre. Desde cabos e transformadores de linhas de transmissão e
instalações prediais a aparelhos elétricos e eletrônicos e seus componentes.
A facilidade de soldagem e/ou a resistência a alguns meios fazem do cobre o metal apropriado para certos tipos de
tubulações.
Ligas como latão e bronze têm importantes aplicações.
É também usado como veneno agrícola e para remover algas na purificação da água.
Isótopos:
Simbolo % natural
59
Cu
0
60
Cu
0
61
Cu
0
62
Cu
0
63
Cu
69,17
64
65
Cu
Cu
Cu
67
Cu
66
Massa
58,9395
59,9374
60,9335
61,9326
62,9296
Meia vida
1,36 m
23,7 m
3,35 h
9,74 m
Estável
0
63,9298
12,701 h
30,83
0
0
64,9278
65,9289
66.9277
Estável
5,09 m
2,580 d
Decaimento
CE p/ 59Ni
CE p/ 60Ni
CE p/ 61Ni
CE p/ 62Ni
CE p/ 64Ni
β- p/ 64Zn
β- p/
β- p/
66
67
Zn
Zn
ZINCO: elemento 30
Símbolo: Zn
Número atômico: 30
Peso atômico: 65,409
Elétrons: [Ar]4s23d10
História:
Do alemão Zink, origem desconhecida. Muito antes do zinco ser reconhecido como elemento distinto, seus minérios
eram usados para produzir latão. Uma liga contendo zinco foi achada em ruínas pré-históricas na Transilvânia. Zinco
metálico foi produzido na Índia, no século 13, pela redução da calamina com materiais orgânicos. Na Europa, foi
redescoberto em 1746 por Marggraf, que o isolou através da redução da calamina com carvão vegetal.
Disponibilidade:
Os principais minerais são a blenda (sulfeto de zinco, ZnS), a esmitsonita (carbonato de zinco, ZnCO3), a franklinita
(espinélio* de zinco e ferro), a calamina (silicato básico de zinco) e a zincita (óxido de zinco, ZnO).
A abundância na crosta terrestre é de aproximadamente 75 ppm.
*Espinélios são minerais formados, basicamente, por aluminato de magnésio, podendo este ser parcialmente
substituído por ferro, manganês ou zinco e o alumínio, por ferro ou cromo.
Produção:
Pode ser produzido pelo aquecimento do minério para formar o óxido e a posterior redução com carbono (ZnO + C →
Zn + CO)
Propriedades:
É um metal branco-azulado, de baixo ponto de fusão, com boa fusibilidade e pode ser facilmente deformado a frio ou
a quente.
É razoável condutor de eletricidade e queima no ar com uma chama vermelha, emitindo fumaça branca do óxido
formado.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
7140
kg/m3
Ponto de fusão
419,5
°C
Calor de fusão
7,32
kJ/mol
Ponto de ebulição
907
°C
Calor de vaporização
119
kJ/mol
Eletronegatividade
1,65
Pauling
Estados de oxidação
+2
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
5,9
Condutividade térmica
116
W/(m°C)
Calor específico
388
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
3,02
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,25
Módulo de elasticidade
108
GPa
Estrutura cristalina
hexagonal
Compostos e/ou reações:
O óxido de zinco tem numerosas aplicações: tintas, produtos de borracha, cosméticos, medicamentos, plásticos,
tintas de impressão, sabão, baterias, etc.
O litopônio, mistura de sulfato de bário e sulfeto de zinco, é um importante pigmento branco.
O sulfeto de zinco é empregado em painéis luminosos, telas de cinescópios e lâmpadas fluorescentes.
Cloreto e cromato são outros compostos importantes.
Reação com oxigênio: 2Zn + O2 → 2ZnO
Reação com halogênios: Zn + Br2 → ZnBr2 // Zn + I2 → ZnI2
Reação com ácido: Zn + H2SO4 → Zn++ + SO4-- + H2
Aplicações:
Empregado em uma variedade de ligas: latão, bronze para molas, com níquel e prata para tipografia, ligas para
soldas, etc.
Zinco metálico é usado em alguns tipos de baterias.
Ligado com cobre e alumínio, é usado para produzir peças fundidas sob pressão, as quais são amplamente usadas
nas indústrias automobilísticas, de equipamentos elétricos e outras.
Óxido de zinco é usado como pigmento não tóxico para tintas e em algumas borrachas e plástico, como estabilizador.
Também em cremes e pomadas devido às propriedades adstringentes.
Muito usado no revestimento (galvanização) de peças de aço, para prevenir a corrosão.
O zinco é um elemento essencial para o crescimento de homens e animais.
Isótopos:
Simbolo
60
Zn
61
Zn
62
Zn
63
Zn
64
Zn
65
Zn
66
Zn
67
Zn
68
Zn
69
Zn
70
Zn
71
Zn
72
Zn
% natural
0
0
0
0
48,6
0
27,9
4,1
18,8
0
0,6
0
0
Massa
59,9418
60,9395
61,9343
62,9332
63,9291
64,9292
65,9260
66,9271
67,9248
68,9266
69,9253
70,9277
71,9269
Meia vida
2,40 m
1,485 m
9,22 h
38,5 m
Estável
243,8 d
Estável
Estável
Estável
56 m
Estável
2,4 m
46,5 h
Decaimento
CE p/ 60Cu
CE p/ 61Cu
CE p/ 62Cu
CE p/ 63Cu
CE p/
65
β- p/
69
Ga
β- p/
β- p/
71
Ga
Ga
Cu
72
GÁLIO: elemento 31
Símbolo: Ga
Número atômico: 31
Peso atômico: 69,723
Elétrons: [Ar]4s23d104p1
História:
Do latim gallus (galo). Foi previsto por Mendeleev e, por espectroscopia, descoberto por Lecoq de Boisbaudran em
1875. No mesmo ano, ele isolou o metal por eletrólise do hidróxido.
Disponibilidade:
É um elemento pouco abundante. Ocorre, em forma de traços, no diaspório (hidróxido de alumínio), na blenda
(sulfeto de zinco), na bauxita (principal minério do alumínio), no carvão mineral.
A fuligem da queima de alguns tipos de carvão pode ter até 1,5% de gálio.
Produção:
Normalmente obtido como subproduto da metalurgia do alumínio, através da eletrólise de soluções usadas na
purificação da bauxita.
Propriedades:
Ao lado do mercúrio, césio e rubídio, é um dos metais que podem ser líquidos em temperaturas de ambientes. É um
dos metais de maior faixa de temperatura na fase líquida. A pressão de vapor é baixa, mesmo sob altas
temperaturas.
Apresenta uma forte tendência ao sub-resfriamento abaixo do ponto de solidificação. Ao se solidificar, o volume
aumenta em cerca de 3%.
No estado puro, é pouco atacado por ácidos. É supercondutor a aproximadamente -272°C.
Grandeza
Massa específica do sólido
Ponto de fusão
Calor de fusão
Ponto de ebulição
Calor de vaporização
Temperatura crítica
Eletronegatividade
Estados de oxidação
Resistividade elétrica
Condutividade térmica
Calor específico
Coeficiente de expansão térmica
Estrutura cristalina
Valor
5904
29,76
5,6
2204
256
s/ dado
1,81
+3
14
29
371
12
Unidade
kg/m3
°C
kJ/mol
°C
kJ/mol
Pauling
10-8 Ω m
W/(m°C)
J/(kg°C)
10-5 (1/°C)
ortorrômbica
Compostos e/ou reações:
Sem dados por enquanto.
Aplicações:
Se depositado no vidro, forma um brilhante espelho.
É amplamente empregado na dopagam de semicondutores para a produção de componentes eletrônicos de estado
sólido, como transistores e outros.
Arsenieto de gálio pode converter eletricidade diretamente em luz.
Liga-se facilmente com a maioria dos metais e pode ser componente de ligas de baixo ponto de fusão.
Isótopos:
Simbolo
64
Ga
65
Ga
66
Ga
67
Ga
68
Ga
69
Ga
70
71
Ga
Ga
Ga
73
Ga
74
Ga
75
Ga
72
% natural
0
0
0
0
0
60,11
Massa
63,9368
64,9394
65,9316
66,9282
67,9280
68,9256
Meia vida
2,63 m
15,2 m
9,5 h
3,26 d
1,13 h
Estável
0
69,9260
21,1 m
39,89
0
0
0
0
70,9247
71,9264
72,9252
73,9269
74,9265
Estável
14,1 h
74,87 h
8,1 m
2,1 m
Decaimento
CE p/ 64Zn
CE p/ 65Zn
CE p/ 66Zn
CE p/ 67Zn
CE p/ 68Zn
CE p/ 70Zn
β- p/ 70Ge
ββββ-
p/
p/
p/
p/
72
Ge
Ge
74
Ge
75
Ge
73
GERMÂNIO: elemento 32
Símbolo: Ge
Número atômico: 32
Peso atômico: 72,64
Elétrons: [Ar]4s23d104p2
História:
Do latim Germania (Alemanha). Foi previsto por Mendeleev em 1871 e descoberto por Winkler em 1886.
Disponibilidade:
Encontrado em minerais como argirodita (sulfeto de germânio e prata, GeS2·4Ag2S), germanita (sulfeto de cobre,
ferro e germânio, Cu13Fe2Ge2S16) e também em minerais de zinco e no carvão mineral.
Produção:
Comercialmente é obtido a partir de poeiras do processamento de minérios de zinco ou como subproduto da
combustão de alguns tipos de carvão.
Pode ser separado de outros metais pela destilação do tetracloreto, o que permite obter um elevado grau de pureza.
Outras técnicas permitem obter uma pureza tão elevada quanto uma parte de impureza em 1010.
Propriedades:
É um metalóide de cor cinza claro. No estado puro, é cristalino e quebradiço.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
5323
kg/m3
Ponto de fusão
938
°C
Calor de fusão
36,8
kJ/mol
Ponto de ebulição
2820
°C
Calor de vaporização
334
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
Eletronegatividade
2,01
Pauling
Estados de oxidação
+4
10-8 Ω m
≈ 5 104
Resistividade elétrica
Condutividade térmica
60
W/(m°C)
Calor específico
320
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
0,6
10-5 (1/°C)
Estrutura cristalina
cúbica de face centrada
Compostos e/ou reações:
Reação com oxigênio: Ge + O2 → GeO2.
Aplicações:
É um dos mais importantes elementos semicondutores e, portanto, amplamente empregado na produção de
transistores e outros componentes de estado sólido na indústria eletrônica.
Vem encontrando aplicações como liga com fósforo para lâmpadas fluorescentes.
Germânio e seu óxido são transparentes aos raios infravermelhos e são usados em detectores de infravermelho de
alta sensibilidade.
O óxido de germânio tem alto índice de refração e é empregado como componente em lentes especiais, como
objetivas de microscópios.
Isótopos:
Simbolo % natural
64
Ge
0
65
Ge
0
66
Ge
0
67
Ge
0
68
Ge
0
69
Ge
0
70
Ge
20,84
71
Ge
0
72
Ge
27,54
73
Ge
7,73
74
Ge
36,28
75
Ge
0
76
Ge
7,61
77
Ge
0
78
Ge
0
Massa
63,9416
64,9394
65,9338
66,9327
67,9281
68,9280
69,9242
70,9249
71,9221
72,9235
73,9212
74,9229
75,9214
76,9235
77,9229
Meia vida
1,06 m
31 s
2,26 h
19,0 m
270,8 d
1,63 d
Estável
11,2 d
Estável
Estável
Estável
1,38 h
Estável
11,3 h
1,45 h
Decaimento
CE p/ 64Ga
CE p/ 65Ga
CE p/ 66Ga
CE p/ 67Ga
CE p/ 68Ga
CE p/ 69Ga
CE p/
71
β- p/
75
As
β- p/
β- p/
77
As
As
78
Ga
ARSÊNIO: elemento 33
Símbolo: As
Número atômico: 33
Peso atômico: 74,9216
Elétrons: [Ar]4s23d104p3
História:
Do grego arsenikon (pigmento amarelo). É suposto que Albertus Magnus produziu o elemento em 1250, a partir do
trissulfeto (As2S3). Em 1649, Schroeder divulgou dois métodos de preparo.
Disponibilidade:
Arsenopirita (sulfeto de arsênio e ferro, FeSAs) é o mineral mais comum. Alguns outros são orpimento (As2S3),
realgar (As4S4) e loellingita (FeAs2).
Produção:
Pode ser obtido pelo aquecimento do FeSAs. O arsênio sublima, deixando o sulfeto ferroso.
Propriedades:
Tem aparência de aço, muito quebradiço e perde cor em contato com o ar.
Se aquecido, o óxido produzido tem odor de alho.
Arsênio e seus compostos são venenosos.
Grandeza
Valor
Massa específica do sólido
5727
Ponto de fusão (*)
817
Calor de fusão
27,7
Ponto de ebulição (*)
614
Calor de vaporização
32,4
Temperatura crítica
1427
Eletronegatividade
2,18
Estados de oxidação
+5+3-3
Resistividade elétrica
30
Condutividade térmica
50
Calor específico
328
Módulo de elasticidade
8
Estrutura cristalina
Unidade
kg/m3
°C
kJ/mol
°C
kJ/mol
°C
Pauling
10-8 Ω m
W/(m°C)
J/(kg°C)
GPa
romboédrica
Nota: (*) a temperatura de fusão maior que a de ebulição significa que são obtidas sob diferentes pressões. Na pressão normal, o
arsênio sublima a 614°C, ou seja, não se funde. Assim, a temperatura de fusão é dada para pressão de 28 atmosferas (evidente
que, nesta pressão, a temperatura de ebulição será maior).
Compostos e/ou reações:
Reação com oxigênio: 4As + 3O2 → As4O6 // 4As + 5O2 → As4O10.
Aplicações:
Arseniatos de cálcio e de chumbo são usados como inseticidas agrícolas.
Tem importante aplicação na indústria eletrônica, como elemento de dopagam de semicondutores.
Arsenieto de gálio é usado em lasers.
Isótopos:
Simbolo
68
As
69
As
70
As
71
As
72
As
73
As
74
75
As
As
As
77
As
78
As
79
As
76
% natural
0
0
0
0
0
0
Massa
67,9368
68,9323
69,9309
70,9271
71,9268
72,9238
Meia vida
2,53 m
15,2 m
52,6 m
2,72 d
26 h
80,3 d
0
73,9238
17,78 d
100
0
0
0
0
74,9216
75,9224
76,9206
77,9218
78,9209
Estável
26,3 h
38,8 h
1,512 h
9m
Decaimento
CE p/ 68Ge
CE p/ 69Ge
CE p/ 70Ge
CE p/ 71Ge
CE p/ 72Ge
CE p/ 73Ge
CE p/ 74Ge
β- p/ 74Se
ββββ-
p/
p/
p/
p/
76
Se
Se
78
Se
79
Se
77
SELÊNIO: elemento 34
Símbolo: Se
Número atômico: 34
História:
Do grego selene (lua). Descoberto por Berzelius em 1817.
Peso atômico: 78,96
Elétrons: [Ar]4s23d104p4
Disponibilidade:
Minerais de selênio são poucos e raros.
No passado, era obtido a partir de poeiras resultantes do processamento de minérios de sulfeto de cobre.
Atualmente, a maior parte do selênio é encontrada no metal anódico das refinarias de cobre eletrolítico.
Produção:
O lodo do metal anódico é tratado com soda cáustica ou ácido sulfúrico ou é fundido com soda cáustica e nitrato de
potássio.
Propriedades:
Existem diversas variedades alotrópicas. Pode ser produzido amorfo ou com estrutura cristalina. A cor do amorfo é
vermelha, se em pó ou preta, se compacto.
Selênio cristalino monoclínico(*) é vermelho escuro e o cristalino hexagonal, a variedade mais estável, cinza
metálico.
Apresenta propriedades fotovoltaicas (converte luz diretamente em eletricidade) e fotocondutivas (resistência elétrica
diminui com o aumento da luminosidade). No estado sólido, é um semicondutor tipo P.
O selênio é praticamente atóxico mas compostos como seleneto de hidrogênio e outros são extremamente
venenosos.
(*)Monoclínico: sistema cristalino com dois eixos cristalográficos perpendiculares entre si e o terceiro perpendicular a
um dos anteriores e oblíquo em relação ao outro.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
4819
kg/m3
Ponto de fusão
221
°C
Calor de fusão
5,4
kJ/mol
Ponto de ebulição
685
°C
Calor de vaporização
26
kJ/mol
Temperatura crítica
1493
°C
Eletronegatividade
2,55
Pauling
Estados de oxidação
+6+4-2
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
12
Condutividade térmica
0,52
W/(m°C)
Calor específico (25°C, 1 atm)
321
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
3,7
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,33
Estrutura cristalina
hexagonal
Compostos e/ou reações:
Reação com oxigênio: Se8 + 8O2 → 8SeO2
Reação com halogênios:
Se8+ 24F2 → 8SeF6 / Se8+ 16F2 → 8SeF4 / Se8+ 4Cl2 → 4Se2Cl2 / Se8+ 16Cl2 → 8SeCl4 / Se8+ 4Br2 → 4Se2Br2
Se8+ 16Br2 → 8SeBr4 / Se8+ 16I2 → 8SeI4
Aplicações:
Pelas suas propriedades fotovoltaicas, fotocondutivas e semicondutoras, é empregado em células fotovoltaicas,
fotocélulas, retificadores de corrente elétrica.
Na indústria de vidros, para descolorar vidros e produzir vidros e esmaltes de cor rubi.
Como aditivo para aços inoxidáveis.
Em copiadoras eletrostáticas, nos cilindros que são sensibilizados pela luz.
Isótopos:
Simbolo % natural
70
Se
0
71
Se
0
72
Se
0
73
Se
0
74
Se
0,89
75
Se
0
76
Se
9,37
77
Se
7,63
78
Se
23,77
79
Se
0
80
Se
49,61
81
Se
0
Massa
69,9335
70,9319
71,9271
72,9268
73,9225
74,9225
75,9192
76,9199
77,9173
78,9185
79,9165
80,9180
Meia vida
41,1 m
4,7 m
8,5 d
7,1 h
Estável
119,78 d
Estável
Estável
Estável
6,5 104 a
Estável
18,5 m
Decaimento
CE p/ 70As
CE p/ 71As
CE p/ 72As
CE p/ 73As
CE p/
75
β- p/
79
Br
β- p/
81
Br
As
82
Se
Se
84
Se
83
8,73
0
0
81,9167
82,9191
83,9185
Estável
22,3 m
3,3 m
β- p/
β- p/
83
84
Br
Br
BROMO: elemento 35
Símbolo: Br
Número atômico: 35
Elétrons: [Ar]4s23d104p5
Peso atômico: 79,904
História:
Do grego bromos (mau cheiro). Descoberto por Balard em 1826.
Disponibilidade:
É obtido a partir de águas salinas de fontes naturais. Uma parte é extraída da água do mar, que contém cerca de 85
ppm de bromo.
Produção:
Da água do mar, pode ser obtido pela redução dos íons de bromo com cloro gasoso: 2Br- + Cl2 → Br2 + 2Cl-.
Propriedades:
O elemento pertence ao grupo dos não metais halogênios, sendo o único líquido na temperatura ambiente. É um
líquido pesado, de boa fluidez, marrom avermelhado. É volátil na temperatura ambiente, produzindo um vapor de
odor bastante desagradável. Facilmente solúvel em água e em dissulfeto de carbono. Quimicamente, menos ativo
que o cloro e mais que o iodo. Combina-se facilmente com muitos elementos e tem uma ação branqueadora.
Seus vapores são irritantes para os olhos e garganta. Em contato com a pele, causa ferimentos dolorosos. É perigoso
para a saúde e as melhores precauções de segurança devem ser tomadas para o manuseio.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica a 20°C
3120
kg/m3
Ponto de fusão
-7,2
°C
Calor de fusão
5,8
kJ/mol
Ponto de ebulição
59
°C
Calor de vaporização
14,8
kJ/mol
Temperatura crítica
313
°C
Eletronegatividade
2,96
Pauling
Estados de oxidação
+7+5+3+1-1
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
> 1018
Condutividade térmica
0,12
W/(m°C)
Estrutura cristalina
ortorrômbica
Compostos e/ou reações:
Reação com oxigênio: não ocorre, mas com o ozônio e em baixas temperaturas, forma o óxido:
Br2 + 2O3 → 2BrO2 + O2
Reação com nitrogênio: não ocorre
Reação com água: Br2 + H2O ↔ OBr- + 2H+ + BrReação com halogênios (algumas só ocorrem em alta temperatura e com excesso de reagente e alguns produtos são
instáveis): Br2 + F2 → 2BrF / Br2 + 5F2 → 2BrF5 / Br2 + Cl2 → 2BrCl / Br2 + I2 → 2BrI
Reação com bases: 3Br2 + 6OH- → BrO3- + 5Br- + 3H2O
Aplicações:
Bromo e/ou seus compostos são usados em filmes fotográficos, agentes para fumigação, tratamento de água,
medicamentos, etc.
Isótopos:
Simbolo
72
Br
73
Br
74
Br
75
Br
76
Br
77
Br
% natural
0
0
0
0
0
0
Massa
71,9365
72,9318
73,9299
74,9258
75,9245
76,9214
Meia vida
1,31 m
3,4 m
25,4 m
1,62 h
16 h
2,376 d
78
Br
0
77,9211
6,46 m
79
Br
Br
50,69
0
78,9183
79,9185
Estável
17,66 m
80
Decaimento
CE p/ 72Se
CE p/ 73Se
CE p/ 74Se
CE p/ 75Se
CE p/ 76Se
CE p/ 77Se
CE p/ 78Se
β- p/ 78Kr
CE p/
80
Se
81
Br
82
Br
83
Br
84
Br
85
Br
49,31
0
0
0
0
80,9163
81,9168
82,9152
83,9165
84,9156
Estável
1,471 d
2,4 h
31,8 m
2,87 m
β- p/
80
ββββ-
82
p/
p/
p/
p/
Kr
Kr
Kr
84
Kr
85
Kr
83
CRIPTÔNIO: elemento 36
Símbolo: Kr
Número atômico: 36
Peso atômico: 83,80
Elétrons: [Ar]4s23d104p6
História
Do grego kryptos (escondido). Descoberto em 1898 por Ramsay e Travers.
Disponibilidade
Encontrado na atmosfera, na proporção de aproximadamente 1 ppm. A atmosfera de Marte contém cerca de 0,3 ppm
de criptônio.
Produção
O criptônio tem ponto de ebulição cerca de 30ºC acima dos pontos de ebulição da maioria dos outros componentes
do ar. Assim, ele é prontamente separado por destilação fracionada, acumulando-se junto do xenônio na parcela
menos volátil. Ambos os gases são purificados por absorção em sílica-gel, separados por nova destilação e tratados
com titânio aquecido para remover demais impurezas.
Propriedades
É um dos gases nobres. Seu espectro é caracterizado por brilhantes linhas, verdes e laranjas. No estado sólido, é
uma substância cristalina de estrutura cúbica.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa molecular
83,8
g/mol
Massa específica do gás (15ºC e 1 atm)
3,55
kg/m3
Idem, na temp ebulição e 1 atm
8,52
kg/m3
Massa esp do liq na temp ebulição e 1 atm
2413
kg/m3
Ponto de fusão
-157,36
°C
Calor de fusão
1,638
kJ/mol
Ponto de ebulição (a 1 atm)
-153,22
°C
Calor de vaporização
9,029
kJ/mol
Temperatura crítica
-63,7
°C
Pressão crítica
5502
kPa
Cp (a 1 atm e 25ºC)
0,02
kJ/(mol ºC)
Cv (a 1 atm e 25ºC)
0,012
kJ/(mol ºC)
Relação Cp / Cv (a 1 atm e 25ºC)
1,6666
Viscosidade a 0ºC e 1 atm
0,0002329
Poise
Condutividade térmica a 0ºC e 1 atm
0,0088
W/(m °C)
Solubilidade em água a 0ºC e 1 atm
0,099
vol/vol
Eletronegatividade
3,0
Pauling
Estados de oxidação
+2
Estrutura cristalina
cúbica de face centrada
Compostos e/ou reações
Embora o criptônio pertença ao grupo dos gases nobres, isto é, teoricamente não forma compostos, uma mistura
dele com o flúor, a -196°C e sob ação de uma descarga elétrica ou raios X, forma o fluoreto, que se decompõe na
temperatura ambiente: Kr + F2 → KrF2.
Aplicações
Na prática são poucas devido provavelmente ao alto custo de produção. Foi usado em algumas lâmpadas de flash
para fotografias em altas velocidades.
O isótopo 85Kr pode ser usado para detectar vazamentos em recipientes selados, através da radiação emitida pelos
átomos que escapam.
Em lasers tipo "Excimer" (com halogênios como cloro e flúor). Esses lasers apresentam a propriedade de emitir
radiações em comprimentos de onda que variam de acordo com as condições de operação.
Em pesquisas avançadas de propulsão de artefatos espaciais (motores iônicos).
A unidade fundamental de comprimento no Sistema Internacional, o metro, foi originalmente definida como a décima
milionésima parte do comprimento de um quadrante da circunferência polar da Terra e, posteriormente, como o
comprimento de uma barra padrão de liga de platina e irídio. Em 1960, o metro foi definido em termos do
comprimento de onda da radiação espectral do isótopo
pela luz no vácuo em (1/299 792 458) segundos.
86
Kr. Em 1983, foi redefinido para o comprimento percorrido
Isótopos
Simbolo
74
Kr
75
Kr
76
Kr
77
Kr
78
Kr
79
Kr
80
Kr
81
Kr
82
Kr
83
Kr
84
Kr
85
Kr
86
Kr
87
Kr
88
Kr
89
Kr
% natural
0
0
0
0
0,35
0
2,28
0
11,58
11,49
57,00
0
17,30
0
0
0
Massa
73,9333
74,9310
75,9260
76,9247
77,9204
78,9201
79,9164
80,9166
81,9135
82,9141
83,9115
84,9125
85,9106
86,9134
87,9145
88,9176
Meia vida
11,5 m
4,3 m
14,8 h
1,24 h
Estável
1,455 d
Estável
2,1 105 a
Estável
Estável
Estável
10,73 a
Estável
1,27 h
2,84 h
3,15 m
Decaimento
CE p/ 74Br
CE p/ 75Br
CE p/ 76Br
CE p/ 77Br
CE p/ 79Br
CE p/ 81Br
β- p/ 85Rb
β- p/ 87Rb
β- p/ 88Rb
β- p/ 89Rb
RUBÍDIO: elemento 37
Símbolo: Rb
Número atômico: 37
Peso atômico: 85,4678
Elétrons: [Kr]5s1
História:
Do latim rubidus (vermelho forte). Em 1861, descoberto por Bunsen e Kirchoff no mineral lepidolita (um tipo de
mica), com o uso do espectroscópio.
Disponibilidade:
É mais abundante do que suposto até certa época. Estima-se que seja o décimo sexto mais abundante na crosta
terrestre.
Está presente em minerais de potássio como lepidolita (fluossilicato hidratado de alumínio, lítio e potássio) e leucita
(silicato de potássio e alumínio). Também encontrado junto ao césio.
Produção:
Pode ser produzido pela redução do cloreto com cálcio e vários outros meios.
Propriedades:
É um metal alcalino, macio, leve, branco-prateado e o segundo mais eletropositivo.
Entra em ignição espontaneamente no ar e reage violentamente com a água, inflamando o hidrogênio formado. A
chama tem uma cor violeta amarelada.
Forma amálgama com o mercúrio e se liga a ouro, césio, sódio e potássio.
Pode formar quatro óxidos: Rb2O, Rb2O2, Rb2O3, Rb2O4.
Deve ser conservado imerso em óleo, sob vácuo ou em atmosfera inerte.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
1530
kg/m3
Ponto de fusão
39,3
°C
Calor de fusão
2,19
kJ/mol
Ponto de ebulição
688
°C
Calor de vaporização
72,2
kJ/mol
Temperatura crítica
1820
°C
Eletronegatividade
0,82
Pauling
Estados de oxidação
+1
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
12
Condutividade térmica
58
W/(m°C)
Calor específico
364
J/(kg°C)
Módulo de elasticidade
2,4
GPa
Estrutura cristalina
cúbica de corpo centrado
Compostos e/ou reações:
Reação com oxigênio (forma o superóxido): Rb + O2 → RbO2
Reação com água: 2Rb + 2H2O → 2RbOH + H2
Reação com halogênios:
2Rb + F2 → 2RbF // 2Rb + Cl2 → 2RbCl // 2Rb + Br2 → 2RbBr // 2Rb + I2 → 2RbI
Reação com ácido: 2Rb + H2SO4 → 2Rb+ + SO4-- + H2
Aplicações:
É usado para remover resíduo de oxigênio em válvulas termiônicas, como componente de fotocélulas, na produção
de vidros especiais.Algumas aplicações presumidas mas ainda não implementadas: fluido de trabalho para turbinas a
vapor, geradores magneto-hidrodinâmicos, foguetes de íons para naves espaciais.
Isótopos:
Devido ao isótopo 87Rb, emissor de partículas beta,
rubídio natural por mais de 30 dias.
Simbolo % natural
81
Rb
0
82
Rb
0
83
Rb
0
um filme fotográfico pode ser impressionado pela exposição ao
Massa
80,9190
81,9182
82,9151
Meia vida
4,57 h
1,258 m
86,2 d
84
Rb
0
83,9144
32,9 d
85
Rb
72,15
84,9118
Estável
86
Rb
0
85,9112
18,65 d
87
Rb
27,85
86,9092 4,75 1010 a
Decaimento
CE p/ 81Kr
CE p/ 82Kr
CE p/ 83Kr
CE p/ 84Kr
β- p/ 84Sr
CE p/ 86Kr
β- p/ 86Sr
β- p/ 87Sr
ESTRÔNCIO: elemento 38
Símbolo: Sr
Número atômico: 38
Peso atômico: 87,62
Elétrons: [Kr]5s2
História:
De Strontian, cidade escocesa. Em 1790, Adair Crawford identificou o mineral estroncianita mas o elemento foi
isolado pela primeira vez em 1808, por Davey, por meio da eletrólise.
Disponibilidade:
Os principais minerais são a celestita (sulfato de estrôncio) e a estroncianita (carbonato de estrôncio).
Produção:
Pode ser obtido pela eletrólise do cloreto fundido misturado com cloreto de potássio ou pela redução do óxido com
alumínio, sob vácuo, em uma temperatura tal que o estrôncio é destilado.
Propriedades:
Existem
três
variedades
alotrópicas
com
temperaturas
de
transição
a
235
e
540°C.
Estrôncio é mais macio que o cálcio e reage com a água de forma mais intensa.
O metal recém cortado tem aparência prateada que rapidamente se torna amarelada devido à formação de óxido.
Deve ser conservado em querosene para impedir a oxidação.
Na forma pulverizada, em contato com o ar, entra em ignição espontaneamente.
Alguns sais de estrôncio dão um aspecto vermelho vivo a chamas.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
2630
kg/m3
Ponto de fusão
777
°C
Calor de fusão
8
kJ/mol
Ponto de ebulição
1382
°C
Calor de vaporização
137
kJ/mol
Eletronegatividade
0,95
Pauling
Estados de oxidação
+2
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
13
Condutividade térmica
35
W/(m°C)
Calor específico
296
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
2,25
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,28
Estrutura cristalina
cúbica de face centrada
Compostos e/ou reações:
Reação com oxigênio: 2Sr + O2 → 2SrO
Reação com nitrogênio: 3Sr + N2 → Sr3N2
Reação com água: Sr + 2H2O → Sr(OH)2 + H2
Reação com halogênios:
Sr + F2 → SrF2 // Sr + Cl2 → SrCl2 // Sr + Br2 → SrBr2 // Sr + I2 → SrI2
Reação com ácido: Sr + 2HCl → Sr++ + 2Cl- + H2
Aplicações:
Uma das principais aplicações é na produção de vidros para cinescópios de televisores. Também usado na fabricação
de ímãs de ferrita e no refino de zinco.
Sais são usados em artefatos pirotécnicos.
O titanato de estrôncio tem propriedades óticas caracterizadas pelo elevado índice de refração.
O isótopo 90Sr tem meia vida de 29,1 anos e é uma das melhores fontes de partículas beta de alta energia. Por isso,
é usado em geradores para converter diretamente a radiação em energia elétrica. Tais geradores já foram usados em
sondas espaciais e podem ter outras aplicações técnicas.
Isótopos:
Simbolo
80
Sr
81
Sr
82
Sr
83
Sr
84
Sr
85
Sr
86
Sr
87
Sr
88
Sr
89
Sr
90
Sr
91
Sr
92
Sr
% natural
0
0
0
0
0,56
0
9,86
7,00
82,58
0
0
0
0
Massa
79,9245
80,9232
81,9184
82,9176
83,9134
84,9129
85,9093
86,9089
87,9056
88,9075
89,9077
90,9102
91,9110
Meia vida
1,77 h
22,3 m
25,36 d
1,35 d
Estável
64,85 d
Estável
Estável
Estável
50,52 d
29,1 a
9,5 h
2,71 h
Decaimento
CE p/ 80Rb
CE p/ 81Rb
CE p/ 82Rb
CE p/ 83Rb
CE p/
ββββ-
p/
p/
p/
p/
85
Rb
89
Y
Y
91
Y
92
Y
90
ÍTRIO: elemento 39
Símbolo: Y
Número atômico: 39
Peso atômico: 88,90585
Elétrons: [Kr]5s14d1
História:
De Ytterby, vila sueca. O mineral ítria (óxido de ítrio) foi identificado por Gadolin em 1794.
Em 1828, Wholer obteve o elemento impuro, pela redução do cloreto anidro com potássio.
Disponibilidade:
A ocorrência de ítrio se dá em quase todos os minerais de terras raras. Pedras lunares mostraram um razoável teor
de ítrio.
Comercialmente, é obtido da areia monazítica, que contém cerca de 3% de ítrio ou da bastnasita (fluorcarbonato de
metais de terras-raras), que contém cerca de 0,2%.
Produção:
Entre outras técnicas, a produção comercial é feita pela redução do fluoreto com cálcio metálico (2YF3 + 3Ca → 2Y +
3CaF2).
Propriedades:
Tem aparência prateada e é relativamente estável no ar. Em movimento, entra em ignição em temperaturas acima
de 400°C. Se pulverizado, torna-se instável no ar.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
4472
kg/m3
Ponto de fusão
1526
°C
Calor de fusão
11,4
kJ/mol
Ponto de ebulição
3336
°C
Calor de vaporização
380
kJ/mol
Eletronegatividade
1,22
Pauling
Estados de oxidação
+3
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
56
Condutividade térmica
17,2
W/(m°C)
Calor específico
298
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
1,06
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,24
Módulo de elasticidade
64
GPa
Estrutura cristalina
hexagonal
Compostos e/ou reações:
Reação
Reação
Reação
Reação
com
com
com
com
oxigênio: 4Y + 3O2 → 2Y2O3
água: 2Y + 6H2O → 2Y+++ + 6OH- + 3H2
halogênios: 2Y + 3F2 → 2YF3 // 2Y + 3Cl2 → 2YCl3 // 2Y + 3Br2 → 2YBr3 // 2Y + 3I2 → 2YI3
ácido: 2Y + 6HCl → 2Y+++ + 6Cl- + 3H2
Aplicações:
Os compostos YVO4 e Y2O3 são usados em fósforos para dar cor vermelha em cinescópios.
Óxido de ítrio com ferro é usado em filtros de microondas.
Y3Fe5O12 tem propriedades magnéticas e é usado como transdutor de som.
Y3Al5O12 tem dureza de 8,5 e pode ser usado para polimento como substituto para o diamante em alguns casos.
Em pequenas proporções, 0,1 a 0,2%, pode ser usado para reduzir o tamanho do grão de cromo, molibdênio,
zircônio e titânio. Também para aumentar a resistência de ligas de alumínio e de magnésio.
Usado como desoxidante para o vanádio e outros metais não ferrosos. Também na produção de ferro fundido
nodular.
Como catalisador para a polimerização do etileno.
Usado também em alguns tipos de lasers.
Pesquisa-se o emprego do óxido na fabricação de vidros especiais, de alta resistência e baixa expansão térmica.
Isótopos:
Simbolo
85
Y
86
Y
87
Y
88
Y
89
Y
90
Y
91
Y
92
Y
93
Y
% natural
0
0
0
0
100
0
0
0
0
Massa
84,9164
85,9149
86,9109
87,9095
89,9058
89,9072
90,9073
91,9089
92,9096
Meia vida
2,6 h
14,74 h
3,35 d
106,6 d
Estável
2,67 d
58,5 d
3,54 h
10,2 h
Decaimento
CE p/ 85Sr
CE p/ 86Sr
CE p/ 87Sr
CE p/ 88Sr
ββββ-
p/
p/
p/
p/
90
Zr
Zr
92
Zr
93
Zr
91
ZIRCÔNIO: elemento 40
Símbolo: Zr
Número atômico: 40
Peso atômico: 91,224
Elétrons: [Kr]5s24d2
História:
O nome provavelmente tem origem no persa zargun (parecido com ouro), devido à aparência do mineral zirconita.
Em 1789, Klaproth verificou que a zirconita continha um novo elemento. Em 1824, Berzelius isolou o metal na forma
impura, pelo aquecimento do fluoreto com potássio.
Disponibilidade:
Alguns tipos de estrelas contêm zircônio em abundância e sua presença foi verificada também no sol e em alguns
meteoritos. Rochas lunares têm alto teor de óxido de zircônio, ao contrário das rochas terrestres.
A zirconita (silicato de zircônio) é o principal mineral. Ocorre também em outras 30 espécies minerais, como
badeleíta (óxido de zircônio).
Produção:
Comercialmente é obtido pela redução do cloreto com magnésio e por outros meios.
Exemplo: da badeleíta o óxido reage com cloro e carbono para formar o tetracloreto: ZrO2 + 2Cl2 + 2C (900°C) →
ZrCl4 + 2CO.
O tetracloreto passa por destilação para remover impurezas. E a redução com Mg: ZrCl4 + 2Mg (1100°C) → 2MgCl2 +
Zr.
Propriedades:
É um metal branco cinzento que, se pulverizado, entra em ignição no ar, de forma espontânea em altas
temperaturas. Na forma de bloco, a ignição é difícil.
O háfnio está invariavelmente associado aos minerais de zircônio e a separação é difícil. O zircônio comercial pode ter
até 3% de háfnio.
Apresenta elevada resistência à corrosão de muitos ácidos e álcalis, da água do mar e de outros agentes.
Ligado com zinco, torna-se magnético em temperaturas abaixo de 35 K.
Os compostos são de baixa toxidade.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
6511
kg/m3
Ponto de fusão
1855
°C
Calor de fusão
Ponto de ebulição
Calor de vaporização
Eletronegatividade
Estados de oxidação
Resistividade elétrica
Condutividade térmica
Calor específico
Coeficiente de expansão térmica
Coeficiente de Poisson
Módulo de elasticidade
Estrutura cristalina
21
4409
580
1,33
+4
42
22,7
278
0,57
0,34
68
kJ/mol
°C
kJ/mol
Pauling
10-8 Ω m
W/(m°C)
J/(kg°C)
10-5 (1/°C)
GPa
hexagonal
Compostos e/ou reações:
Reação
Reação
Reação
Reação
Reação
com oxigênio: Zr + O2 → ZrO2
com água: não ocorre em condições usuais.
halogênios: Zr + 2F2 → ZrF4 // Zr + 2Cl2 → ZrCl4 // Zr + 2Br2 → ZrBr4 // Zr + 2I2 → ZrI4
com ácidos: pouco reage com a maioria dos ácidos, com exceção do fluorídrico.
com bases: não ocorre, mesmo se aquecido.
Aplicações:
O zircônio tem uma baixa absorção de nêutrons e, por isso, é usado em reatores nucleares, no revestimento do
combustível, por exemplo. Esta aplicação representa a maior parte do uso comercial do zircônio metálico.
É usado na indústria química como anticorrosivo, para remover oxigênio de válvulas eletrônicas, em ligas de aço, em
lâmpadas de flash, em explosivos, etc.
Com nióbio, é supercondutor em baixas temperaturas e, por isso, usado em ímãs supercondutores.
O óxido impuro é empregado como refratário na indústria de cerâmica e vidro e em cadinhos de laboratório.
Isótopos:
Simbolo
86
Zr
87
Zr
88
Zr
89
Zr
90
Zr
91
Zr
92
Zr
93
Zr
94
Zr
95
Zr
96
Zr
97
Zr
% natural
0
0
0
0
51,45
11,22
17,15
0
17,38
0
2,80
0
Massa
Meia vida Decaimento
85,9165
16,5 h
CE p/ 86Y
86,9148
1,73 h
CE p/ 87Y
87,9102
83,4 d
CE p/ 88Y
88,9089
3,27 d
CE p/ 89Y
89,9047
Estável
90,9056
Estável
91,9050
Estável
92,9065 1,5 106 a β- p/ 93Nb
93,9063
Estável
β- p/ 95Nb
94,9080
64,02 d
19
95,9083 3,9 10 a β-β- p/ 96Mo
β- p/ 97Nb
96,9110
16,8 h
NIÓBIO: elemento 41
Símbolo: Nb
Número atômico: 41
Peso atômico: 92,90638
Elétrons: [Kr]5s14d4
História:
Da mitologia Niobe (filha de Tantalus). Foi descoberto em 1801, em um mineral, por Hatchett e isolado em 1864 por
Blomstrand, através da redução do cloreto aquecido em atmosfera de hidrogênio. Também chamado de colúmbio.
Disponibilidade:
Encontrado em minerais como a columbita (tântalo-niobato de ferro e manganês, o principal) e a euxenita
(titanoniobato de ítrio, cálcio, cério, urânio e tório).
Propriedades:
É um metal branco-acinzentado, brilhante, mole e dúctil. O aspecto se torna azulado, se exposto ao ar por longo
tempo.
A oxidação começa a 200°C e, portanto, o trabalho a quente deve ser feito em atmosfera protetora.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
8570
kg/m3
Ponto de fusão
2477
°C
Calor de fusão
26,4
kJ/mol
Ponto de ebulição
Calor de vaporização
Eletronegatividade
Estados de oxidação
Resistividade elétrica
Condutividade térmica
Calor específico
Coeficiente de expansão térmica
Coeficiente de Poisson
Módulo de elasticidade
Estrutura cristalina
4742
°C
682
kJ/mol
1,6
Pauling
+5+3
10-8 Ω m
15
53,7
W/(m°C)
265
J/(kg°C)
0,73
10-5 (1/°C)
0,4
105
GPa
cúbica de corpo centrado
Compostos e/ou reações:
Reação com halogênios: 2Nb + 5F2 → 2NbF5 // 2Nb + 5Cl2 → 2NbCl5 // 2Nb + 5Br2 → 2NbBr5 // 2Nb + 5I2 → 2NbI5
Aplicações:
Em ligas para eletrodos de solda de aço inoxidável e outras ligas de aço.
O elemento tem propriedades supercondutoras e, com o zircônio, é usado em magnetos supercondutores.
Isótopos:
Simbolo % natural Massa Meia vida
89
Nb
0
88,9135
1,1 h
90
Nb
0
89,9113
14,6 h
91
Nb
0
90,9070 7,0 102 a
92
Nb
93
Nb
Nb
95
Nb
96
Nb
97
Nb
94
0
91,9072 3,7 107 a
100
0
0
0
0
92,9064 Estável
93,9073 2,4 104 a
94,9068 34,97 d
95,9081
23,4 h
96,9081
1,23 h
Decaimento
CE p/ 89Zr
CE p/ 90Zr
CE p/ 91Zr
CE p/ 92Zr
β- p/ 92Mo
ββββ-
p/
p/
p/
p/
94
Mo
Mo
96
Mo
97
Mo
95
MOLIBDÊNIO: elemento 42
Símbolo: Mo
Número atômico: 42
Peso atômico: 95,94
Elétrons: [Kr]5s14d5
História:
Do grego molybdos (massa de chumbo). Em 1778, Scheele verificou que a molibdenita era um mineral de um novo
elemento. Antes disso, era confundida com grafite ou minério de chumbo.
De forma impura, foi separado pela primeira vez por Hjelm, em 1782.
Disponibilidade:
O principal minério é a molibdenita (sulfeto de molibdênio). Existem outros de menor importância comercial.
Produção:
Pode ser obtido a partir do pó resultante da redução do hidrogênio do molibdato de amônia.
Também é obtido como subproduto da mineração de cobre e de tungstênio.
Propriedades:
É um metal de aparência branca prateada, muito duro, entretanto, mais macio e dúctil que o tungstênio.
Tem um elevado módulo de elasticidade e, entre os metais mais comuns, somente o tungstênio e o tântalo têm
ponto de fusão mais alto.
É um importante componente de liga, uma vez que aumenta a dureza e a tenacidade do aço. Também aumenta a
resistência em altas temperaturas.
Grandeza
Massa específica do sólido
Ponto de fusão
Calor de fusão
Ponto de ebulição
Calor de vaporização
Eletronegatividade
Estados de oxidação
Valor
10280
2623
36
4639
600
2,16
+6+5+4
+3+2 0
Unidade
kg/m3
°C
kJ/mol
°C
kJ/mol
Pauling
5
10-8 Ω m
138
W/(m°C)
251
J/(kg°C)
0,48
10-5 (1/°C)
0,31
329
GPa
cúbica de corpo centrado
Resistividade elétrica
Condutividade térmica
Calor específico
Coeficiente de expansão térmica
Coeficiente de Poisson
Módulo de elasticidade
Estrutura cristalina
Compostos e/ou reações:
Reação com oxigênio: 2Mo + 3O2 → 2MoO3 (ocorre em alta temperatura, aquecido ao rubro).
Reação com halogênios: Mo + 3F2 → MoF6 // 2Mo + 5Cl2 → 2MoCl5
Aplicações:
Usado em ligas à base de níquel, resistentes a altas temperaturas e à corrosão.
Como agente catalisador no refino do petróleo.
Em eletrodos para fornos de aquecimento elétrico.
Em reatores nucleares e partes de aviões e mísseis.
Quase todos os aços de elevada resistência têm molibdênio em proporções de 0,25 a 8%.
Em filamentos para componentes elétricos e eletrônicos.
Sulfeto de molibdênio é um lubrificante para altas temperaturas.
É elemento essencial para a nutrição das plantas. Algumas regiões são estéreis por falta do elemento no solo.
Isótopos:
Simbolo
90
Mo
91
Mo
92
Mo
93
Mo
94
Mo
95
Mo
96
Mo
97
Mo
98
Mo
99
Mo
100
Mo
% natural
0
0
14,84
0
9,25
15,92
16,68
9,55
24,13
0
9,63
Massa
89,9139
90,9118
91,9068
92,9068
93,9051
94,9058
95,9047
96,9060
97,9054
98,9077
99,9075
Meia vida Decaimento
5,7 h
CE p/ 90Nb
15,5 m
CE p/ 91Nb
Estável
3,5 103 a CE p/ 93Nb
Estável
Estável
Estável
Estável
Estável
β- p/ 97Tc
2,7476 d
Estável
TECNÉCIO: elemento 43
Símbolo: Tc
Número atômico: 43
Peso atômico: 97,9072
Elétrons: [Kr]5s24d5
História:
Do grego technetos (artificial). O elemento de número atômico 43 estava previsto na tabela periódica e,
equivocadamente, foi dado como descoberto em 1925.
Na realidade foi descoberto na Itália, em 1937, por Perrier e Segre, em uma amostra de molibdênio bombardeada
por núcleos de deutério (dêuterons) em um ciclotron. Foi o primeiro elemento produzido artificialmente.
Disponibilidade:
É encontrado em alguns tipos de estrelas e, na Terra, aparentemente não.
Em 1962, o isótopo 99Tc foi identificado em um mineral de urânio, em diminutas quantidades, como resultado da
fissão espontânea de átomos de 238U. Se realmente existe na Terra, a concentração deve ser muito pequena.
O isótopo 99Tc é subproduto da fissão do urânio em reatores nucleares e, portanto, quantidades razoáveis vem sendo
acumuladas ao longo do anos.
Propriedades:
É um metal de cor cinza-prata que se mancha lentamente no ar úmido.
A química do tecnécio é similar à do rênio.
É atacado pelo ácido nítrico, água régia (mistura, na proporção de 3 para 1, de ácido clorídrico a 35% e ácido nítrico
a 65%) e ácido sulfúrico concentrado mas não é pelo ácido clorídrico.
Apresenta ótima supercondutividade em temperaturas abaixo de 11 K.
É um inibidor de corrosão para o aço.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
11500
kg/m3
Ponto de fusão
2157
°C
Calor de fusão
23
kJ/mol
Ponto de ebulição
Calor de vaporização
Temperatura crítica
Eletronegatividade
Estados de oxidação
Resistividade elétrica
Condutividade térmica
Calor específico
Estrutura cristalina
4265
550
s/ dado
1,9
+7
20
50,6
210
°C
kJ/mol
°C
Pauling
10-8 Ω m
W/(m°C)
J/(kg°C)
hexagonal
Compostos e/ou reações:
Reação com oxigênio: 4Tc + 7O2 → 2Tc2O7
Reação com halogênios: 2Tc + 7F2 → 2TcF7
Isótopos:
Todos os isótopos do tecnécio são radioativos.
Simbolo % natural
93
Tc
0
94
Tc
0
95
Tc
0
96
Tc
0
97
Tc
0
98
Tc
0
99
Tc
0
Massa
Meia vida Decaimento
92,9102
2,73 h
CE p/ 93Mo
93,9097
4,88 h
CE p/ 94Mo
94,9077
20,0 h
CE p/ 95Mo
95,9079
4,3 d
CE p/ 96Mo
6
96,9064 2,6 10 a CE p/ 97Mo
β- p/ 98Ru
97,9072 4,2 106 a
5
98,9070 2,13 10 a β- p/ 99Ru
RUTÊNIO: elemento 44
Símbolo: Ru
Número atômico: 44
Peso atômico: 101,07
Elétrons: [Kr]5s14d7
História:
De Ruthenia, na Rússia. Em 1827, Osann verificou os resíduos da dissolução de platina bruta em água régia
(mistura, na proporção de 3 para 1, de ácido clorídrico a 35% e ácido nítrico a 65%) e imaginou ter descoberto três
novos metais e um deles foi batizado de rutênio.
Em 1844 Klaus, na maioria das citações reconhecido como o descobridor, obteve o rutênio a partir do resíduo da
dissolução da platina bruta em água régia.
Disponibilidade:
Ocorre de forma nativa, associado à platina e outros metais.
Encontrado também, em pequenas quantidades, mas comercialmente extraível, na pentlandita (sulfeto de ferro e
níquel).
Produção:
É produzido por um complexo processo químico. A fase final é a redução do hidrogênio do cloreto, produzindo um pó,
que é aglutinado por técnicas metalúrgicas ou por soldagem com argônio.
Propriedades:
É um metal branco, duro e tem quatro variedades cristalinas. É atacado por halogênios, hidróxidos e outros agentes.
O tetróxido de rutênio é altamente tóxico e pode explodir.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
12370
kg/m3
Ponto de fusão
2334
°C
Calor de fusão
26
kJ/mol
Ponto de ebulição
4150
°C
Calor de vaporização
580
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
2,2
Pauling
+8+6+4+3
Estados de oxidação
+2 0-2
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
7,1
Condutividade térmica
117
W/(m°C)
Calor específico
238
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
0,64
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,3
Módulo de elasticidade
Estrutura cristalina
447
GPa
hexagonal
Compostos e/ou reações:
Reação com oxigênio (ocorre somente em alta temperatura):
Ru + O2 → RuO2
Reação com halogênio: Ru + 3F2 → RuF6
Aplicações:
Com platina e paládio, forma uma liga extremamente dura, usada em contatos elétricos para operação severa.
Liga de rutênio e molibdênio é supercondutora a 10,6 K.
Adicionado ao titânio na proporção de 0,1%, melhora a resistência à corrosão deste.
Isótopos:
Simbolo
95
Ru
96
Ru
97
Ru
98
Ru
99
Ru
100
Ru
101
Ru
103
Ru
104
Ru
105
Ru
106
Ru
% natural
0
5,54
0
1,87
12,76
12,60
17,06
0
18,62
0
0
Massa
Meia vida Decaimento
94,9104
1,64 h
CE p/ 95Tc
95,9076
Estável
96,9076
2,89 d
CE p/ 97Tc
97,9053
Estável
98,9059
Estável
99,9042
Estável
100,9056 Estável
β- p/ 103Rh
102,9063 39,27 d
103,9054 Estável
β- p/ 105Rh
104,9078
4,44 h
β- p/ 106Rh
105,9073
1,02 a
RÓDIO: elemento 45
Símbolo: Rh
Número atômico: 45
Peso atômico: 102,90550
Elétrons: [Kr]5s14d8
História:
Do grego rhodon (rosa). Soluções de seus sais têm coloração rósea.
Descoberto em 1804 por Wollaston a partir de um minério de platina bruta.
Disponibilidade:
Ocorre de forma nativa, associado à platina e a outros metais.
Da mesma forma, é encontrado em alguns minérios de níquel. Embora a proporção seja muito pequena, o elevado
volume de níquel processado faz a recuperação economicamente viável.
Propriedades:
É um metal branco prateado cujo aspecto pouco muda depois de aquecido ao rubro.
Tem um ponto de fusão mais alto e massa específica menor que a platina.
É duro e altamente refletor.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
12450
kg/m3
Ponto de fusão
1964
°C
Calor de fusão
22
kJ/mol
Ponto de ebulição
3695
°C
Calor de vaporização
495
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
2,28
Pauling
+5+4+3
Estados de oxidação
+2+1 0
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
4,3
Condutividade térmica
150
W/(m°C)
Calor específico
243
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
0,82
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,26
Módulo de elasticidade
275
GPa
Estrutura cristalina
cúbica de face centrada
Compostos e/ou reações:
Reação com oxigênio (só acima de 600°C): 4Rh + 3O2 → 2Rh2O3
Reação com água: não ocorre em condições usuais.
Reação com halogênios:2Rh + 3F2 → 2RhF3 // 2Rh + 3Cl2 → 2RhCl3 // 2Rh + 3Br2 → 2RhBr3
Reação com ácido: é resistente aos ácidos, incluindo água régia (mistura, na proporção de 3 para 1, de ácido
clorídrico a 35% e ácido nítrico a 65%).
Compostos e/ou reações:
Reação
Reação
Reação
Reação
com
com
com
com
oxigênio (só acima de 600°C): 4Rh + 3O2 → 2Rh2O3
água: não ocorre em condições usuais.
halogênios: 2Rh + 3F2 → 2RhF3 // 2Rh + 3Cl2 → 2RhCl3 // 2Rh + 3Br2 → 2RhBr3
ácido: é resistente aos ácidos, incluindo água régia.
Aplicações:
Como principal aplicação, é componente de liga para endurecer platina e paládio. Tais ligas são usadas em
termopares para altas temperaturas, fiação de fornos, revestimento antifricção na produção de fibra de vidro, velas
de ignição para aviões, etc.
Também usado em contatos elétricos para operação severa, devido à baixa resistência elétrica, estabilidade e
resistência à corrosão.
Camadas superficiais de ródio, obtidas por eletrodeposição ou por evaporação, são duras e refletivas e são usadas
em instrumentos óticos.
Empregado também como catalisador e em joalheria.
Isótopos:
Simbolo
99
Rh
100
Rh
% natural
0
0
Massa
98,9082
99,9081
Meia vida
16 d
20,8 h
101
Rh
0
100,9062
3,3 a
102
Rh
0
102,9068
2,9 a
103
Rh
100
102,9055
Estável
104
Rh
0
103,9067
42,3 s
105
Rh
0
104,9057
35,4 h
Decaimento
CE p/ 99Ru
CE p/ 100Ru
CE p/ 101Ru
TI
CE p/ 102Ru
β- p/ 102Pd
CE p/ 104Ru
β- p/ 104Pd
β- p/ 105Pd
PALÁDIO: elemento 46
Símbolo: Pd
Número atômico: 46
Peso atômico: 106,42
Elétrons: [Kr]4d10
História:
Descoberto em 1803 por Wollaston e tem o nome derivado do asteróide Pallas (deusa grega da sabedoria), que foi
descoberto na mesma época.
Disponibilidade:
Encontrado, de forma nativa, associado à platina e a outros metais e, de forma semelhante, em alguns minerais de
níquel.
Propriedades:
Tem aparência do aço e não muda de cor em contato com o ar.
Dos metais normalmente encontrados associados à platina, é o de menor massa específica e menor ponto de fusão.
No estado recozido, é mole e dúctil. O trabalho a frio aumenta consideravelmente a dureza e resistência.
É atacado pelos ácidos sulfúrico e nítrico.
Na temperatura ambiente, apresenta a interessante propriedade de absorver hidrogênio até 900 vezes o seu próprio
volume, supostamente pela formação de Pd2H. Ainda não se sabe se é um verdadeiro composto. No paládio
aquecido, o hidrogênio se difunde rapidamente, podendo ser usado para purificar o gás.
De forma similar ao ouro, pode ser laminado em folhas de espessuras tão pequenas quanto 0,0001 mm.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
12023
kg/m3
Ponto de fusão
1555
°C
Calor de fusão
16,7
kJ/mol
Ponto de ebulição
2963
°C
Calor de vaporização
380
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
2,2
Pauling
Estados de oxidação
Resistividade elétrica
Condutividade térmica
Calor específico
Coeficiente de expansão térmica
Coeficiente de Poisson
Módulo de elasticidade
Estrutura cristalina
+4+2 0
10-8 Ω m
10
71,8
W/(m°C)
244
J/(kg°C)
1,18
10-5 (1/°C)
0,39
121
GPa
cúbica de face centrada
Compostos e/ou reações:
Reação com oxigênio (aquecido): 2Pd + O2 → PdO
Reação com halogênio:
2Pd + 3F2 → [Pd][PdF6] (sal misto das valências +2 e +4) // Pd + Cl2 → PdCl2 // Pd + Br2 → PdBr2
Aplicações:
Na forma pulverizada, como catalisador para reações de hidrogenação e desidrogenação.
Ligas são usadas em joalheria.
O ouro pode ser descolorido com paládio (ouro branco).
Usado em odontologia, molas de relojoaria, instrumentos cirúrgicos, contatos elétricos.
Isótopos:
Simbolo
100
Pd
101
Pd
102
Pd
103
Pd
104
Pd
105
Pd
106
Pd
107
Pd
108
Pd
109
Pd
110
Pd
111
Pd
112
Pd
% natural
0
0
1,02
0
11,14
22,33
27,33
0
26,46
0
11,72
0
0
Massa
99,9085
100,9083
101,9056
102,9061
103,9040
104,9051
105,9035
106,9051
107,9039
108,9060
109,9052
110,9076
111,9073
Meia vida
3,7 d
8,4 h
Estável
16,99 d
Estável
Estável
Estável
6,5 106 a
Estável
13,5 h
Estável
23,4 m
21,04 h
Decaimento
CE p/ 100Rh
CE p/ 101Rh
CE p/
103
β- p/
107
Ag
β- p/
109
Ag
β- p/
β- p/
111
Ag
Ag
112
Rh
PRATA: elemento 47
Símbolo: Ag
Número atômico: 47
Peso atômico: 107,8682
Elétrons: [Kr]5s14d10
História:
Do latim plata (lâmina de metal). Em outras épocas, denominada argento (do latim argentu).
É velha conhecida da espécie humana. Estudos indicaram que o homem começou a separar a prata por volta de 3000
AC.
Disponibilidade:
Encontrada na forma nativa e em minerais como a argentita (sulfeto de prata) e silvanita (telureto de ouro e prata) e
junto a outros minérios de cobre, chumbo, zinco, ouro, níquel.
Produção:
Industrialmente prata é obtida como subproduto do processamento de metais como cobre, zinco, chumbo.
Prata comercial deve ter pureza de no mínimo 99,9%. Valores até 99,999% são disponíveis.
Em laboratório, prata pode ser obtida pela reação de uma solução do nitrato com cobre metálico:
Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2 Ag (esta reação forma cristais de prata em uma solução azul-esverdeada de nitrato de
cobre).
Propriedades:
Prata pura é brilhante, lustrosa. É apenas um pouco mais dura que o ouro. A ductilidade e a maleabilidade são
inferiores apenas às do ouro e do paládio.
É o metal de maior condutividade elétrica e térmica.
É estável no ar e água puros mas muda de cor sob ação de ozônio, sulfeto de hidrogênio ou ar com enxofre.
Recém depositada, é o melhor refletor de luz visível, mas perde rapidamente a capacidade. Pouco reflete a luz
ultravioleta.
A prata em si não é considerada tóxica mas muitos dos seus sais são venenosos. Se absorvidos pelo sistema
circulatório, a prata metálica é depositada nos tecidos, provocando a argiria, que se mostra pela pigmentação cinza
da pele e mucosas.
Tem um efeito germicida sobre seres inferiores sem causar prejuízo para os maiores.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
10490
kg/m3
Ponto de fusão
961,8
°C
Calor de fusão
11,3
kJ/mol
Ponto de ebulição
2162
°C
Calor de vaporização
255
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
1,93
Pauling
Estados de oxidação
+2+1
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
1,6
Condutividade térmica
430
W/(m°C)
Calor específico
235
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
1,89
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,37
Módulo de elasticidade
83
GPa
Estrutura cristalina
cúbica de face centrada
Compostos e/ou reações:
Reação com oxigênio, nitrogênio ou água: não ocorre em condições usuais.
Reação com ácido: é atacada pelo ácido sulfúrico concentrado quente. Também pelo ácido nítrico concentrado ou
diluído.
Aplicações:
Em joalheria e em outros objetos decorativos, nos quais a aparência é determinante. Em geral, são usadas ligas com
cerca de 92% de prata e o restante de cobre ou de outros metais.
Por muito tempo, foi usada em moedas.
Em ligas odontológicas, ligas para solda, contatos elétricos, baterias de alta capacidade (prata-zinco e prata-cádmio).
Pinturas à base de prata são usadas em circuitos impressos.
Em espelhos, nos quais a prata é depositada no vidro ou no metal por meios químicos (eletrodeposição ou
evaporação).
O nitrato de prata é provavelmente o composto mais importante e é usado extensivamente em fotografia.
O fulminato de prata é um poderoso explosivo.
O iodeto de prata é usado para provocar chuvas.
Cloreto de prata tem propriedades óticas especiais, pode ser transparente e servir de cimento para vidro.
Isótopos:
Prata natural contém
107
Ag (51,84%) e
Simbolo
103
Ag
104
Ag
105
Ag
109
Ag (48,16%).
% natural
Massa
0
102,9090
0
103,9086
0
104,9065
Meia vida
1,10 h
69 m
41,3 d
106
0
105,9067
8,4 d
107
51,84
106,9051
Estável
108
0
107,9060
2,39 m
109
48,16
108,9048
Estável
110
0
109,9061
24,6 s
111
0
0
0
110,9053
111,9070
112,9066
7,47 d
3,13 h
5,3 h
Ag
Ag
Ag
Ag
Ag
Ag
Ag
113
Ag
112
Decaimento
CE p/ 103Pd
CE p/ 104Pd
CE p/ 105Pd
CE p/ 106Pd
β- p/ 106Cd
CE p/ 108Pd
β- p/ 108Cd
CE p/ 110Pd
β- p/ 110Cd
β- p/ 111Cd
β- p/ 112Cd
β- p/ 113Cd
CÁDMIO: elemento 48
Símbolo: Cd
Número atômico: 48
Peso atômico: 112,411
Elétrons: [Kr]5s24d10
História:
Do latim cadmia (antigo nome para o carbonato de zinco). Descoberto em 1817 por Stromeyer a partir de
impurezas no carbonato de zinco.
Disponibilidade:
Em geral, cádmio ocorre, em pequenas quantidades, associado a outros minerais como os de zinco. O único mineral
específico é o raro sulfeto de cádmio (greenockite, em inglês), que contém cerca de 78% de cádmio.
Produção:
A quase totalidade do cádmio é obtida como subproduto do processamento de minérios de zinco, cobre e chumbo.
Propriedades:
É um metal azul acinzentado, macio. Pode ser facilmente cortado com uma faca. Em muitos aspectos, é similar ao
zinco.
Cádmio e seus compostos são tóxicos e contaminações perigosas podem ocorrer como, por exemplo, fumaças de
eletrodos de solda que o contêm.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
8650
kg/m3
Ponto de fusão
321,1
°C
Calor de fusão
6,3
kJ/mol
Ponto de ebulição
767
°C
Calor de vaporização
100
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
1,69
Pauling
Estados de oxidação
+2
Resistividade elétrica
7
10-8 W m
Condutividade térmica
97
W/(m°C)
Calor específico
231
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
3,08
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,3
Módulo de elasticidade
50
GPa
Estrutura cristalina
hexagonal
Compostos e/ou reações:
Reação
Reação
Reação
Reação
Reação
com
com
com
com
com
oxigênio: 2Cd + O2 → 2CdO
água: não ocorre.
halogênios:Cd + F2 → CdF2 // Cd + Br2 → CdBr2 // Cd + I2 → CdI2
ácido: Cd + H2SO4 → Cd++ + SO4-- + H2
bases: não reage.
Aplicações:
É componente de ligas de baixo ponto de fusão e reduzido coeficiente de atrito, usadas em mancais.
Bastante empregado em eletrodeposição e em vários tipos de soldas.
Bateria recarregável (Ni-Cd) é talvez a aplicação mais visível.
Empregado como barreira de controle da fissão nuclear.
Adicionado ao cobre em pequenas quantidades, aumenta a dureza e resistência ao desgaste, mas reduz a
condutividade elétrica.
Compostos de cádmio são usados nos fósforos verde e azul de telas de cinescópios.
Sulfeto de cádmio (CdS) é um pigmento amarelo e, se misturado com seleneto de cádmio (CdSe - vermelho), produz
um pigmento laranja brilhante.
Isótopos:
Simbolo
106
Cd
107
Cd
108
Cd
109
Cd
110
Cd
111
Cd
112
Cd
113
Cd
114
Cd
115
Cd
116
Cd
117
Cd
% natural
1,25
0
0,89
0
12,49
12,80
24,13
12,22
28,73
0
7,49
0
Massa
105,9065
106,9066
107,9042
108,9050
109,9030
110,9042
111,9028
112,9044
113,9034
114,9054
115,9048
116,9072
Meia vida
Estável
6,52 h
Estável
462 d
Estável
Estável
Estável
Estável
Estável
2,228 h
Estável
2,49 h
Decaimento
CE p/
107
Ag
CE p/
109
Ag
β- p/
115
In
β- p/
117
In
ÍNDIO: elemento 49
Símbolo: In
Número atômico: 49
Elétrons: [Kr]5s24d105p1
Peso atômico: 114,818
História:
O nome deriva da brilhante linha de cor índigo (azul escuro) do espectro. Descoberto e isolado em 1863 por Reich e
Richter.
Disponibilidade:
De forma mais freqüente, está associado a minerais de zinco, mas é encontrado também em minérios de ferro,
chumbo e cobre. Estima-se que seja tão abundante quanto a prata.
Produção:
Obtido como subproduto do processamento de minérios de zinco e chumbo.
Produção:
Obtido como subproduto do processamento de minérios de zinco e chumbo.
Propriedades:
É um metal brilhante, com aparência de prata, bastante mole.
Uma liga de 24% de índio e 76% de gálio é líquida na temperatura ambiente.
Grandeza
Valor
Massa específica do sólido
7310
Ponto de fusão
156,6
Calor de fusão
3,26
Ponto de ebulição
2072
Calor de vaporização
231
Temperatura crítica
s/ dado
Eletronegatividade
1,78
Estados de oxidação
+3
Resistividade elétrica
8
Condutividade térmica
81,6
Calor específico
232
Coeficiente de expansão térmica
3,2
Módulo de elasticidade
11
Estrutura cristalina
Unidade
kg/m3
°C
kJ/mol
°C
kJ/mol
°C
Pauling
10-8 Ω m
W/(m°C)
J/(kg°C)
10-5 (1/°C)
GPa
tetragonal
Compostos e/ou reações:
Sem dados no momento.
Aplicações:
Em ligas de baixo ponto de fusão como as usadas em mancais de rolamento.
Em transistores de germânio, retificadores, termistores, fotocondutores.
Pode ser depositado em metais ou evaporado em vidros, formando um espelho tão refletor quanto ao de prata, mas
com melhor resistência à corrosão.
Isótopos:
Simbolo
109
In
110
In
111
In
% natural
0
0
0
Massa
108,9072
109,9072
110,9051
Meia vida
4,2 h
1,15 h
2,8049 d
112
In
0
111,9055
14,4 m
113
In
4,29
112,9041
Estável
114
In
0
113,9049
1,198 m
115
In
95,71
114,9039
4,4 1014 a
Decaimento
CE p/ 109Cd
CE p/ 110Cd
CE p/ 111Cd
CE p/ 112Cd
β- p/ 112Sn
CE p/ 114Cd
β- p/ 114Sn
β- p/ 115Sn
ESTANHO: elemento 50
Símbolo: Sn
Número atômico: 50
História:
Do latim stannum. Conhecido desde tempos remotos.
Peso atômico: 118,710
Elétrons: [Kr]5s24d105p2
Disponibilidade:
O principal minério é a cassiterita (óxido de estanho, SnO2). Encontrado também na estanita (sulfoestanato de cobre
e ferro, Cu2FeSnS4).
Produção:
É obtido pela redução do minério com carvão em forno revérbero, conforme a reação:SnO2 + 2C → Sn + 2CO
Propriedades:
Tem aparência de prata, é mole, dúctil, maleável, pouco tenaz.
Sob pressão normal, apresenta duas variedades alotrópicas: alfa, que a 13,2°C se transforma em beta, a forma
comum do metal.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
7310
kg/m3
Ponto de fusão
231,9
°C
Calor de fusão
7
kJ/mol
Ponto de ebulição
2602
°C
Calor de vaporização
295
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
1,96
Pauling
Estados de oxidação
+4+2
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
11
Condutividade térmica
66,6
W/(m°C)
Calor específico
227
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
2,2
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,36
Módulo de elasticidade
50
GPa
Estrutura cristalina
tetragonal
Compostos e/ou reações:
Reação com oxigênio (aquecido): Sn + O2 → SnO2
Reação com água (somente aquecido e com vapor):Sn + 2H2O → SnO2 + 2H2
Aplicações:
É componente de várias importantes ligas: soldas (largamente usadas em eletrônica), fusíveis, bronzes, etc.
Empregado como revestimento anticorrosivo de metais (exemplo: parte interna de latas para alimentos em
conserva).
Sais de estanho depositados sobre vidro formam uma película condutora de eletricidade e são usados, por exemplo,
em automóveis, para remoção do embaçado através do aquecimento devido à passagem da corrente elétrica.
Cloreto de estanho é usado como fixador para pintura de tecidos.
A maior parte dos vidros planos são produzidos pela deposição do vidro fundido sobre estanho fundido.
Liga de estanho e nióbio é supercondutora em baixas temperaturas.
Isótopos:
Simbolo
110
Sn
111
Sn
112
Sn
113
Sn
114
Sn
115
Sn
116
Sn
117
Sn
118
Sn
119
Sn
120
Sn
114
Sn
121
Sn
122
Sn
123
Sn
124
Sn
125
Sn
126
Sn
% natural
0
0
0,97
0
0,66
0,34
14,54
7,68
24,22
8,59
32,58
0,66
0
4,63
0
5,79
0
Massa
Meia vida Decaimento
109,9079
4,1 h
CE p/ 110In
110,9077
35 m
CE p/ 111In
111,9048
Estável
112,9052
115,1 d
CE p/ 113In
113,9028
Estável
114,9033
Estável
115,9017
Estável
116,9030
Estável
117,9016
Estável
118,9033
Estável
119,9022
Estável
113,9028
Estável
β- p/ 121Sb
120,9042
1,128 d
121,9034
Estável
β- p/ 123Sb
122,9057
129,2 d
123,9053
Estável
β- p/ 125Sb
124,9078
9,63 d
5
β- p/
0
125,9077
1 10 a
126
Sb
127
Sn
0
126,9104
β- p/
2,12 h
127
Sb
ANTIMÔNIO: elemento 51
Símbolo: Sb
Número atômico: 51
elétrons: [Kr]5s24d105p3
Peso atômico: 121,757
História:
Do grego anti + monus (não encontrado só). Compostos de antimônio são conhecidos desde épocas remotas. É
suposto que o metal foi isolado no século 17. Latin stibium
Disponibilidade:
Algumas (poucas) vezes, encontrado em forma nativa. É pouco abundante mas ocorre em cerca de 100 espécies
minerais. Exemplos: antimonita (sulfeto de antimônio, Sb2S3), ullmannita (sulfantimoneto de níquel, NiSbS),
valentinite (trióxido de antimônio, Sb2O3).
Produção:
Pode ser isolado pela redução do sulfeto com ferro:Sb2S3 + 3Fe → 2Sb + 3FeS.
Propriedades:
É pobre condutor de calor e eletricidade.
O metal e vários dos seus compostos são tóxicos.
Grandeza
Massa específica do sólido
Ponto de fusão
Calor de fusão
Ponto de ebulição
Calor de vaporização
Temperatura crítica
Eletronegatividade
Estados de oxidação
Resistividade elétrica
Condutividade térmica
Calor específico
Coeficiente de expansão térmica
Módulo de elasticidade
Estrutura cristalina
Valor
6697
631
19,9
1587
77
s/ dado
2,05
+5+3-3
40
24,3
207
1,1
55
Unidade
kg/m3
°C
kJ/mol
°C
kJ/mol
°C
Pauling
10-8 Ω m
W/(m°C)
J/(kg°C)
10-5 (1/°C)
GPa
romboédrica
Compostos e/ou reações:
Reação com oxigênio (aquecido): 4Sb + 3O2 → 2Sb2O3
Reação com água (aquecido): 2Sb + 3H2O → Sb2O3 + 3H2
Reação com halogênios: 2Sb + 3F2 → 2SbF3 // 2Sb + 3Cl2 → 2SbCl3 // 2Sb + 3Br2 → 2SbBr3 // 2Sb + 3I2 → 2SbI3
Aplicações:
Em semicondutores para detectores de infravermelho, diodos, dispositivos de efeito Hall.
Adicionado ao chumbo, eleva consideravelmente a dureza e resistência mecânica deste.
Em baterias, ligas antifricção, pequenas armas, projéteis, etc.
Compostos como óxidos, sulfetos, antimoniato de sódio, tricloreto de antimônio são usados em materiais à prova de
fogo, pinturas em cerâmicas e vidros, etc.
Isótopos:
Simbolo
117
Sb
118
Sb
119
Sb
120
Sb
121
Sb
% natural
0
0
0
0
57,21
Massa
116,9048
117,9055
118,9040
119,9051
120,9038
Meia vida
2,80 h
3,6 m
38,1 h
15,89 m
Estável
122
0
121,9052
2,72 d
123
42,79
0
0
0
0
122,9042
123,9059
124,9052
125,9073
126,9069
Estável
60,3 d
2,758 a
12,4 d
3,84 d
Sb
Sb
Sb
125
Sb
126
Sb
127
Sb
124
Decaimento
CE p/ 117Sn
CE p/ 118Sn
CE p/ 119Sn
CE p/ 120Sn
CE p/ 122Sn
β- p/ 122Te
ββββ-
p/
p/
p/
p/
124
Te
Te
126
Te
127
Te
125
128
Sb
129
Sb
0
0
127,9092
128,9092
9,1 h
4,4 h
β- p/
β- p/
128
129
Te
Te
TELÚRIO: elemento 52
Símbolo: Te
Número atômico: 52
Elétrons: [Kr]5s24d105p4
Peso atômico: 127,60
História:
Do latim tellus (terra). Descoberto, em 1782, por Muller von Reichenstein. Isolado e batizado por Klaproth em 1798.
Disponibilidade:
Esporadicamente, encontrado em forma nativa mas a ocorrência mais comum é no mineral calaverita (telureto de
ouro) e associado a outros metais.
Produção:
Comercialmente, é obtido a partir da lama anódica do refino eletrolítico de cobre.
Propriedades:
Na forma cristalina, tem aspecto branco prateado, com brilho metálico. É quebradiço e facilmente pulverizável.
A forma amorfa pode ser preparada pela precipitação do telúrio em uma solução de ácido telúrico.
É um semicondutor tipo P. A sua condutividade elétrica aumenta ligeiramente com a exposição à luz.
No ar, queima com uma chama azul esverdeada, formando o óxido. Fundido, corrói ferro, cobre e aço inoxidável.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
6240
kg/m3
Ponto de fusão
449
°C
Calor de fusão
17,49
kJ/mol
Ponto de ebulição
989
°C
Calor de vaporização
48
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
2,1
Pauling
Estados de oxidação
+6+4-2
10-8 Ω m
≅ 1 104
Resistividade elétrica
Condutividade térmica
2,35
W/(m°C)
Calor específico
201
J/(kg°C)
Módulo de elasticidade
43
GPa
Estrutura cristalina
hexagonal
Compostos e/ou reações:
Reação
Reação
Reação
Reação
com
com
com
com
oxigênio: Te + O2 → TeO2
halogênios: Te + 2F2 → TeF4 // Te + 2Cl2 → TeCl4 // Te + 2Br2 → TeBr4 // Te + I2 → TeI4
ácido: não reage com a maioria.
bases: não reage.
Aplicações:
A adição ao cobre e ao aço inoxidável melhora a capacidade de usinagem dos mesmos e, ao chumbo, melhora a
resistência à corrosão do ácido sulfúrico, a resistência mecânica e a dureza.
Usado também em espoletas e em cerâmicas e vidros coloridos.
Isótopos:
Simbolo
116
Te
117
Te
118
Te
119
Te
120
Te
121
Te
122
Te
123
Te
124
Te
125
Te
126
Te
127
Te
128
Te
% natural
0
0
0
0
0,09
0
2,55
0,89
4,74
7,07
18,84
0
31,74
Massa
115,9084
116,9086
117,9058
118,9064
119,9040
120,9049
121,9031
122,9043
123,9028
124,9044
125,9033
126,9052
127,9045
Meia vida
2,49 h
1,03 h
6,00 d
16,0 h
Estável
16,8 d
Estável
Estável
Estável
Estável
Estável
9,4 h
Estável
Decaimento
CE p/ 116Sb
CE p/ 117Sb
CE p/ 118Sb
CE p/ 119Sb
CE p/
β- p/
121
Sb
127
I
129
Te
130
Te
0
34,08
128,9066
129,9062
33,6 d
Estável
β- p/
129
I
IODO: elemento 53
Símbolo: I
Número atômico: 53
Peso atômico: 126,90447
Elétrons: [Kr]5s24d105p5
História:
Do grego iodes (violeta). Descoberto por Courtois em 1811.
Disponibilidade:
Ocorre, em pequenas proporções, na forma de iodetos na água do mar, no salitre do Chile e em outras terras com
nitratos. Também em águas salgadas de poços.
Produção:
Iodo puro pode ser obtido pela reação do iodeto de potássio com sulfato de cobre. Existem vários outros meios para
isolar o elemento.
Comercialmente é obtido pela ação do cloro gasoso na água salgada, oxidando os íons: 2I- + Cl2 → I2 + 2Cl-.
Propriedades:
É um halogênio, sólido brilhante, de cor azul escuro.
Em temperaturas usuais, volatiliza-se em um gás azul-violeta de odor irritante.
Combina-se com muitos outros elementos mas é menos ativo que os demais halogênios, que o removem dos
iodetos.
Exibe algumas propriedades de metais.
Facilmente solúvel no clorofórmio, tetracloreto de carbono e dissulfeto de carbono, formando uma solução de cor
violeta. É pouco solúvel em água.Provoca ferimentos em contato com a pele.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
4940
kg/m3
Ponto de fusão
113,7
°C
Calor de fusão
7,8
kJ/mol
Ponto de ebulição
184,35
°C
Calor de vaporização
20,9
kJ/mol
Temperatura crítica
546
°C
Eletronegatividade
2,66
Pauling
Estados de oxidação
+7+5+1-1
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
1,3 1015
Condutividade térmica
0,449
W/(m°C)
Calor específico
214
J/(kg°C)
Estrutura cristalina
ortorrômbica
Compostos e/ou reações:
Os mais comuns são o iodeto e o iodato de potássio.
Reação com oxigênio ou nitrogênio: não ocorre.
Reação com água: I2 + H2O ↔ OI- + 2H+ + IReação com ácido: 3I2 + 10HNO3 → 6HIO3 + 10NO + 2H2O
Reação com base: 3I2 + 6OH- → IO3- + 5I- + 3H2O
Aplicações:
Iodeto de potássio é usado em fotografia.
Compostos de iodo são usados em medicina.
Isótopos:
O isótopo
131
I é usado para fins medicinais.
Simbolo
% natural
Massa
Meia vida
Decaimento
I
121
I
122
I
123
I
124
I
125
I
0
0
0
0
0
0
119,9101
120,9074
121,9076
122,9056
123,9062
124,9046
1,35 h
2,12 h
3,6 m
13,2 h
4,18 d
59,4 d
126
0
125,9056
13 d
CE p/ 120Te
CE p/ 121Te
CE p/ 122Te
CE p/ 123Te
CE p/ 124Te
CE p/ 125Te
CE p/ 126Te
β- p/ 126Xe
120
I
127
I
100
126,9045
Estável
128
I
0
127,9058
25,0 m
I
I
131
I
132
I
133
I
134
I
135
I
0
0
0
0
0
0
0
128,9050
129,9067
130,9061
131,9080
132,9078
133,9099
134,9101
1,7 107 a
12,36 h
8,04 d
2,28 h
20,8 h
52,6 m
6,57 h
129
130
CE p/ 128Te
β- p/ 128Xe
β- p/ 129Xe
β- p/ 130Xe
β- p/ 131Xe
β- p/ 132Xe
β- p/ 133Xe
β- p/ 134Xe
β- p/ 135Xe
XENÔNIO: elemento 54
Símbolo: Xe
Número atômico: 54
Peso atômico: 131,293
Elétrons: [Kr]5s24d105p6
História:
Do grego xenon (estranho). Descoberto por Ramsay e Travers em 1898, no resíduo da destilação do ar líquido.
Disponibilidade:
Na atmosfera terrestre, está presente na proporção de aproximadamente uma parte em vinte milhões. Na de Marte,
0,08 ppm.
Produção:
Destilação fracionada do ar líquido.
Propriedades:
É um gás considerado inerte. Isolado em uma ampola, produz um bonito arco azul se excitado por uma corrente
elétrica.
Xenônio metálico foi obtido em laboratório, mediante altíssimas pressões.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa molecular
131,3
g/mol
Massa específica do gás ( 15ºC e 1 atm)
5,584
kg/m3
Idem, na temp ebulição e 1 atm
9,86
kg/m3
Massa esp do liq na temp ebulição e 1 atm
3057
kg/m3
Ponto de fusão
-111,7
°C
Calor de fusão
2,297
kJ/mol
Ponto de ebulição
-108
°C
Calor de vaporização
12,636
kJ/mol
Temperatura crítica
16,6
°C
Pressão crítica
5840
kPa
Massa específica crítica
1100
kg/m3
Temperatura do ponto tríplice
-111,8
ºC
Pressão do ponto tríplice
81,6
kPa
Cp (a 1 atm e 21ºC)
0,035
kJ/(mol ºC)
Cv (a 1 atm e 21ºC)
0,0126
kJ/(mol ºC)
Relação Cp / Cv (a 1 atm e 21ºC)
2,802
Viscosidade a 0ºC e 1 atm
0,000211
Poise
Condutividade térmica a 0ºC e 1 atm
0,0051
W/(m °C)
Solubilidade em água a 0ºC e 1 atm
0,203
vol/vol
Eletronegatividade
2,6
Pauling
Estados de oxidação
+6+4+2
-
Compostos e/ou reações:
Até 1962 acreditava-se que os gases nobres não formavam compostos. Entretanto, experimentos mostraram que o
xenônio e outros de valência nula podem formar compostos.
Mais de oitenta compostos de xenônio foram obtidos, com o xenônio ligado quimicamente ao flúor ou ao oxigênio.
Alguns deles são: perxenato de sódio, hidrato de xenônio, difluoreto de xenônio, tetra e hexafluoreto e trióxido (este
último, explosivo).
O xenônio não é tóxico mas os compostos são.
Reação com halogênios (somente com flúor): Xe + F2 → XeF2 // Xe + 2F2 → XeF4 // Xe + 3F2 → XeF6
As três reações ocorrem no contato com o flúor sob pressão, com predominância quantitativa do tetrafluoreto.
Aplicações (algumas):
Em lâmpadas para estroboscópios, para fins bactericidas e outros.
Em reatores nucleares, na pesquisa de partículas de alta energia.
133
Xe é usado em radioterapia.
Lâmpadas de alta energia de luz ultravioleta. Lâmpadas especiais usadas em aviação.
De forma similar ao criptônio, em lasers tipo "Excimer" (com halogênios como cloro e flúor). Esses lasers apresentam
a propriedade de emitir radiações em comprimentos de onda que variam de acordo com as condições de operação.
Por apresentar elevada massa específica e por ser facilmente ionizável, é usado em motores iônicos para artefatos
espaciais.
Displays de plasma para televisores.
Perxenatos são usados em análises químicas, como oxidantes.
Isótopos:
Simbolo
122
Xe
% natural
0
Massa
121,9086
Meia vida
20,1 h
123
0
122,9085
2,00 h
CE p/
124
0,09
123,9059
Estável
-
125
0
124,9064
17,1 h
CE p/
126
0,09
125,9043
Estável
-
127
0
126,9052
36,4 d
CE p/
128
1,92
127,9035
Estável
-
129
Xe
Xe
Xe
Xe
Xe
Xe
Xe
Decaimento
CE p/ 122I
26,44
128,9048
Estável
-
130
4,08
129,9035
Estável
-
131
21,18
130,9051
Estável
-
132
26,89
131,9041
Estável
-
133
0
134,9059
5,243 d
134
10,44
133,9054
Estável
135
0
134,9072
9,10 h
136
8,87
135,9072
Estável
Xe
Xe
Xe
Xe
Xe
Xe
Xe
β- p/
123
I
125
I
127
I
133
Cs
β- p/
135
Cs
-
CÉSIO: elemento 55
Símbolo: Ce
Número atômico: 55
Peso atômico: 132,90543
Elétrons: [Xe]6s1
História:
Do latim caesius (céu azul). Descoberto em 1860 por Bunsen e Kirchhoff, por espectrometria em uma amostra de
água mineral.
Disponibilidade:
Encontrado em minerais como a lepidolita (fluossilicato hidratado de alumínio, lítio e potássio) e a polucita (silicato
hidratado de alumínio e césio, (Cs4Al4Si9O26).H2O).
Produção:
Pode ser obtido pela eletrólise do cianeto fundido e outros meios.
Em forma pura, sem gás, pode ser produzido pela decomposição térmica da azida de césio.
Propriedades:
É um metal alcalino, de cor branca prateada, mole, dúctil. É o elemento mais eletropositivo e mais alcalino.
O espectro é caracterizado por duas brilhantes linhas azuis e várias outras no vermelho, amarelo e verde.
Reage explosivamente com a água.
Césio, gálio e mercúrio são os únicos metais líquidos em temperaturas usuais de ambientes.
O hidróxido de césio é a base mais ativa. Ataca o vidro.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
1879
kg/m3
Ponto de fusão
28,4
°C
Calor de fusão
2,09
kJ/mol
Ponto de ebulição
671
°C
Calor de vaporização
65
kJ/mol
Temperatura crítica
1665
°C
Eletronegatividade
0,79
Pauling
Estados de oxidação
+1
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
20
Condutividade térmica
36
W/(m°C)
Calor específico
242
J/(kg°C)
Coeficiente de Poisson
Estrutura cristalina
1,7
cúbica de corpo centrado
Compostos e/ou reações:
Os principais são o cloreto e o nitrato.
Reação com oxigênio: Cs + O2 → CsO2
Reação com água: 2Cs + 2H2O → 2CsOH + H2
Reação com halogênios: 2Cs + F2 → 2CsF // 2Cs + Cl2 → 2CsCl // 2Cs + Br2 → 2CsBr // 2Cs + I2 → 2CsI
Reação com ácido: 2Cs + H2SO4 → 2Cs+ + SO4-- + H2
Aplicações:
Em células fotoelétricas. Como agente catalisador na hidrogenação de compostos orgânicos.
Por causa da grande afinidade com o oxigênio, é usado para removê-lo em válvulas eletrônicas.
Isótopos são empregados em relógios atômicos (precisão de 5 s em 300 anos) e para fins medicinais.
Isótopos:
Simbolo
129
Cs
% natural
0
Massa
128,9061
Meia vida
1,336 d
130
0
129,9067
29,21 m
131
0
130,9055
9,69 d
132
0
131,9064
6,48 d
133
100
132,9054
Estável
134
0
133,9067
2,065 a
135
0
0
0
134,9060
135,9073
136,9071
2,3 106 a
13,16 d
30,2 a
Cs
Cs
Cs
Cs
Cs
Cs
Cs
137
Cs
136
Decaimento
CE p/ 129Xe
CE p/ 130Xe
β- p/ 130Ba
CE p/ 131Xe
CE p/ 132Xe
β- p/ 132Ba
CE p/ 134Xe
β- p/ 134Ba
β- p/ 135Ba
β- p/ 136Ba
β- p/ 137Ba
BÁRIO: elemento 56
Símbolo: Ba
Número atômico: 56
Peso atômico: 137,327
Elétrons: [Xe]6s2
História:
Do grego barys (pesado). Descoberto por Sir Humphrey Davy, em 1808.
Disponibilidade:
Não é encontrado puro. Ocorre principalmente na forma de sulfato (baritina, BaSO4) e carbonato (witherita, BaCO3).
Produção:
É obtido pela eletrólise do cloreto.
Propriedades:
Pertence ao grupo dos alcalinos terrosos e parece quimicamente com o cálcio. É um metal mole e, no estado puro,
tem aspecto branco prateado.
Reage com água e álcool e oxida-se facilmente (deve ser conservado em óleo ou em outro meio sem oxigênio).
Todos os compostos de bário que são solúveis em água ou em ácido são venenosos.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
3510
kg/m3
Ponto de fusão
727
°C
Calor de fusão
7,75
kJ/mol
Ponto de ebulição
1870
°C
Calor de vaporização
142
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
0,89
Pauling
Estados de oxidação
+2
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
35
Condutividade térmica
18,4
W/(m°C)
Calor específico
205
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
2,06
10-5 (1/°C)
Módulo de elasticidade
13
GPa
Estrutura cristalina
cúbica de corpo centrado
Compostos e/ou reações:
Os mais importantes são peróxido, cloreto, sulfato, carbonato, nitrato e clorato.
Reação com oxigênio: 2Ba + O2 → 2BaO // Ba + O2 → BaO2
Reação com nitrogênio: 3Ba + N2 → Ba3N2
Reação com água: Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2
Aplicações:
Na forma pura, tem poucas aplicações. Uma delas é a remoção de oxigênio em válvulas eletrônicas.
O litopônio, pigmento branco bastante usado, é uma mistura de sulfato de bário e sulfeto de zinco.
O sulfato é usado em tintas, na fabricação de vidros, como substância de contraste em exames por raios X, etc.
A barita (hidróxido de bário) é usada em fluidos para perfuração de poços de petróleo e na fabricação de borracha.
Carbonato é empregado em venenos para ratos.
Nitrato (Ba(NO3)2) e clorato são usados em artefatos pirotécnicos para produzir cores.
O sulfeto impuro fosforesce após exposição à luz.
Isótopos:
Simbolo
128
Ba
129
Ba
130
Ba
131
Ba
132
Ba
133
Ba
134
Ba
135
Ba
136
Ba
137
Ba
138
Ba
139
Ba
140
Ba
% natural
0
0
0,106
0
0,101
0
2,417
6,592
7,854
11,232
71,698
0
0
Massa
127,9083
128,9087
129,9063
130,9069
131,9050
132,9060
133,9045
134,9057
135,9046
136,9058
137,9052
138,9088
139,9106
Meia vida
2,43 d
2,2 h
Estável
11,7 d
Estável
10,53 a
Estável
Estável
Estável
Estável
Estável
1,396 h
12,75 d
Decaimento
CE p/ 128Cs
CE p/ 129Cs
CE p/
131
Cs
CE p/
133
Cs
β- p/
β- p/
139
140
La
La
LANTÂNIO: elemento 57
Símbolo: La
Número atômico: 57
Peso atômico: 138,9055
Elétrons: [Xe]6s25d1
História:
Do grego lanthanein (escondido). Em 1839, Mosander reconheceu o elemento em impurezas do nitrato de cério. Foi
isolado com razoável pureza em 1923.
Disponibilidade:
É encontrado em minerais como cerita (silicato hidratado de cério), alanita (minério de cério, lantânio, praseodímio e
neodímio. Também chamado de ortita), monazita (fosfato de cério, lantânio, prasiodímio, neodímio, com óxido de
tório) e bastnazita (fluorcarbonato de metais de terras-raras). Os dois últimos são os principais, com teores de
lantânio de 25 e 38%, respectivamente.
Produção:
Pode ser obtido pela redução do fluoreto anidro com cálcio: 2LaF3 + 3Ca → 2La + 3CaF2.
Propriedades:
É um metal de aspecto branco prateado, maleável, dúctil e mole. Pode ser cortado com uma faca.
É um dos mais reativos entre os metais de terras raras. No ar, oxida-se rapidamente. É atacado pela água, de forma
mais intensa se aumentada a temperatura.
Reage diretamente com carbono, nitrogênio, boro, selênio, silício, fósforo, enxofre.
Aquecido a 310°C, a estrutura cristalina muda de hexagonal para cúbica de face centrada e, a 865°C, muda para
cúbica de corpo centrado.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
6146
kg/m3
Ponto de fusão
918
°C
Calor de fusão
6,2
kJ/mol
Ponto de ebulição
3464
°C
Calor de vaporização
414
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
1,1
Pauling
Estados de oxidação
+3
Resistividade elétrica
Condutividade térmica
Calor específico
Coeficiente de expansão térmica
Coeficiente de Poisson
Módulo de elasticidade
Estrutura cristalina
10-8 Ω m
W/(m°C)
J/(kg°C)
10-5 (1/°C)
61
13,5
195
1,21
0,28
37
GPa
hexagonal
Compostos e/ou reações:
Reação
Reação
Reação
Reação
com
com
com
com
oxigênio: 4La + 3O2 → 2La2O3
água: 2La + 6H2O → 2La(OH)3 + 3H2
halogênios: 2La + 3F2 → 2LaF3 / 2La + 3Cl2 → 2LaCl3 / 2La + 3Br2 → 2LaBr3 / 2La + 3I2 → 2LaI3
ácido: 2La + 3H2SO4 → 2La+++ + 3SO4-- + 3H2
Aplicações:
Compostos de lantânio são usados em eletrodos de carbono para produzir luz na indústria cinematográfica
(iluminação de estúdios e projeção).
Pedras de isqueiros contém cerca de 25% de lantânio.
O óxido La2O3 aumenta a resistência de vidros, que são usados em dispositivos óticos especiais.
Em pequenas quantidades, é usado na produção de ferro fundido nodular.
Atualmente, são pesquisadas ligas com lantânio que agem como esponjas de hidrogênio, absorvendo até 400 vezes o
seu próprio volume de hidrogênio gasoso e com reversibilidade do processo.
Isótopos:
Simbolo
132
La
133
La
134
La
135
La
136
La
137
La
138
La
139
La
140
La
141
La
142
La
% natural
0
0
0
0
0
0
0,09
99,91
0
0
0
Massa
131,9101
132,9084
133,9085
134,9070
135,9077
136,9065
137,9071
138,9063
139,9095
140,9110
141,9141
Meia vida
4,8 h
3,91 h
6,5 m
19,5 h
9,87 m
6 104 a
Estável
Estável
1,678 d
3,90 h
1,54 h
Decaimento
CE p/ 132Ba
CE p/ 133Ba
CE p/ 134Ba
CE p/ 135Ba
CE p/ 136Ba
CE p/ 137Ba
β- p/
β- p/
β- p/
140
Ce
Ce
142
Ce
141
CÉRIO: elemento 58
Símbolo: Ce
Número atômico: 58
Peso atômico: 140,116
Elétrons: [Xe]6s24f15d1
História:
O nome deriva do asteróide Ceres, descoberto em 1801. Dois anos depois, o elemento foi identificado por Klaproth,
Berzelius e Hisinger. O metal foi isolado em 1875 por Hillebrand e Norton.
Disponibilidade:
É um dos mais abundantes metais de terras raras. Encontrado em minerais como alanita (minério de cério, lantânio,
praseodímio e neodímio. Também chamado de ortita), cerita (silicato hidratado de cério), samarskita (niobato e
tantalato de ferro, ou de cálcio, ou de uranilo, como radicais bivalentes, e de cério e de ítrio como trivalentes),
monazita (fosfato de cério, lantânio, prasiodímio, neodímio, com óxido de tório) e bastnazita (fluorcarbonato de
metais de terras-raras). Os dois últimos são os mais importantes.
Produção:
Pode ser obtido pela redução do fluoreto com cálcio, pela eletrólise do cloreto fundido e por outros meios.
Propriedades:
É um metal brilhante, cinzento, maleável. Exposto ao ar, oxida-se rapidamente, mesmo em temperatura ambiente. É
atacado pela água, de forma mais intensa se for aquecida.
Dos metais de terras raras, é o segundo mais reativo depois do európio.
É rapidamente atacado por soluções alcalinas concentradas ou diluídas.
Pode sofrer ignição se friccionado com outro metal.
A energia do nível 4f é próxima da energia do nível externo e, por isso, o elemento apresenta dupla valência.
Embora não seja radioativo, o cério pode conter impurezas de tório, que são radioativas.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
6690
kg/m3
Ponto de fusão
Calor de fusão
Ponto de ebulição
Calor de vaporização
Temperatura crítica
Eletronegatividade
Estados de oxidação
Resistividade elétrica
Condutividade térmica
Calor específico
Coeficiente de expansão térmica
Coeficiente de Poisson
Módulo de elasticidade
Estrutura cristalina
795
°C
5,5
kJ/mol
3360
°C
350
kJ/mol
s/ dado
°C
1,12
Pauling
+4+3
10-8 Ω m
74
11,4
W/(m°C)
192
J/(kg°C)
0,63
10-5 (1/°C)
0,24
34
GPa
cúbica de face centrada
Compostos e/ou reações:
Reação
Reação
Reação
Reação
com
com
com
com
oxigênio: Ce + O2 → CeO2
água: 2Ce + 6H2O → 2Ce(OH)3 + 3H2
halogênios: 2Ce + 3F2 → 2CeF3 / 2Ce + 3Cl2 → 2CeCl3 / 2Ce + 3Br2 → 2CeBr3 / 2Ce + 3I2 → 2CeI3
ácido: 2Ce + 3H2SO4 → 2Ce+++ + 3SO4-- + 3H2
Aplicações:
Sulfato cérico é usado como agente oxidante em análises quantitativas.
Compostos de cério são usados na fabricação de vidros, como componentes ou como descorantes.
É componente das pedras de isqueiro.
O óxido é usado em fornos autolimpantes e para polimento de vidro.
Usado em eletrodos de carbono para iluminação na indústria cinematográfica.
Como catalisador no refino do petróleo.
Isótopos:
Simbolo
134
Ce
135
Ce
136
Ce
137
Ce
138
Ce
139
Ce
140
Ce
141
Ce
142
Ce
143
Ce
144
Ce
% natural
0
0
0,185
0
0,251
0
88,450
0
11,114
0
0
Massa
133,9090
134,9092
135,9071
136,9079
137,9060
138,9067
139,9054
140,9083
141,9092
142,9124
143,9136
Meia vida
3,16 d
17,7 h
Estável
9,0 h
Estável
137,6 d
Estável
32,50 d
Estável
1,38 d
284,6 d
Decaimento
CE p/ 134La
CE p/ 135La
CE p/
137
La
CE p/
139
La
β- p/
141
Pr
β- p/
β- p/
143
Pr
Pr
144
PRASEODÍMIO: elemento 59
Símbolo: Pr
Número atômico: 59
Peso atômico: 140,90765
Elétrons: [Xe]6s24f3
História:
Do grego prasios (verde) e dydimos (gêmeos). O didímio, uma substância extraída de minerais de terras raras, de
início foi considerado elementar. Em 1885, Auer von Welsbash verificou que na realidade era uma mistura de dois
elementos distintos. A um deles, foi dado o nome de praseodímio devido à cor verde dos seus sais. O outro foi
batizado de neodímio. Foi isolado de forma razoavelmente pura em 1931.
Disponibilidade:
Ocorre em vários minerais de terras raras. Os principais são a monazita (fosfato de cério, lantânio, praseodímio,
neodímio, com óxido de tório) e a bastnazita (fluorcarbonato de metais de terras-raras).
Produção:
Entre outros meios, pode ser produzido pela redução do cloreto ou fluoreto anidro com cálcio:
2PrF3 + 3Ca → 2Pr + 3CaF2.
Propriedades:
Tem aspecto de prata, é mole, maleável e dúctil.
Forma um óxido verde se exposto ao ar, mas é mais resistente à ação deste que európio, lantânio, cério e neodímio.
Deve ser conservado em óleo ou em outro meio isento de oxigênio.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
6640
kg/m3
Ponto de fusão
935
°C
Calor de fusão
6,89
kJ/mol
Ponto de ebulição
3290
°C
Calor de vaporização
330
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
1,13
Pauling
Estados de oxidação
+4+3
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
70
Condutividade térmica
12,5
W/(m°C)
Calor específico
193
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
0,67
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,28
Módulo de elasticidade
37
GPa
Estrutura cristalina
hexagonal
Compostos e/ou reações:
Reação
Reação
Reação
Reação
com
com
com
com
oxigênio: 12Pr + 11O2 → 2Pr6O11
água: 2Pr + 6H2O → 2Pr(OH)3 + 3H2
halogênios: 2Pr + 3F2 → 2PrF3 / 2Pr + 3Cl2 → 2PrCl3 / 2Pr + 3Br2 → 2PrBr3 / 2Pr + 3I2 → 2PrI3
ácido: 2Pr + 3H2SO4 → 2Pr+++ + 3SO4-- + 3H2
Aplicações:
Pedras de isqueiros contêm cerca de 5% de praseodímio.
O óxido Pr2O3 é um dos melhores refratários conhecidos.
Usado como material do núcleo de eletrodos de carbono para iluminação de estúdios e projeção.
Sais de praseodímio são usados para colorir vidros e esmaltes e, se misturados com certos materiais, dão um
amarelo forte aos vidros.
Vidros com didímio são usados em óculos de proteção.
Isótopos:
Simbolo
137
Pr
138
Pr
139
Pr
140
Pr
141
Pr
% natural
0
0
0
0
100
Massa
136,9107
137,9108
138,9089
139,9091
140,9076
Meia vida
1,28 h
1,45 m
4,41 h
3,39 m
Estável
Pr
0
141,9100
19,12 h
Pr
Pr
145
Pr
0
0
0
142,9108
143,9133
144,9145
13,57 d
17,28 m
5,98 h
142
143
144
Decaimento
CE p/ 137Ce
CE p/ 138Ce
CE p/ 139Ce
CE p/ 140Ce
CE p/ 142Ce
β- p/ 142Nd
β- p/ 143Nd
β- p/ 144Nd
β- p/ 145Nd
NEODÍMIO: elemento 60
Símbolo: Nd
Número atômico: 60
Peso atômico: 144,24
Elétrons: [Xe]6s24f4
História:
Do grego neos (novo) e dydimos (gêmeos). O didímio, uma substância extraída de minerais de terras raras, de
início, foi considerado elementar. Em 1885, Auer von Welsbash verificou que, na realidade, era uma mistura de dois
elementos distintos. A um deles, foi dado o nome de praseodímio devido à cor verde dos seus sais. O outro foi
batizado de neodímio. Foi isolado de forma razoavelmente pura em 1925.
Disponibilidade:
Os principais minerais são a monazita (fosfato de cério, lantânio, praseodímio, neodímio, com óxido de tório) e a
bastnazita (fluorcarbonato de metais de terras-raras).
Produção:
Pode ser obtido pela separação dos sais do minério por troca iônica ou extração por solvente e a redução de um
haleto anidro com cálcio metálico (exemplo: 2NdF3 + 3Ca → 2Nd + 3CaF2).
Propriedades:
Tem aparência de prata brilhante. É um dos metais de terras raras mais reativos e oxida-se rapidamente se exposto
ao ar.
Deve ser conservado em óleo ou em outro meio sem oxigênio.
Existe em duas variedades alotrópicas: com estrutura cristalina hexagonal dupla que, a 863°C, se transforma em
cúbica de corpo centrado.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
6800
kg/m3
Ponto de fusão
1024
°C
Calor de fusão
7,14
kJ/mol
Ponto de ebulição
3100
°C
Calor de vaporização
285
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
1,14
Pauling
Estados de oxidação
+3
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
64
Condutividade térmica
16,5
W/(m°C)
Calor específico
190
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
0,96
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,28
Módulo de elasticidade
41
GPa
Estrutura cristalina
hexagonal
Compostos e/ou reações:
Reação
Reação
Reação
Reação
com
com
com
com
oxigênio: 4Nd + 3O2 → 2Nd2O3
água: 2Nd + 6H2O → 2Nd(OH)3 + 3H2
halogênios: 2Nd + 3F2 → 2NdF3 // 2Nd + 3Cl2 → 2NdCl3 // 2Nd + 3Br2 → 2NdBr3 // 2Nd + 3I2 → 2NdI3
ácido: 2Nd + 3H2SO4 → 2Nd+++ + 3SO4-- + 3H2
Aplicações:
Ligas de neodímio, ferro e boro são usadas em ímãs especiais, provavelmente os mais fortes comercialmente
disponíveis. Tais ímãs são empregados, por exemplo, em discos rígidos de computadores. Para prevenir a corrosão
são em geral revestidos com uma camada protetora de níquel.
Didímio é usado para colorir vidros de óculos de proteção.
Vidros coloridos com neodímio têm características de absorção especiais e são usados em equipamentos
astronômicos e em lasers.
Sais de neodímio são usados para colorir esmaltes.
Isótopos:
Simbolo
138
Nd
139
Nd
140
Nd
141
Nd
142
Nd
143
Nd
144
Nd
145
Nd
146
Nd
147
Nd
148
Nd
149
Nd
150
Nd
% natural
0
0
0
0
27,2
12,2
23,8
8,3
17,2
0
5,7
0
5,6
Massa
137,9119
138,9119
139,9093
140,9096
141,9077
142,9098
143,9101
144,9126
145,9131
146,9161
147,9169
148,9201
149,9209
Meia vida
5,1 h
5,5 h
3,37 d
2,49 h
Estável
Estável
Estável
Estável
Estável
10,98 d
Estável
1,73 h
Estável
Decaimento
CE p/ 138Pr
CE p/ 139Pr
CE p/ 140Pr
CE p/ 141Pr
β- p/
147
Pm
β- p/
149
Pm
PROMÉCIO: elemento 61
Símbolo: Pm
Número atômico: 61
Peso atômico: 145
Elétrons: [Xe]6s24f5
História:
Da mitologia grega Prometheus. A existência de um elemento entre o neodímio e o samário foi prevista em 1902
por Branner. Em 1941, pesquisadores fizeram incidir nêutrons, dêuterons e partículas alfa sobre amostras de
neodímio e praseodímio, o que produziu novas radiações, supostamente provenientes do elemento 61. A existência
foi confirmada por Wu e Segre, em 1942. Entretanto, ainda faltava a prova química, devido à dificuldade da
separação de elementos de terras raras na época. A primeira foi conseguida por Marinsky, Glendenin, e Coryell, em
1945, através da cromatografia de troca iônica em uma amostra de neodímio bombardeada por nêutrons.
Disponibilidade:
Não encontrado na crosta terrestre. O elemento é artificial, produzido por processos nucleares conforme item
anterior.
Foi observada a existência na superfície de uma estrela na constelação de Andrômeda.
Propriedades:
É um moderado emissor de radiação beta. Embora não emita radiação gama, raios X podem ser produzidos quando
partículas beta atingem elementos de número atômico superior. Portanto, deve ser manuseado com cuidado e com a
devida proteção.
Mais de 30 compostos foram obtidos. A maioria é colorida.
Sais de promécio apresentam luminescência no escuro devido à radioatividade.
O metal tem duas variedades alotrópicas.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
7264
kg/m3
Ponto de fusão
1100
°C
Calor de fusão
7,7
kJ/mol
Ponto de ebulição
3000
°C
Calor de vaporização
290
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
s/ dado
Pauling
Estados de oxidação
+3
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
75
Condutividade térmica
15
W/(m°C)
Calor específico
167
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
1,1
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,28
Módulo de elasticidade
46
GPa
Estrutura cristalina
hexagonal
Compostos e/ou reações:
Sem dados.
Aplicações:
Fonte de radiação beta para medidores de espessura.
A radiação beta produz luz ao incidir sobre o fósforo. E uma bateria pode ser feita com fotocélulas para converter
esta luz em eletricidade. Baterias deste tipo já foram construídas, com o isótopo 147Pm. Demonstraram uma vida útil
de cerca de 5 anos.
Isótopos:
Simbolo
143
Pm
144
Pm
% natural
0
0
Massa
142,9109
143,9126
Meia vida
265 d
360 d
145
Pm
0
144,9127
17,7 a
146
Pm
0
145,9147
5,53 a
Pm
Pm
149
Pm
150
Pm
151
Pm
0
0
0
0
0
146,9151
147,9175
148,9183
149,9210
150,9212
2,6234 a
5,37 d
2,212 d
2,68 h
1,183 d
147
148
Decaimento
CE p/ 143Nd
CE p/ 144Nd
CE p/ 145Nd
α p/ 141Pr
CE p/ 146Nd
β- p/ 146Sm
β- p/ 147Sm
β- p/ 148Sm
β- p/ 149Sm
β- p/ 150Sm
β- p/ 151Sm
SAMÁRIO: elemento 62
Símbolo: Sm
Número atômico: 62
Peso atômico: 150,36
Elétrons: [Xe]6s24f6
História:
De Samarskita (um mineral). Descoberto por meio de espectroscopia em 1879 por Lecoq de Boisbaudran. O nome
do minério foi dado em homenagem ao engenheiro russo Col Samarski.
Disponibilidade:
Encontrado em vários minerais de elementos de terras raras. Os principais são a monazita (fosfato de cério, lantânio,
praseodímio, neodímio, com óxido de tório) e a bastnazita (fluorcarbonato de metais de terras-raras). A monazita
contém cerca de 2,8% de samário.
Produção:
Pode ser produzido pela redução do óxido com lantânio.
O metal de forma pura só foi obtido há relativamente pouco tempo. De início, os químicos tiveram muitas
dificuldades para separar os metais de terras raras, pois um mesmo mineral, em geral, contém vários deles.
Atualmente são separados por meio de troca iônica, extração por solvente e, mais recentemente, por deposição
eletroquímica em uma solução de citrato de lítio com eletrodo de mercúrio.
Propriedades:
O metal tem um brilho semelhante à prata e é razoavelmente estável no ar.
Apresenta três variedades cristalinas com temperaturas de transição a 734 e 922°C.
A ignição no ar ocorre a 150°C.
O sulfeto tem elevada estabilidade térmica.
Grandeza
Valor
Massa específica do sólido
7533
Ponto de fusão
1072
Calor de fusão
8,6
Ponto de ebulição
1803
Calor de vaporização
175
Temperatura crítica
s/ dado
Eletronegatividade
1,17
Estados de oxidação
+3+2
Resistividade elétrica
94
Condutividade térmica
13,3
Calor específico
196
Coeficiente de expansão térmica
1,27
Coeficiente de Poisson
0,27
Módulo de elasticidade
50
Estrutura cristalina
romboédrica
Unidade
kg/m3
°C
kJ/mol
°C
kJ/mol
°C
Pauling
10-8 Ω m
W/(m°C)
J/(kg°C)
10-5 (1/°C)
GPa
Compostos e/ou reações:
Reação
Reação
Reação
Reação
com
com
com
com
oxigênio: 4Sm + 3O2 → 2Sm2O3
água: 2Sm + 6H2O → 2Sm(OH)3 + 3H2
halogênios: 2Sm + 3F2 → 2SmF3 / 2Sm + 3Cl2 → 2SmCl3 / 2Sm + 3Br2 → 2SmBr3 / 2Sm + 3I2 → 2SmI3
ácido: 2Sm + 3H2SO4 → 2Sm+++ + 3SO4-- + 3H2
Aplicações:
Semelhante a outros metais de terras raras, é usado em eletrodos de carbono para iluminação de estúdios e projeção
de filmes.
Liga de samário e cobalto é usada para produzir ímãs com resistência à desmagnetização maior do que qualquer
outro material.
Para dopar cristais de fluoreto de cálcio usados em lasers.
O óxido é usado na produção de vidros absorventes de infravermelho, como absorvedor de nêutrons em reatores
nucleares e como catalisador na desidratação e desidrogenação de álcool etílico.
Isótopos:
Simbolo
144
Sm
145
Sm
146
Sm
147
Sm
148
Sm
149
Sm
150
Sm
151
Sm
152
Sm
153
Sm
154
Sm
155
Sm
156
Sm
% natural
3,07
0
0
14,99
11,24
13,82
7,38
0
26,75
0
22,75
0
0
Massa
Meia vida Decaimento
143,911998
Estável
144,913407
340 d
CE p/ 145Pm
145,913038 1,03 108 a α p/ 142Nd
146,914894
Estável
147,914819
Estável
148,917180
Estável
149,917273
Estável
β- p/ 151Eu
150,919929
90 a
151,919728
Estável
β- p/ 153Eu
152,922094 1,929 d
153,922205
Estável
β- p/ 155Eu
154,924636
22,2 m
β- p/ 156Eu
155,92553
9,4 h
EURÓPIO: elemento 63
Símbolo: Eu
Número atômico: 63
Elétrons: [Xe]6s24f7
Peso atômico: 151,964
História:
De Europa. Boisbaudran, em 1890, preparou concentrado de gadolínio e samário, que apresentou linhas espectrais
não pertencentes a nenhum dos dois elementos. Posteriormente, verificou-se que tais linhas eram do európio. Foi
separado pela primeira vez com razoável pureza por Demarcay, em 1901.
Disponibilidade:
Os principais minerais que contêm európio são a monazita (fosfato de cério, lantânio, praseodímio, neodímio, com
óxido de tório) e a bastnazita (fluorcarbonato de metais de terras-raras).
Foi detectada a presença no Sol e em algumas estrelas.
Produção:
Atualmente, é obtido pelo aquecimento de uma mistura do óxido Eu2O3 com 10% de lantânio metálico em um
cadinho sob vácuo. O metal é depositado nas paredes do cadinho.
Propriedades:
Tem aparência de prata, é mole e dúctil. Entra em ignição no ar a cerca de 180°C.
Dos metais de terras raras, é o mais reativo. Oxida-se rapidamente no ar.
Reage com a água de forma similar ao cálcio.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
5244
kg/m3
Ponto de fusão
826
°C
Calor de fusão
9,2
kJ/mol
Ponto de ebulição
1527
°C
Calor de vaporização
143,5
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
Pauling
Estados de oxidação
+3+2
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
90
Condutividade térmica
13,9
W/(m°C)
Calor específico
182
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
3,5
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,15
Módulo de elasticidade
18
GPa
Estrutura cristalina
cúbica de corpo centrado
Compostos e/ou reações:
Reação
Reação
Reação
Reação
com
com
com
com
oxigênio: 4Eu + 3O2 → 2Eu2O3
água: 2Eu + 6H2O → 2Eu(OH)3 + 3H2
halogênios: 2Eu + 3F2 → 2EuF3 // 2Eu + 3Cl2 → 2EuCl3 // 2Eu + 3Br2 → 2EuBr3
ácido: 2Eu + 3H2SO4 → 2Eu+++ + 3SO4-- + 3H2
Aplicações:
Bastante usado na composição do fósforo vermelho de cinescópios.
Como elemento de dopagam de semicondutores para lasers.
Alguns isótopos são bons absorvedores de nêutrons e podem ser empregados em reatores nucleares.
Isótopos:
Simbolo
145
Eu
146
Eu
% natural
0
0
Massa
144,9163
145,9172
Meia vida
5,93 d
4,57 d
147
Eu
0
146,9167
24,4 d
148
Eu
0
147,9182
54,5 d
0
0
47,81
148,9179
149,9197
150,9197
93,1 d
36 a
Estável
0
151,9217
13,5 a
149
Eu
Eu
151
Eu
150
152
Eu
Decaimento
CE p/ 145Sm
CE p/ 146Sm
CE p/ 147Sm
α p/ 143Pm
CE p/ 148Sm
α p/ 143Pm
CE p/ 149Sm
CE p/ 150Sm
CE p/
β- p/
152
152
Sm
Gd
153
Eu
52,19
152,9212
Estável
154
Eu
0
153,9230
8,59 a
155
Eu
Eu
0
0
154,9229
155,9248
4,76 a
15,2 d
156
CE
βββ-
p/
p/
p/
p/
154
Sm
Gd
155
Gd
156
Gd
154
GADOLÍNIO: elemento 64
Símbolo: Gd
Número atômico: 64
Elétrons: [Xe]6s24f75d1
Peso atômico: 157,25
História:
Em homenagem a Gadolin, químico finlandês. O óxido foi separado por Marignac em 1880 e o elemento foi isolado
por Lecoq de Boisbaudran em 1886.
Disponibilidade:
Além da gadolinita (silicato de berílio, ferro e ítrio), ocorre na monazita (fosfato de cério, lantânio, praseodímio,
neodímio, com óxido de tório) e na bastnazita (fluorcarbonato de metais de terras-raras).
Produção:
É produzido pela redução do fluoreto anidro com cálcio metálico: 2GdF3 + 3Ca → 2Gd + 3CaF2.
Propriedades:
Tem aspecto de prata, é maleável e dúctil.
A
estrutura
cristalina
é
hexagonal
e
muda
para
cúbica
de
corpo
centrado
a
1235°C.
É razoavelmente estável no ar seco mas sofre oxidação com a umidade. Reage lentamente com a água e é solúvel
em ácido diluído.
Tem propriedades supercondutoras.
É ferromagnético e a temperatura de Curie (acima da qual o ferromagnetismo desaparece) está na faixa de
temperaturas comuns de ambientes.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
7900
kg/m3
Ponto de fusão
1312
°C
Calor de fusão
10
kJ/mol
Ponto de ebulição
3250
°C
Calor de vaporização
359
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
1,2
Pauling
Estados de oxidação
+3
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
130
Condutividade térmica
10,6
W/(m°C)
Calor específico
235
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
0,94
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,26
Módulo de elasticidade
55
GPa
Estrutura cristalina
hexagonal
Compostos e/ou reações:
Reação
Reação
Reação
Reação
com
com
com
com
oxigênio: 4Gd + 3O2 → 2Gd2O3
água: 2Gd + 6H2O → 2Gd(OH)3 + 3H2
halogênios: 2Gd + 3F2 → 2GdF3 / 2Gd + 3Cl2 → 2GdCl3 / 2Gd + 3Br2 → 2GdBr3 / 2Gd + 3I2 → 2GdI3
ácido: 2Gd + 3H2SO4 → 2Gd+++ + 3SO4-- + 3H2
Aplicações:
Compostos de gadolínio são usados em fósforos de cinescópios.
Adicionados a ligas de ferro, cromo e outras, em proporções próximas de 1%, melhora a trabalhabilidade e a
resistência a altas temperaturas e à oxidação.
Isótopos:
Simbolo
146
Gd
147
Gd
148
Gd
149
Gd
% natural
0
0
0
Massa
145,9183
146,9191
147,9181
Meia vida
48,3 d
1,588 d
75 a
0
148,9193
9,3 d
Decaimento
CE p/ 146Eu
CE p/ 147Eu
α p/ 144Sm
CE p/ 149Eu
α p/ 145Sm
150
Gd
0
149,9187
1,8 106 a
151
Gd
0
150,9203
124 d
0,20
0
2,18
14,80
20,47
15,65
24,84
0
21,86
151,9198
152,9217
153,9209
154,9226
155,9221
156,9240
157,9240
158,9264
159,9270
Estável
241,6 d
Estável
Estável
Estável
Estável
Estável
18,6 h
Estável
152
Gd
Gd
154
Gd
155
Gd
156
Gd
157
Gd
158
Gd
159
Gd
160
Gd
153
α p/ 146Sm
CE p/ 151Eu
α p/ 147Sm
CE p/
153
β- p/
159
Eu
Tb
TÉRBIO: elemento 65
Símbolo: Tb
Número atômico: 65
Peso atômico: 158,92534
Elétrons: [Xe]6s24f9
História:
De Ytterby (vila sueca). Descoberto por Mosander em 1843.
Disponibilidade:
Entre outros, é encontrado na cerita (silicato hidratado de cério), gadolinita (silicato de berílio, ferro e ítrio), monazita
(fosfato de cério, lantânio, praseodímio, neodímio, com óxido de tório), euxenita (titanoniobato de ítrio, cálcio, cério,
urânio e tório), xenotima (fosfato de ítrio).
Produção:
O metal foi isolado há relativamente pouco tempo, com o desenvolvimento da técnica de troca iônica para separação
de elementos de terras raras.
Pode ser obtido pela redução do cloreto ou fluoreto anidro com cálcio em cadinho de tântalo:2TbF3 + 3Ca → 2Tb +
3CaF2.
Impurezas restantes podem ser removidas por fusão a vácuo.
Propriedades:
Tem aspecto de prata, é maleável, dúctil e mole, podendo ser cortado com uma faca.
Apresenta duas formas cristalinas, com temperatura de transição de 1289°C.
É razoavelmente estável no ar.
O óxido tem uma coloração marrom escuro.
Grandeza
Valor
Massa específica do sólido
8219
Ponto de fusão
1356
Calor de fusão
10,8
Ponto de ebulição
3230
Calor de vaporização
295
Temperatura crítica
Eletronegatividade
s/ dado
Estados de oxidação
+4+3
Resistividade elétrica
120
Condutividade térmica
11,1
Calor específico
182
Coeficiente de expansão térmica
1,03
Coeficiente de Poisson
0,26
Módulo de elasticidade
56
Estrutura cristalina
hexagonal
Unidade
kg/m3
°C
kJ/mol
°C
kJ/mol
°C
Pauling
10-8 Ω m
W/(m°C)
J/(kg°C)
10-5 (1/°C)
GPa
Compostos e/ou reações:
Reação
Reação
Reação
Reação
com
com
com
com
oxigênio: 8Tb + 7O2 → 2Tb4O7
água: 2Tb + 6H2O → 2Tb(OH)3 + 3H2
halogênios: 2Tb + 3F2 → 2TbF3 / 2Tb + 3Cl2 → 2TbCl3 / 2Tb + 3Br2 → 2TbBr3 / 2Tb + 3I2 → 2TbI3
ácido: 2Tb + 3H2SO4 → 2Tb+++ + 3SO4-- + 3H2
Aplicações:
Usado, junto com o óxido de zircônio, como estabilizador em células de combustível de altas temperaturas.
Borato de sódio e térbio é usado em dispositivos semicondutores.
Isótopos:
Simbolo
153
Tb
% natural
0
Massa
152,9234
Meia vida
2,34 d
154
Tb
0
153,0247
21,5 h
155
Tb
0
154,9235
5,3 d
156
Tb
0
155,9247
5,3 d
157
Tb
0
156,9240
110 a
158
Tb
0
157,9254
180 a
100
0
0
158,9253
159,9272
160,9276
Estável
72,3 d
6,91 d
159
Tb
Tb
161
Tb
160
Decaimento
CE p/ 153Gd
CE p/ 154Gd
β- p/ 154Dy
CE p/ 155Gd
CE p/ 156Gd
β- p/ 156Dy
CE p/ 157Gd
CE p/ 158Gd
β- p/ 158Dy
β- p/
β- p/
160
161
Dy
Dy
DISPRÓSIO: elemento 66
Símbolo: Dy
Número atômico: 66
Peso atômico: 162,50
Elétrons: [Xe]6s24f10
História:
Do grego dysprositos (de difícil acesso). Descoberto em 1886 por Lecoq de Boisbaudran.
O metal e também seu óxido só foram isolados de forma razoavelmente pura após o desenvolvimento de técnicas de
separação por troca iônica, por volta de 1950.
Disponibilidade:
Ocorre em vários minerais de terras raras como xenotima (fosfato de ítrio), gadolinita (silicato de berílio, ferro e
ítrio), euxenita (titanoniobato de ítrio, cálcio, cério, urânio e tório), monazita (fosfato de cério, lantânio, praseodímio,
neodímio, com óxido de tório) e bastnazita (fluorcarbonato de metais de terras-raras). Os dois últimos são os mais
importantes.
Produção:
Pode ser obtido pela redução do trifluoreto com cálcio: 2DyF3 + 3Ca → 2Dy + 3CaF2.
Propriedades:
Tem aspecto de prata brilhante. É mole, podendo ser cortado com uma faca.
Pode ser usinado sem produzir faísca, se evitado o superaquecimento.
É razoavelmente estável no ar em temperatura ambiente e é atacado e dissolvido por ácidos minerais, concentrados
ou diluídos.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
8551
kg/m3
Ponto de fusão
1407
°C
Calor de fusão
11,06
kJ/mol
Ponto de ebulição
2567
°C
Calor de vaporização
230
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
1,22
Pauling
Estados de oxidação
+3
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
91
Condutividade térmica
10,7
W/(m°C)
Calor específico
167
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
0,99
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,25
Módulo de elasticidade
61
GPa
Estrutura cristalina
hexagonal
Compostos e/ou reações:
Reação
Reação
Reação
Reação
com
com
com
com
oxigênio: 4Dy + 3O2 → 2Dy2O3
água: 2Dy + 6H2O → 2Dy(OH)3 + 3H2
halogênios:2Dy + 3F2 → 2DyF3 / 2Dy + 3Cl2 → 2DyCl3 / 2Dy + 3Br2 → 2DyBr3 / 2Dy + 3I2 → 2DyI3
ácido: 2Dy + 3H2SO4 → 2Dy+++ + 3SO4-- + 3H2
Aplicações:
Até o momento, aplicações estão restritas ao campo científico e algumas podem ser sugeridas em razão do alto
ponto de fusão, capacidade de absorção de nêutrons e outros: reatores nucleares, lasers, análises químicas, fósforos
para cinescópios.
Isótopos:
Simbolo
% natural
Massa
Meia vida
152
0
151,9247
2,37 h
153
0
152,9258
6,3 h
154
0
0
0,06
0
0,10
0
2,34
18,91
25,51
24,90
28,18
0
0
153,9244
154,9258
155,9243
156,9255
157,9244
158,9257
159,9252
160,9269
161,9268
162,9287
163,9292
164,9317
165,9328
3 106 a
9,9 h
Estável
8,1 h
Estável
144 d
Estável
Estável
Estável
Estável
Estável
2,33 h
3,4 d
Dy
Dy
Dy
Dy
156
Dy
157
Dy
158
Dy
159
Dy
160
Dy
161
Dy
162
Dy
163
Dy
164
Dy
165
Dy
166
Dy
155
Decaimento
CE p/ 152Tb
α p/ 148Gd
CE p/ 153Tb
α p/ 149Gd
α p/ 150Gd
CE p/ 155Tb
CE p/
157
Tb
CE p/
159
Tb
β- p/
β- p/
165
166
Ho
Ho
HÓLMIO: elemento 67
Símbolo: Ho
Número atômico: 67
Peso atômico: 164,93032
Elétrons: [Xe]6s24f11
História:
De Holmia, forma latinizada de Stockholm (Suécia). Em 1878, os químicos suíços Delafontaine e Soret anunciaram
a existência de um certo elemento X. Mais tarde, de forma independente, foi descoberto pelo sueco Cleve e o nome
foi dado em razão da sua cidade natal.
Em 1911, Homberg preparou o óxido, uma substância de cor amarela.
Disponibilidade:
Encontrado em minerais como gadolinita (silicato de berílio, ferro e ítrio), monazita (fosfato de cério, lantânio,
praseodímio, neodímio, com óxido de tório) e outros minerais de terras raras.
A monazita contém cerca de 0,05% de hólmio.
Produção:
Pode ser obtido pela redução do cloreto ou fluoreto anidro com cálcio metálico.
Exemplo: 2HoF3 + 3Ca → 2Ho + 3CaF2.
Propriedades:
No estado puro, tem aspecto de prata brilhante. É razoavelmente mole e maleável. É estável no ar em temperatura
ambiente. Oxida-se rapidamente no ar úmido e em temperaturas elevadas.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
8795
kg/m3
Ponto de fusão
1461
°C
Calor de fusão
17
kJ/mol
Ponto de ebulição
2720
°C
Calor de vaporização
265
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
1,23
Pauling
Temperatura crítica
+3
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
94
Condutividade térmica
16,2
W/(m°C)
Calor específico
165
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
1,12
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,23
Módulo de elasticidade
65
GPa
Estrutura cristalina
hexagonal
Compostos e/ou reações:
Reação
Reação
Reação
Reação
com
com
com
com
oxigênio: 4Ho + 3O2 → 2Ho2O3
água: 2Ho + 6H2O → 2Ho(OH)3 + 3H2
halogênios: 2Ho + 3F2 → 2HoF3 / 2Ho + 3Cl2 → 2HoCl3 / 2Ho + 3Br2 → 2HoBr3 / 2Ho + 3I2 → 2HoI3
ácido: 2Ho + 3H2SO4 → 2Ho+++ + 3SO4-- + 3H2
Aplicações:
Na prática, não existem aplicações importantes.
Isótopos:
Simbolo
161
Ho
162
Ho
163
Ho
% natural
0
0
0
Massa
160,9279
161,9291
162,9287
Meia vida
2,48 h
15 m
4,57 103 a
164
0
163,9302
29 m
165
100
0
0
164,9303
165,9323
166,9331
Estável
1,117 d
3,1 h
Ho
Ho
Ho
167
Ho
166
Decaimento
CE p/ 161Dy
CE p/ 161Dy
CE p/ 161Dy
CE p/ 161Dy
β- p/ 164Er
β- p/
β- p/
166
167
Er
Er
ÉRBIO: elemento 68
Símbolo: Er
Número atômico: 68
Peso atômico: 167,259
Elétrons: [Xe]6s24f12
História:
De Ytterby (cidade sueca). Fez parte de um dos compostos separados do mineral gadolinita (silicato de berílio, ferro
e ítrio) em 1842, por Mosander.
Em 1905, Urbain e James conseguiram, de forma independente, isolar o óxido razoavelmente puro.
O metal foi produzido pela primeira vez, com aceitável grau de pureza, por Klemm e Bommer em 1934, através da
redução do cloreto anidro com vapor de potássio.
Produção:
De forma pura, pode ser obtido pela redução do fluoreto com cálcio metálico: 2ErF3 + 3Ca → 2Er + 3CaF2.
Propriedades:
Tem aspecto de prata brilhante, é mole e maleável.
É relativamente estável no ar e não se oxida tão rapidamente quanto outro metal de terras raras.
De forma similar a outros metais de terras raras, suas propriedades são afetadas pelo grau de pureza.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
9066
kg/m3
Ponto de fusão
1497
°C
Calor de fusão
19,9
kJ/mol
Ponto de ebulição
2868
°C
Calor de vaporização
285
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
1,24
Pauling
Estados de oxidação
+3
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
86
Condutividade térmica
14,3
W/(m°C)
Calor específico
168
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
1,22
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,24
Módulo de elasticidade
70
GPa
Estrutura cristalina
hexgonal
Compostos e/ou reações:
Reação
Reação
Reação
Reação
com
com
com
com
oxigênio: 4Er + 3O2 → 2Er2O3
água: 2Er + 6H2O → 2Er(OH)3 + 3H2
halogênios: 2Er + 3F2 → 2ErF3 / 2Er + 3Cl2 → 2ErCl3 / 2Er + 3Br2 → 2ErBr3 / 2Er + 3I2 → 2ErI3
ácido: 2Er + 3H2SO4 → 2Er+++ + 3SO4-- + 3H2
Aplicações:
Tem algum uso em reatores nucleares e em metalurgia. Adicionado ao vanádio, reduz a dureza e melhora a
trabalhabilidade. O óxido de érbio dá uma coloração rosa a vidros e esmaltes.
Isótopos:
Simbolo
160
Er
161
Er
162
Er
163
Er
164
Er
165
Er
166
Er
167
Er
168
Er
169
Er
170
Er
171
Er
172
Er
% natural
0
0
0,14
0
1,61
0
33,61
22,93
26,78
0
14,93
0
0
Massa
159,9291
160,9300
161,9288
162,9300
163,9292
164,9307
165,9303
166,9320
167,9324
168,9346
169,9355
170,9380
171,9394
Meia vida
1,19 d
3,21 h
Estável
1,25 h
Estável
10,36 h
Estável
Estável
Estável
9,40 d
Estável
7,52 h
2,05 d
Decaimento
CE p/ 160Ho
CE p/ 161Ho
CE p/
163
Ho
CE p/
165
Ho
β- p/
169
Tm
β- p/
β- p/
171
Tm
Tm
172
TÚLIO: elemento 69
Símbolo: Tm
Número atômico: 69
Peso atômico: 168,93421
Elétrons: [Xe]6s24f13
História:
De Thule (antigo nome da Escandinávia). Descoberto por Cleve em 1879.
Disponibilidade:
A principal fonte é a monazita (fosfato de cério, lantânio, praseodímio, neodímio, com óxido de tório), que contém
cerca de 0,007% do elemento.
Já foi considerado o menos abundante dos metais de terras raras, mas posteriores descobertas o retiraram desta
classificação.
Produção:
Pode ser obtido pela redução do óxido com lantânio metálico ou pela redução do fluoreto com cálcio (2TmF3 + 3Ca →
2Tm + 3CaF2).
Propriedades:
Tem aparência prata acinzentada, é mole, maleável e dúctil. Pode ser cortado com uma faca.
Grandeza
Valor
Massa específica do sólido
9321
Ponto de fusão
1545
Calor de fusão
16,84
Ponto de ebulição
1950
Calor de vaporização
191
Temperatura crítica
s/ dado
Eletronegatividade
1,25
Estados de oxidação
+3+2
Resistividade elétrica
70
Condutividade térmica
18,8
Calor específico
160
Coeficiente de expansão térmica
1,33
Coeficiente de Poisson
0,21
Módulo de elasticidade
74
Estrutura cristalina
hexagonal
Unidade
kg/m3
°C
kJ/mol
°C
kJ/mol
°C
Pauling
10-8 Ω m
W/(m°C)
J/(kg°C)
10-5 (1/°C)
GPa
Compostos e/ou reações:
Reação
Reação
Reação
Reação
com
com
com
com
oxigênio: 4Tm + 3O → 2Tm2O3
água: 2Tm + 6H2O → 2Tm(OH)3 + 3H2
halogênios: 2Tm + 3F2 → 2TmF3 / 2Tm + 3Cl2 → 2TmCl3 / 2Tm + 3Br2 → 2TmBr3 / 2Tm + 3I2 → 2TmI3
ácido: 2Tm + 3H2SO4 → 2Tm+++ + 3SO4-- + 3H2
Aplicações:
São poucas as aplicações práticas.
Isótopos:
Simbolo
165
Tm
166
Tm
167
Tm
% natural
0
0
0
Massa
164,9324
165,9336
166,9328
Meia vida
1,253 d
7,70 h
9,24 d
168
Tm
0
167,9342
93,1 d
169
Tm
100
168,9342
Estável
170
Tm
0
169,9358
128,6 d
171
Tm
Tm
0
0
170,9364
171,9384
1,92 a
2,65 d
172
Decaimento
CE p/ 165Er
CE p/ 166Er
CE p/ 167Er
CE p/ 168Er
β- p/ 168Yb
CE p/ 170Er
β- p/ 170Yb
β- p/ 171Yb
β- p/ 172Yb
ITÉRBIO: elemento 70
Símbolo: Yb
Número atômico: 70
Peso atômico: 173,04
Elétrons: [Xe]6s24f14
História:
De Ytterby (cidade sueca). Em 1878, Marignac descobriu uma nova substância, que ele chamou de ytterbia, no
mineral então chamado de erbia.
Urbain, em 1907, separou a ytterbia em dois componentes, batizados de neoytterbia e lutecia. São os elementos
conhecidos hoje por itérbio e lutécio.
Ambos foram descobertos, de forma independente, por Welsbach, na mesma época.
O elemento foi isolado pela primeira vez por Klemm e Bonner em 1937, através da redução do tricloreto com
potássio.
Disponibilidade:
A principal fonte é a monazita (fosfato de cério, lantânio, praseodímio, neodímio, com óxido de tório), que contém
cerca de 0,03% de itérbio.
Propriedades:
Tem aspecto de prata brilhante, é mole, maleável e dúctil.
Apesar de ser razoavelmente estável, deve ser armazenado em embalagens fechadas, para proteção contra ar e
umidade.
É atacado por ácidos minerais concentrados ou diluídos.
Reage lentamente com a água.Tem três variedades alotrópicas com pontos de transição a -13 e 795°C.
Na temperatura ambiente, ocorre a variedade beta, com estrutura cúbica de face centrada. Acima, a variedade
gama, com estrutura cúbica de corpo centrado.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
6980
kg/m3
Ponto de fusão
824
°C
Calor de fusão
7,66
kJ/mol
Ponto de ebulição
1196
°C
Calor de vaporização
128,9
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
s/ dado
Pauling
Estados de oxidação
+3+2
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
28
Condutividade térmica
38,5
W/(m°C)
Calor específico
154
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
2,63
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,21
Módulo de elasticidade
24
GPa
Estrutura cristalina
cúbica de face centrada
Compostos e/ou reações:
Reação
Reação
Reação
Reação
com
com
com
com
oxigênio: 4Yb + 3O2 → 2Yb2O3
água: 2Yb + 6H2O → 2Yb(OH)3 + 3H2
halogênios:2Yb + 3F2 → 2YbF3 / 2Yb + 3Cl2 → 2YbCl3 / 2Yb + 3Br2 → 2YbBr3 / 2Yb + 3I2 → 2YbI3
ácido: 2Yb + 3H2SO4 → 2Yb+++ + 3SO4-- + 3H2
Aplicações:
Apenas experimentos metalúrgicos e químicos.
Isótopos:
Simbolo
166
Yb
167
Yb
168
Yb
169
Yb
170
Yb
171
Yb
172
Yb
173
Yb
174
Yb
175
Yb
176
Yb
177
Yb
% natural
0
0
0,13
0
3,04
14,28
21,83
16,13
31,83
0
12,76
0
Massa
165,9339
166,9349
167,9339
168,9352
169,9348
170,9363
171,9364
172,9382
173,9389
174,9413
175,9426
176,9453
Meia vida
2,363 d
17,5 m
Estável
32,03 d
Estável
Estável
Estável
Estável
Estável
4,19 d
Estável
1,9 h
Decaimento
CE p/ 166Tm
CE p/ 167Tm
CE p/
169
β- p/
175
Lu
β- p/
177
Lu
Tm
LUTÉCIO: elemento 71
Símbolo: Lu
Número atômico: 71
Peso atômico: 174,967
Elétrons: [Xe]6s24f145d1
História:
De Lutetia (antigo nome de Paris). Em 1878, Marignac descobriu uma nova substância, que ele chamou de
ytterbia, no mineral então chamado de erbia.
Urbain, em 1907, separou a ytterbia em dois componentes, batizados de neoytterbia e lutecia. São os elementos
conhecidos hoje por itérbio e lutécio. Ambos foram descobertos de forma independente por Welsbach, na mesma
época.
Disponibilidade:
Ocorre em quantidades muito pequenas em minerais contendo ítrio. A monazita (fosfato de cério, lantânio,
praseodímio, neodímio, com óxido de tório) contém cerca de 0,003% e é sua principal fonte.
Produção:
Pode ser obtido pela redução do cloreto ou fluoreto anidros por um álcali ou metal alcalino terroso.
Propriedades:
Tem aspecto branco prateado e é relativamente estável no ar.
Grandeza
Massa específica do sólido
Ponto de fusão
Calor de fusão
Ponto de ebulição
Calor de vaporização
Temperatura crítica
Eletronegatividade
Estados de oxidação
Resistividade elétrica
Condutividade térmica
Calor específico
Coeficiente de expansão térmica
Coeficiente de Poisson
Módulo de elasticidade
Estrutura cristalina
Valor
9841
1652
18,6
3402
356
s/ dado
1,27
+3
56
16,4
154
0,99
0,26
69
Unidade
kg/m3
°C
kJ/mol
°C
kJ/mol
°C
Pauling
10-8 Ω m
W/(m°C)
J/(kg°C)
10-5 (1/°C)
GPa
hexagonal
Compostos e/ou reações:
Reação
Reação
Reação
Reação
com
com
com
com
oxigênio: 4Lu + 3O2 → 2Lu2O3
água: 2Lu + 6H2O → 2Lu(OH)3 + 3H2
halogênios: 2Lu + 3F2 → 2LuF3 / 2Lu + 3Cl2 → 2LuCl3 / 2Lu + 3Br2 → 2LuBr3 / 2Lu + 3I2 → 2LuI3
ácido: 2Lu + 3H2SO4 → 2Lu+++ + 3SO4-- + 3H2
Aplicações:
Na prática, não existem aplicações importantes.
Isótopos:
Simbolo
169
Lu
170
Lu
171
Lu
172
Lu
173
Lu
174
Lu
175
Lu
176
Lu
177
Lu
% natural
0
0
0
0
0
0
97,41
2,59
0
Massa
Meia vida Decaimento
168,9377
1,419 d CE p/ 169Yb
169,9385
2,01 d
CE p/ 170Yb
170,9379
8,24 d
CE p/ 171Yb
171,9391
6,70 d
CE p/ 172Yb
172,9389
1,37 a
CE p/ 173Yb
173,9403
3,3 a
CE p/ 174Yb
174,9408
Estável
175,9427 3,6 1010 a β- p/ 176Hf
β- p/ 177H
176,9438
6,75 d
HÁFNIO: elemento 72
Símbolo: Hf
Número atômico: 72
Peso atômico: 178,49
Elétrons: [Xe]6s24f145d2
História:
De Hafnia (nome latino para Copenhague). A descoberta é atribuída a D Coster e G von Hevesey em 1932. O nome
foi dado em razão da cidade onde ela ocorreu.
Disponibilidade:
Está sempre associado ao zircônio, cujos minerais contêm 1 a 5% de háfnio.
Produção:
Atualmente, é obtido pela redução do tetracloreto com magnésio ou sódio.
Propriedades:
É um metal dúctil com aspecto de prata brilhante.
Sua propriedades são bastante influenciadas por impurezas de zircônio. De todos os elementos, zircônio e háfnio são
os mais difíceis de separar.
A massa específica do háfnio é cerca do dobro da do zircônio, embora quimicamente ambos sejam bastante
semelhantes.
É resistente a álcalis concentrados mas em altas temperaturas reage com oxigênio, nitrogênio, carbono, boro,
enxofre, silício. Com halogênios, reage diretamente para formar haletos.
Pode ser ligado com ferro, titânio, nióbio, tântalo e outros metais.
Absorve hidrogênio a 700°C.
O carboneto de háfnio é o composto binário mais refratário e o nitreto, que tem ponto de fusão de 3310°C, é o mais
refratário nitreto metálico.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
13310
kg/m3
Ponto de fusão
2233
°C
Calor de fusão
25,5
kJ/mol
Ponto de ebulição
4602
°C
Calor de vaporização
630
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
1,3
Pauling
Estados de oxidação
+4
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
30
Temp de supercondutividade
0,128
K
Condutividade térmica
23
W/(m°C)
Calor específico
144
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
0,59
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,37
Módulo de elasticidade
78
GPa
Estrutura cristalina
hexagonal
Compostos e/ou reações:
Reação
Reação
Reação
Reação
Reação
com
com
com
com
com
oxigênio: Hf + O2 → HfO2
água: não ocorre.
halogênios: Hf + 2F2 → HfF4 // Hf + 2Cl2 → HfCl4 // Hf + 2Br2 → HfBr4 // Hf + 2I2 → HfI4
ácido: é resistente à maioria dos ácidos.
base: não ocorre, mesmo se aquecido.
Aplicações:
Devido às propriedades mecânicas, resistência à corrosão e absorção de nêutrons, háfnio é usado em barras de
controle de reatores nucleares.
Também empregado em algumas lâmpadas incandescentes e como eliminador de oxigênio em válvulas eletrônicas.
Isótopos:
Simbolo
% natural
Massa
Meia vida
0
171,9395
1,87 a
172
Hf
173
Hf
174
Hf
0
0,16
172,9407
23,6 h
173,9400
15
2,0 10
175
0
174,9415
70 d
176
5,26
175,9414
Estável
177
18,60
176,9432
Estável
178
27,28
177,9437
Estável
179
13,62
178,9458
Estável
180
35,08
179,9465
Estável
181
0
180,9491
42,4 d
Hf
Hf
Hf
Hf
Hf
Hf
Hf
182
Hf
0
181,9506
6
9 10 a
a
Decaimento
CE p/
172
Lu
CE p/
173
Lu
α p/
170
Yb
CE p/
175
β- p/
181
Ta
β- p/
182
Ta
Lu
TÂNTALO: elemento 73
Símbolo: Ta
Número atômico: 73
Peso atômico: 180,9479
Elétrons: [Xe]6s24f145d3
História:
Da mitologia grega Tantalus (pai de Niobe). Descoberto em 1802 por Ekeberg, com a suposição de que tântalo e
nióbio eram elementos idênticos.
Rowe, em 1844, e Marignac, em 1866, demonstraram que os ácidos tantálico e nióbico eram diferentes.
Os primeiros pesquisadores conseguiram apenas o metal de forma impura. Von Bolton, em 1903, isolou pela primeira
vez, com razoável grau de pureza.
Disponibilidade:
Encontrado em minerais como a columbita (tântalo-niobato de ferro e manganês) e a tantalita (tantalato e niobato
de ferro e manganês).
Produção:
A separação do tântalo do nióbio demanda várias complexas etapas.
Comercialmente o metal pode ser obtido por eletrólise do fluortantalato de potássio fundido, redução do
fluortantalato de potássio com sódio ou reação do carboneto de tântalo com o óxido de tântalo.
Propriedades:
É um metal cinza, pesado e bastante duro. No estado puro, é dúctil e pode ser trefilado em arames finos, que são
usados como filamentos para evaporar metais como o alumínio.
Tem excelente resistência à corrosão em temperaturas abaixo de 150°C. É atacado somente pelo ácido fluorídrico,
por soluções ácidas contendo o íon fluoreto e por trióxido de enxofre. Álcalis o atacam de forma bastante lenta.
Torna-se mais reativo em altas temperaturas.
O ponto de fusão é alto, inferior apenas aos do tungstênio e rênio.
Filmes de óxido de tântalo são estáveis e possuem boas propriedades dielétricas.
É supercondutor a -268,7°C.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
16650
kg/m3
Ponto de fusão
3017
°C
Calor de fusão
36
kJ/mol
Ponto de ebulição
5458
°C
Calor de vaporização
735
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
1,5
Pauling
Estados de oxidação
+5
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
13
Condutividade térmica
57,5
W/(m°C)
Calor específico
140
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
0,63
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
Módulo de elasticidade
Estrutura cristalina
0,34
186
GPa
cúbica de corpo centrado
Compostos e/ou reações:
Reação com oxigênio: não ocorre em condições usuais.
Reação com nitrogênio: não ocorre em condições usuais.
Reação com água: não ocorre em condições usuais.
Reação com halogênios (ocorre se aquecido):
2Ta + 5F2 → 2TaF5 / 2Ta + 5Cl2 → 2TaCl5 / 2Ta + 5Br2 → 2TaBr5 / 2Ta + 5I2 → 2TaI5
Reação com ácido: não é atacado pela maioria.
Reação com base: bastante lenta em condições usuais.
Aplicações:
É
usado
na
fabricação
de
capacitores
eletrolíticos
e
em
partes
de
fornos
a
vácuo.
Também empregado em equipamentos de processamento de produtos químicos, reatores nucleares, aviões e
mísseis.
O tântalo é completamente imune aos líquidos do corpo humano e não é agressivo. Por isso, tem encontrado
aplicações cirúrgicas.
É componente de diversas ligas caracterizadas pelo alto ponto de fusão, alta resistência e boa ductilidade.
Óxido de tântalo é usado em vidros especiais, de alto índice de refração, para câmaras fotográficas.
Em vários casos, o tântalo é um substituto mais econômico para a platina.
Isótopos:
Simbolo
177
Ta
178
Ta
179
Ta
% natural
0
0
0
Massa
176,9445
177,9458
178,9459
Meia vida
2,356 d
9,29 m
1,8 a
Ta
0
179,9475
8,15 h
Tam
0,012
179,9475
99,988
0
0
180,9480
181,9502
182,9514
180
180
181
Ta
Ta
183
Ta
182
> 1,2 1015
a
Estável
114,43 d
5,1 d
Decaimento
CE p/ 177Hf
CE p/ 178Hf
CE p/ 179Hf
CE p/ 180Hf
β- p/ 180W
CE p/ 180Hf
β- p/ 180W
β- p/
β- p/
182
183
W
W
TUNGSTÊNIO: elemento 74
Símbolo: W
Número atômico: 74
Peso atômico: 183,84
Elétrons: [Xe]6s24f145d4
História:
Do sueco tung e sten (pedra pesada).
No século 17, mineiros na Saxônia (uma região da Alemanha) observaram que um certo tipo de pedra prejudicava a
redução da cassiterita (um mineral do estanho). Deram a essa pedra um apelido em Alemão (wolfert ou wolfrahm).
Por isso o metal é também chamado de volfrâmio e o símbolo é W.
Axel Fredrik Cronstedt, químico sueco, observou em 1758 a existência de um mineral anormalmente pesado, que ele
chamou de tung-sten (pedra pesada em sueco).
Peter Woulfe, em 1779, concluiu que um novo elemento deveria existir em um mineral atualmente conhecido por
volframita.
Em 1781, Scheele verificou que um novo ácido poderia ser feito a partir do mineral atualmente chamado de
scheelita.
Em 1783, os irmãos Elhuyar prepararam um ácido a partir da volframita, que era idêntico ao obtido por Scheele
(ácido túngstico). No mesmo ano, conseguiram o tungstênio pela redução do óxido com carvão vegetal.
Disponibilidade:
O elemento não é abundante. A concentração na crosta terrestre é cerca de 0,00013%.
Ocorre em minerais como volframita (tungstato de ferro e manganês, (Fe,Mn)WO4), scheelita (tungstato de cálcio,
CaWO4), ferberita (tungstato ferroso e manganoso), huebnerita (tungstato de manganês).
Os minerais são normalmente achados em locais de origem magmática ou hidrotérmica. Volframita e scheelita são
freqüentemente encontrados em veios resultantes da penetração de magma em fendas da crosta terrestre. Boa parte
dos depósitos estão em cadeias de montanhas como os Alpes, Himalaia e cinturão do Pacífico. Os minerais de
processamento comercialmente viável produzem WO3 na proporção de 0,3 a 1%.
A mineração é geralmente subterrânea. São poucas as minas superficiais.
Produção:
Os minerais são quebrados e moídos. A concentração é feita por métodos gravitacionais combinados com outros
como separação magnética. O óxido é obtido por meios químicos.
Comercialmente, o metal é obtido pela redução do óxido com hidrogênio ou carbono.
Volframita concentrada pode ser processada com carvão para produzir ferro-tungstênio (FeW), que é usado como
agente de liga na produção de aços. Scheelita concentrada pode ser adicionada diretamente ao aço fundido.
Estima-se que cerca de 30% da produção é reciclada, a maior parte a partir de ferramentas industriais e aços. É
insignificante o reaproveitamento a partir de lâmpadas, eletrodos e similares.
Propriedades:
No estado puro, tem uma coloração cinza aço.
Tungstênio de elevada pureza pode ser cortado com serra, forjado, trefilado. O metal impuro é quebradiço e difícil de
trabalhar.
É o metal de mais alto ponto de fusão e o de maior resistência em temperaturas acima de 1650°C. A temperatura de
ebulição está perto da temperatura da superfície solar.
Sofre oxidação no ar em altas temperaturas. A resistência à corrosão é muito boa. É apenas levemente atacado pela
maioria dos ácidos minerais.
A expansão térmica é similar à dos vidros de borossilicato (sais oxigenados com boro e silício, usados em vidros
resistentes a variações de temperatura), o que o faz ideal para uniões seladas vidro-metal. Os vidros mencionados
são popularmente chamados de pírex.
Tungstênio e seus compostos são geralmente de baixa toxidade.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
19250
kg/m3
Ponto de fusão
3422
°C
Calor de fusão
35,4
kJ/mol
Ponto de ebulição
5555
°C
Calor de vaporização
824
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
2,36
Pauling
+6+5+4
Estados de oxidação
+3+2 0
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
5
Condutividade térmica
174
W/(m°C)
Calor específico
132
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
0,45
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,28
Módulo de elasticidade
411
GPa
Estrutura cristalina
cúbica de corpo centrado
Compostos e/ou reações:
Reação com oxigênio: W + 3F2 → WF6
Reação com água: não ocorre em condições usuais.
Reação com halogênios: W + 3F2 → WF6
As reações com cloro e bromo ocorrem acima de 260°C:W + 3Cl2 → WCl6 / 2W + 5Cl2 → 2WCl5 / W + 3Br2 → WBr6
Aparentemente, não reage com iodo.
Reação com ácido: é resistente à maioria.
Reação com base: não ocorre.
Aplicações:
Amplamente empregado em filamentos de lâmpadas e válvulas eletrônicas. Em elementos de aquecimento para
fornos elétricos. Contatos elétricos de alta robustez.
Aços rápidos e várias outras ligas de aço contêm tungstênio. E muitas outras aplicações aeroespaciais e de alta
temperatura.
Carboneto de tungstênio (WC) é um material quase tão duro quanto diamante e usado em ferramentas para cortar
metais e em brocas de perfuração. É uma das aplicações mais importantes do metal.
Tungstatos de cálcio e de magnésio são usados em lâmpadas fluorescentes.
Dissulfeto de tungstênio é um lubrificante seco, estável a 500°C. Sais e outros compostos de tungstênio são usados
na indústria química, em tintas, etc.
Isótopos:
Simbolo
178
W
179
W
180
W
181
W
182
W
183
W
184
W
% natural
0
0
0,12
0
26,50
14,31
30,64
Massa
177,9459
178,9471
179,9467
180,9482
181,9482
182,9502
183,9509
Meia vida
21,6 d
38 m
Estável
121,2 d
Estável
Estável
Estável
Decaimento
CE p/ 178Ta
CE p/ 179Ta
CE p/
181
Ta
185
W
186
W
187
W
188
W
0
28,43
0
0
184,9534
185,9544
186,9572
187,9585
74,8 d
Estável
23,9 h
69,4 d
β- p/
185
Re
β- p/
β- p/
187
Re
Re
188
RÊNIO: elemento 75
Símbolo: Re
Número atômico: 75
Peso atômico: 186,207
Elétrons: [Xe]6s24f145d5
História:
Do latim Rhenus (o rio Reno). Em 1925, Noddack, Tacke, e Berg observaram a presença do elemento em minerais
de platina, na columbita (tântalo-niobato de ferro e manganês), na gadolinita (silicato de berílio, ferro e ítrio) e na
molibdenita (sulfeto de molibdênio). Em 1928, conseguiram extrair 1 g de rênio a partir do processamento de
aproximadamente 660 kg de molibdenita.
Disponibilidade:
Não ocorre de forma livre e não há um mineral específico. Encontra-se distribuído pela crosta terrestre, na proporção
estimada de 0,001 ppm.
Produção:
Comercialmente é obtido como subproduto do processamento de alguns minerais, como os de molibdênio.
Propriedades:
Tem aspecto branco prateado e, no estado recozido, é bastante dúctil, podendo ser trabalhado a frio.
A massa específica é elevada, superada apenas pela platina, irídio e ósmio. O ponto de fusão também é alto, inferior
apenas ao tungstênio e carbono.
Ligas de rênio e molibdênio são supercondutoras a 10K.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
21020
kg/m3
Ponto de fusão
3186
°C
Calor de fusão
33,2
kJ/mol
Ponto de ebulição
5596
°C
Calor de vaporização
705
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
1,9
Pauling
Estados de oxidação
+7+6+4+2-1
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
18
Condutividade térmica
47,9
W/(m°C)
Calor específico
137
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
0,62
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,3
Módulo de elasticidade
463
GPa
Estrutura cristalina
hexagonal
Compostos e/ou reações:
Reação com oxigênio: 4Re + 7O2 → 2Re2O7
Reação com água: não ocorre em condições usuais.
Reação com halogênios: Re + 3F2 → ReF6 // 2Re + 7F2 → 2ReF7
Sem dados para os demais.
Reação com ácido: não é atacado pelos ácidos clorídrico e fluorídrico. Reage com os ácidos nítrico e sulfúrico
concentrado.
Reação com base: s/ dados.
Aplicações:
Em filamentos para espectrógrafos e detectores de íons.
Em contatos elétricos de alta resistência ao desgaste.
Em termopares (com tungstênio) para temperaturas até 2200°C.
Fios de rênio são usados em lâmpadas de flash para fotografia.
Como catalisador em processos químicos diversos.
Como aditivo em ligas de tungstênio e de molibdênio, para melhorar propriedades físicas.
Isótopos:
Simbolo % natural
182
Re
0
Massa
181,9512
Meia vida
2,67 d
Decaimento
CE p/ 182W
183
Re
184
Re
185
Re
186
Re
187
Re
Re
189
Re
188
0
0
37,4
182,9508
183,9525
184,9530
70 d
38 d
Estável
0
185,9550
3,78 d
62,6
0
0
186,9557
187,9581
188,9592
Estável
16,94 h
24 h
183
CE p/
CE p/
184
W
W
CE p/ 186W
β- p/ 186Os
β- p/
β- p/
188
189
Os
Os
ÓSMIO: elemento 76
Símbolo: Os
Número atômico: 76
Elétrons: [Xe]6s24f145d6
Peso atômico: 190,23
História:
Do grego osme (cheiro). Descoberto em 1803 por Tennant no resíduo formado pela ação da água régia (mistura, na
proporção de 3 para 1, de ácido clorídrico a 35% e ácido nítrico a 65%) na platina bruta.
Disponibilidade:
Ocorre junto à platina e a outros metais do grupo. Também em minerais de níquel, em minúsculas proporções, mas
comercialmente extraível.
Propriedades:
É um metal de aspecto branco azulado, bastante duro e quebradiço, mesmo em altas temperaturas.
A massa específica é praticamente igual à do irídio e ambos formam o par dos elementos mais pesados.
É tóxico, exigindo cuidados e proteções adequados.
O tetróxido é altamente tóxico, funde a 30°C e ferve a 130°C sob pressão normal.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
22610
kg/m3
Ponto de fusão
3033
°C
Calor de fusão
31,8
kJ/mol
Ponto de ebulição
5012
°C
Calor de vaporização
630
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
2,2
Pauling
+8+6+4
Estados de oxidação
+3+2 0-2
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
8,1
Condutividade térmica
87,6
W/(m°C)
Calor específico
131
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
0,51
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,25
Estrutura cristalina
hexagonal
Compostos e/ou reações:
Reação com oxigênio: Os + 2O2 → OsO4
Reação com água: não ocorre em condições usuais.
Reação com halogênios: Os + 3F2 → OsF6 // Os + 2Cl2 → OsCl4 // Os + 2Br2 → OsBr4
Sem dado para iodo.
Reação com ácido: s/ dado.
Reação com base: s/ dado.
Aplicações:
O tetróxido é usado para detectar impressões digitais e como corante para análises em microscópios.
O metal é quase sempre usado para formar ligas bastantes duras com outros metais do grupo da platina. Tais ligas
são empregadas em eixos e agulhas de instrumentos, contatos elétricos, etc.
Isótopos:
Simbolo
182
Os
183
Os
184
Os
185
Os
186
Os
% natural
0
0
0,02
0
1,59
Massa
181,9522
182,9531
183,9525
184,9540
185,9538
Meia vida
21,5 h
13 h
Estável
93,6 d
Estável
Decaimento
CE p/ 182Re
CE p/ 183Re
CE p/
185
Re
187
Os
Os
189
Os
190
Os
191
Os
192
Os
193
Os
194
Os
188
1,96
13,24
16,15
26,26
0
40,78
0
0
186,9557
187,9558
188,9581
189,9584
190,9609
191,9615
192,9641
193,9652
Estável
Estável
Estável
Estável
15,4 d
Estável
30,5 h
6,0 a
β- p/
191
Ir
β- p/
β- p/
193
Ir
Ir
194
IRÍDIO: elemento 77
Símbolo: Ir
Número atômico: 77
Peso atômico: 192,217
Elétrons: [Xe]6s24f145d7
História:
Do latim iris (arco íris). Descoberto por Tennant em 1803, no resíduo da platina bruta dissolvida por água régia
(mistura, na proporção de 3 para 1, de ácido clorídrico a 35% e ácido nítrico a 65%).
Os seus sais são coloridos, motivo da origem do nome.
Disponibilidade:
Ocorre de forma nativa, associado à platina e a metais similares. Também obtido como subproduto da mineração do
níquel.
Propriedades:
É um metal similar à platina, mas com um aspecto levemente amarelado.
Irídio é o metal de maior resistência à corrosão. Não é atacado por qualquer ácido, nem mesmo por água régia. É
atacado por sais fundidos como cloreto de sódio e cianeto de sódio.
É muito duro e quebradiço e, por isso, de difícil usinagem.
Ao lado do ósmio, é o metal de maior massa específica.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
22650
kg/m3
Ponto de fusão
2466
°C
Calor de fusão
26,1
kJ/mol
Ponto de ebulição
4428
°C
Calor de vaporização
560
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
2,2
Pauling
+6+4+3
Estados de oxidação
+2+1 0-1
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
4,7
Condutividade térmica
147
W/(m°C)
Calor específico
130
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
0,64
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,26
Módulo de elasticidade
528
GPa
Estrutura cristalina
cúbica de face centrada
Compostos e/ou reações:
Reação
Reação
Reação
Reação
com
com
com
com
oxigênio: Ir + O2 → IrO2 (ocorre com aquecimento).
água: não ocorre.
halogênios: 2Ir + 3F2 → 2IrF3 / 2Ir + 3Cl2 → 2IrCl3 / 2Ir + 3Br2 → 2IrBr3 / 2Ir + 3I2 → 2IrI3
ácido: não ocorre.
Aplicações:
Usado para endurecer platina, em cadinhos, em peças e partes que operam sob altas temperaturas, em contatos
elétricos.
Uma barra feita de liga de 90% platina e 10% irídio foi usada, até 1960, como padrão para a unidade de
comprimento do Sistema Internacional (metro).
Ligas de irídio e ósmio têm aplicações em instrumentos.
Isótopos:
Simbolo
188
Ir
189
Ir
190
Ir
% natural
0
0
0
Massa
187,9589
188,9587
189,9606
Meia vida
1,72 d
13,2 d
11,8 d
Decaimento
CE p/ 188Os
CE p/ 189Os
CE p/ 190Os
191
Ir
Ir
193
Ir
192
37,3
0
62,7
190,9606
191,9626
192,9629
Estável
73,83 d
Estável
β- p/
192
Pt
PLATINA: elemento 78
Símbolo: Pt
Número atômico: 78
Elétrons: [Xe]6s14f145d9
Peso atômico: 195,078
História:
Do espanhol platina (pequena prata). O metal era usado pelos índios, em épocas anteriores a Cristóvão Colombo.
Disponibilidade:
Ocorre de forma nativa, acompanhado de pequenas quantidades de metais da mesma família (irídio, ósmio, paládio,
rutênio e ródio). Também, em pequenas proporções, em minerais de níquel.
Propriedades:
É um metal de aparência nobre, branco prateado. No estado puro, é maleável e dúctil.
Não é oxidado pelo ar em qualquer temperatura mas é corroído por halogênios, cianetos, enxofre e álcalis. Não sofre
ação dos ácidos clorídrico e nítrico mas é atacado se eles são misturados (água régia), formando o ácido
cloroplatínico.
Uma mistura de hidrogênio e oxigênio explode na presença de platina.
Um fio fino de platina é aquecido até o rubro se exposto a vapores de álcool metílico, devido à ação catalisadora,
convertendo o álcool em formaldeído.
De forma similar ao paládio, absorve grande volume de hidrogênio em temperatura ambiente e o libera se aquecido.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
21090
kg/m3
Ponto de fusão
1768,3
°C
Calor de fusão
20
kJ/mol
Ponto de ebulição
3825
°C
Calor de vaporização
490
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
2,28
Pauling
Estados de oxidação
+4+2 0
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
10,6
Condutividade térmica
72
W/(m°C)
Calor específico
133
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
0,88
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,38
Módulo de elasticidade
168
GPa
Estrutura cristalina
cúbica de face centrada
Compostos e/ou reações:
Reação
Reação
Reação
Reação
Reação
com
com
com
com
com
oxigênio: não ocorre.
água: não ocorre.
halogênios: s/ dado.
ácido: não reage, exceto com água régia.
base: s/ dado.
Aplicações:
O metal é amplamente usado em joalheria. Também em fios para resistências de fornos, vasos de laboratório,
instrumentos como termopares, contatos elétricos, odontologia.
A expansão térmica é quase idêntica à de alguns tipos de vidro e, por isso, é usado em uniões seladas vidro-metal.
Ligas de platina e cobalto têm propriedades magnéticas e são usadas em ímãs de alta capacidade.
Na forma granulada, é excelente catalisador, empregado em processos de produção de ácido sulfúrico e no
craqueamento de derivados de petróleo.
Também como catalisador em células de combustível.
Anodos de platina são usados em proteção catódica.
Isótopos:
Simbolo
190
Pt
191
Pt
192
Pt
193
Pt
% natural
0,014
0
0,782
0
Massa
189,9599
190,9617
191,9610
192,9630
Meia vida
Estável
2,96 d
Estável
60 a
Decaimento
CE p/
191
Ir
CE p/
193
Ir
194
Pt
Pt
196
Pt
197
Pt
198
Pt
195
32,967
33,832
25,242
0
7,163
193,9627
194,9648
195,9649
196,9673
197,9679
Estável
Estável
Estável
18,3 h
Estável
β- p/
197
Au
OURO: elemento 79
Símbolo: Au
Número atômico: 79
Peso atômico: 196,96654
Elétrons: [Xe]6s14f145d10
História:
Do latim aurum. Conhecido desde tempos remotos.
Disponibilidade:
Ocorre de forma livre e em teluretos, em geral, em veios e depósitos aluviais.
Também ocorre na água do mar, em proporções de 0,1 a 2 mg/t, dependendo do local. Entretanto, ainda não há um
processo economicamente viável para a extração.
Produção:
O metal é separado de outros minerais por lavagens e processos como cianetação, amálgama, fusão. Para o refino, é
comum o uso da eletrólise.
Propriedades:
No estado puro, o ouro é considerado o mais belo de todos os elementos. Se maciço, tem o aspecto amarelo
característico, mas, se pulverizado, pode ser preto, vermelho ou violeta.
É o metal mais maleável e dúctil. Um grama pode ser laminado em uma extensão de até, aproximadamente, um
metro quadrado.
É bom condutor de calor e eletricidade e, quimicamente, não é atacado pela maioria dos reagentes. Entretanto, é
atacado por uma mistura de uma parte de ácido nítrico e 3 partes ácido clorídrico. Daí o nome água régia para a
mistura (ataca o rei dos metais).
Por ser bastante mole, normalmente, é ligado com outros metais para aumentar a dureza.
Tradicionalmente, o teor de ouro em uma liga é dado em quilates, correspondendo 24 quilates ao ouro puro. Assim,
por exemplo, uma liga de 18 quilates tem 75% de ouro (em outro sentido, o quilate é uma unidade de massa usada
para pedras preciosas, equivalente a aproximadamente 200 miligramas).
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
19300
kg/m3
Ponto de fusão
1064,18
°C
Calor de fusão
12,5
kJ/mol
Ponto de ebulição
2856
°C
Calor de vaporização
330
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
2,54
Pauling
Estados de oxidação
+3+1
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
2,2
Condutividade térmica
320
W/(m°C)
Calor específico
129
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
1,42
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,44
Módulo de elasticidade
78
GPa
Estrutura cristalina
cúbica de face centrada
Compostos e/ou reações:
Reação
Reação
Reação
Reação
Reação
com
com
com
com
com
oxigênio: não ocorre.
água: não ocorre.
halogênios: 2Au + 3Cl2 → 2AuCl3 // 2Au + 3Br2 → 2AuBr3 // 2Au + I2 → 2AuI
ácido: não reage, exceto com água régia.
base: não reage.
Aplicações:
Amplamente usado em joalheria, peças decorativas, odontologia, eletrodeposição.
No passado, foi bastante empregado em moedas e como padrão monetário.
Alguns satélites têm partes revestidas de ouro, por ser um bom refletor de infravermelho.
Isótopos:
Símbolo
% natural
Massa
Meia vida
Decaimento
194
Au
195
Au
0
0
193,9653
194,9650
1,64 d
186,12 d
196
0
196,9666
6,18 d
197
100
0
0
196,9665
197,9682
198,9687
Estável
2,694 d
3,14 d
Au
Au
Au
199
Au
198
CE p/ 194Pt
CE p/ 195Pt
CE p/ 196Pt
β- p/ 196Hg
β- p/
β- p/
198
199
Hg
Hg
MERCÚRIO: elemento nº 80
Símbolo: Hg
Número atômico: 80
Peso atômico: 200,59
Elétrons: [Xe]6s24f145d10
História:
Do planeta Mercúrio. Conhecido pelos antigos chineses e hindus. Encontrado em tumbas egípcias de 1500 AC.
Disponibilidade:
O principal mineral é o cinabre (sulfeto de mercúrio, HgS).
Produção:
Pode ser obtido pelo aquecimento do cinabre em uma corrente de ar e posterior condensação do vapor:
HgS + O2 → Hg + SO2.
Propriedades:
Dos metais mais comuns, é o único líquido em temperatura ambiente.
É pesado, tem aspecto branco prateado, pobre condutor de calor e de eletricidade.
Forma facilmente ligas, chamadas amálgamas, com outros metais como ouro, prata, estanho.
Foi verificado que uma descarga elétrica pode fazer o vapor de mercúrio combinar com neônio, argônio, criptônio e
xenônio.
É perigosamente venenoso. Atua de forma cumulativa, sendo facilmente absorvido pelas vias respiratórias,
gastrintestinais e pela pele. Deve ser manipulado com o devido cuidado e com todos os meios de proteção
necessários.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica (líquido a 25°C)
13533
kg/m3
Ponto de fusão
-38,83
°C
Calor de fusão
2,29
kJ/mol
Ponto de ebulição
356,73
°C
Calor de vaporização
59,2
kJ/mol
Temperatura crítica
1477
°C
Eletronegatividade
2,0
Pauling
Estados de oxidação
+2+1
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
96
Condutividade térmica
8,3
W/(m°C)
Calor específico
139
J/(kg°C)
Estrutura cristalina
romboédrica
Compostos e/ou reações:
Os principais sais são: cloreto de mercúrio (poderoso veneno), cloreto mercuroso (calomelano, talvez ainda usado
em medicina), fulminato de mercúrio (explosivo usado em detonadores), sulfato de mercúrio (vermelhão, pigmento
vermelho empregado em tintas).
Reação com oxigênio (acima de 350°C): 2Hg + O2 → 2HgO
Reação com água: não ocorre em condições usuais.
Reação com halogênios: Hg + F2 → HgF2 // Hg + Cl2 → HgCl2 // Hg + Br2 → HgBr2 // Hg + I2 → HgI2
Reação com ácido: entre outros, reage com ácido nítrico concentrado ou diluído e com ácido sulfúrico concentrado.
Reação com base: não ocorre em condições usuais.
Aplicações:
Equipamentos e instrumentos de laboratório como termômetros, barômetros. Lâmpadas de vapor de mercúrio,
chaves elétricas.
Na fabricação de pesticidas, produção de soda cáustica e cloro, odontologia, baterias, como catalisador, etc.
Isótopos:
Simbolo
194
Hg
195
Hg
% natural
Massa
Meia vida Decaimento
0
193,9654
520 a
CE p/ 194Au
0
194,9666
9,5 h
CE p/ 195Au
196
Hg
Hg
198
Hg
199
Hg
200
Hg
201
Hg
202
Hg
203
Hg
204
Hg
197
0,15
0
9,97
16,87
23,10
13,18
29,86
0
6,87
195,9658
196,9672
197,9667
198,9683
199,9683
200,9703
201,9706
202,9729
203,9735
Estável
2,672 d
Estável
Estável
Estável
Estável
Estável
46,61 d
Estável
CE p/
197
β- p/
203
Au
Tl
TÁLIO: elemento 81
Símbolo: Tl
Número atômico: 81
Peso atômico: 204,3833
Elétrons: [Xe]6s24f145d106p1
História:
Do grego thallos (ramo verde). Descoberto por espectroscopia em 1861 por Crookes. O nome foi dado em razão das
linhas verde características do espectro. Foi isolado em 1862 por Crookes e Lamy.
Disponibilidade:
Presente em minerais como a pirita (sulfeto de ferro) e outros.
Manganês encontrado no fundo dos oceanos contém tálio.
Propriedades:
Recém exposto ao ar, tem um aspecto metálico brilhante mas rapidamente se transforma em cinza azulado,
semelhante ao chumbo, devido à formação do óxido.
É bastante mole e maleável, podendo ser cortado com uma faca.
Tálio e seus compostos são tóxicos, devendo ser manuseados com os devidos cuidados e proteções. Há suspeita de
ser cancerígeno.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
11850
kg/m3
Ponto de fusão
303,5
°C
Calor de fusão
4,2
kJ/mol
Ponto de ebulição
1473
°C
Calor de vaporização
165
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
1,62
Pauling
Estados de oxidação
+3+1
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
15
Condutividade térmica
46,1
W/(m°C)
Calor específico
129
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
2,99
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,45
Módulo de elasticidade
8
GPa
Estrutura cristalina
hexagonal
Compostos e/ou reações:
Reação
Reação
Reação
Reação
Reação
com
com
com
com
com
oxigênio: 2Tl + O2 → Tl2O
água (ocorre lentamente): 2Tl + 2H2O → 2TlOH + H2
halogênios:2Tl + 3F2 → 2TlF3 // 2Tl + 3Cl2 → 2TlCl3 // 2Tl + 3Br2 → 2TlBr3
ácido: s/ dado.
base: s/ dado.
Aplicações:
Sulfato de tálio é usado como veneno para ratos. É insípido e inodoro, sua presença não é percebida pelo animal.
Sulfeto de tálio é usado em fotocélulas devido à mudança da condutividade elétrica sob ação de luz infravermelha.
Cristais de brometo e iodeto de tálio são usados em dispositivos óticos para infravermelho.
Tálio, com enxofre ou selênio e arsênio, é empregado na produção de vidros com baixo ponto de fusão (125 a
150°C).
Óxido de tálio é usado em vidros com alto índice de refração.
Foi usado no tratamento de algumas doenças de pele mas sua toxidade restringiu a aplicação.
Isótopos:
Simbolo
200
Tl
% natural
0
Massa
199,9710
Meia vida
1,087 d
Decaimento
CE p/ 200Hg
201
Tl
202
Tl
203
Tl
0
0
29,524
200,9708
201,9721
202,9723
3,04 d
12,23 d
Estável
204
Tl
0
203,9739
3,78 a
205
Tl
70,476
204,9744
Estável
CE p/
CE p/
201
202
Hg
Hg
CE p/ 204Hg
β- p/ 204Pb
CHUMBO: elemento 82
Símbolo: Pb
Número atômico: 82
Peso atômico: 207,2
Elétrons: [Xe]6s24f145d106p2
História:
Do latim plumbum. Conhecido desde tempos remotos. Os alquimistas acreditavam que o chumbo era o metal mais
antigo e o associaram ao planeta Saturno.
Disponibilidade:
Pode ser encontrado de forma livre, mas raramente. O principal mineral é a galena (sulfeto de chumbo, PbS).
Existem outros como anglesita (sulfato de chumbo. Assim chamada porque é extraída das minas da ilha de Anglesey,
Inglaterra) e cerusita (carbonato de chumbo).
Produção:
Da galena, pode ser obtido pelo aquecimento, formando o óxido e posterior redução com carbono:
2PbS + 3O2 → 2PbO + 2SO2
PbO + C → Pb + CO
PbO + CO → Pb + CO2
Propriedades:
É um metal de aspecto cinza prateado, mole, dúctil e maleável, pobre condutor de eletricidade.
Pode ser endurecido com a adição de pequenas proporções de antimônio ou outros metais.
É bastante resistente à corrosão. Alguns tubos de chumbo da época do Império Romano ainda estão em uso. Pode
ser considerado um dos metais mais estáveis. É atacado pelo ácido nítrico, mas não é pelos ácidos sulfúrico e
clorídrico.
É venenoso, de ação cumulativa. Cuidados e proteções devem ser usados no manuseio. Ações para prevenir e
reparar contaminações ambientais são comuns nos tempos atuais.
Propriedades:
É um metal de aspecto cinza prateado, mole, dúctil e maleável, pobre condutor de eletricidade.
Pode ser endurecido com a adição de pequenas proporções de antimônio ou outros metais.
É bastante resistente à corrosão. Alguns tubos de chumbo da época do Império Romano ainda estão em uso. Pode
ser considerado um dos metais mais estáveis. É atacado pelo ácido nítrico, mas não é pelos ácidos sulfúrico e
clorídrico.
É venenoso, de ação cumulativa. Cuidados e proteções devem ser usados no manuseio. Ações para prevenir e
reparar contaminações ambientais são comuns nos tempos atuais.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
11340
kg/m3
Ponto de fusão
327,46
°C
Calor de fusão
4,77
kJ/mol
Ponto de ebulição
1749
°C
Calor de vaporização
178
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
2,33
Pauling
Estados de oxidação
+4+2
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
21
Condutividade térmica
35
W/(m°C)
Calor específico
127
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
2,89
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,44
Módulo de elasticidade
16
GPa
Estrutura cristalina
cúbica de face centrada
Compostos e/ou reações:
Reação
Reação
Reação
Reação
com
com
com
com
oxigênio (acima de 600°C): 2Pb + O2 → 2PbO
nitrogênio: s/ dado.
água: não ocorre.
halogênios:
Pb + F2 → PbF2
Pb + Cl2 → PbCl2
Reação com ácido: não reage com ácido sulfúrico. É lentamente atacado pelos ácidos nítrico e clorídrico.
Reação com base: ocorre de forma bastante lenta.
Aplicações:
Chumbo e seu dióxido são extensivamente usados em baterias chumbo-ácidas para fins automotivos e outros.
Em ligas para soldas, metais de tipografia, metais antifricção. Em coberturas de cabos elétricos, munições.
É um ótimo absorvente de radiação, usado em proteções contra raios X e em reatores nucleares.
Silicato de chumbo, PbSiO3, é um cristal branco usado em tecidos à prova de fogo.
Compostos são usados em tintas e inseticidas mas a toxidade tem restringido tais aplicações. Exemplos de
pigmentos: PbWO4 (amarelo), PbCrO4 (amarelo cromo), Pb3O4 (vermelho), 2PbCO3.Pb(OH)2 (branco).
Óxido de chumbo é usado para fabricar vidros de altos índices de refração.
A galena teve uma aplicação marcante na história das telecomunicações: foi usada como retificador para
demodulação do sinal nos primeiros receptores de rádio.
Isótopos:
Isótopos de chumbo são produtos finais das três séries de elementos radioativos naturais:
207
Pb para os de actínio, 208Pb para os de tório.
Simbolo % natural
Massa
Meia vida Decaimento
200
Pb
0
199,9718
21,5 h
CE p/ 200Tl
201
Pb
0
200,9729
9,33 h
CE p/ 201Tl
CE p/ 202Tl
202
Pb
0
201,9721
5,3 104 a
α p/ 198Hg
203
Pb
0
202,9734
2,1615 d
CE p/ 203Tl
204
Pb
1,4
203,9730
Estável
205
Pb
0
204,9745 1,51 107 a CE p/ 205Tl
206
Pb
24,1
205,9744
Estável
207
Pb
22,1
206,9759
Estável
208
Pb
52,4
207,9766
Estável
209
β- p/ 209Bi
Pb
0
208,9811
3,253 h
β- p/ 210Bi
210
Pb
0
209,9842
22,6 a
α p/ 206Hg
211
β- p/ 211Bi
Pb
0
210,9887
36,1 m
212
β- p/ 212Bi
Pb
0
211,9919
10,64 h
206
Pb para os de urânio,
BISMUTO: elemento 83
Símbolo: Bi
Número atômico: 83
Peso atômico: 208,98038
Elétrons: [Xe]6s24f145d106p3
História:
Do alemão weisse masse (massa branca), posteriormente transformado em Wisuth e Bisemutum.
Era confundido com estanho e chumbo. Em 1753, Claude Geoffroy the Younger verificou que era elemento distinto.
Disponibilidade:
Pode ser encontrado de forma nativa. O principal mineral é a bismutinita (sulfeto de bismuto, Bi2S3). Também obtido
como subproduto do refino de minerais de cobre, chumbo, estanho, prata e ouro.
Produção:
Pode ser obtido pela redução do óxido com carbono.
Propriedades:
É um metal quebradiço, de aspecto branco avermelhado.
De todos os metais, é o de maior diamagnetismo e o de menor condutividade térmica depois do mercúrio. Tem o
mais alto efeito Hall e é pobre condutor de eletricidade.
O bismuto se expande em 3,32% na solidificação.
No ar, queima com chama azul e fumaça amarela do óxido formado.
Com água, sais solúveis de bismuto formam sais básicos insolúveis.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
9780
kg/m3
Ponto de fusão
271,3
°C
Calor de fusão
10,9
kJ/mol
Ponto de ebulição
1564
°C
Calor de vaporização
160
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
Estados de oxidação
Resistividade elétrica
Condutividade térmica
Calor específico
Coeficiente de expansão térmica
Coeficiente de Poisson
Módulo de elasticidade
Estrutura cristalina
2,02
+5+3
130
7,87
122
1,34
0,33
32
Pauling
10-8 Ω m
W/(m°C)
J/(kg°C)
10-5 (1/°C)
GPa
romboédrica
Compostos e/ou reações:
Reação
Reação
Reação
Reação
Reação
Reação
com
com
com
com
com
com
oxigênio (aquecido): 4Bi + 3O2 → 2Bi2O3
nitrogênio: s/ dado.
água (aquecido ao rubro): 2Bi + 3H2O → Bi2O3 + 3H2
halogênios: 2Bi + 3F2 → 2BiF3 // 2Bi + 3Cl2 → 2BiCl3 // 2Bi + 3Br2 → 2BiBr3 // 2Bi + 3I2 → 2BiI3
ácido: 4Bi + 3O2 + 12HCl → 4BiCl3 + 6H2O
base: s/ dado.
Aplicações:
Com metais como estanho e cádmio, forma ligas de baixo ponto de fusão, que são usadas em fusíveis e detectores
de chama.
Na produção de aços maleáveis e como catalisador para fabricação de fibras de acrílico.
Também empregado em termopares e em reatores nucleares.
Oxicloreto de bismuto é usado em cosméticos.
Subnitrato e subcarbonato de bismuto têm aplicações medicinais.
Isótopos:
Simbolo
205
Bi
206
Bi
207
Bi
208
Bi
209
Bi
210
Bi
% natural
0
0
0
0
100
Massa
204,9774
205,9785
206,9785
207,9797
208,9804
Meia vida
15,31 d
6,243 d
35 a
3,68 105 a
Estável
0
209,9841
5,01 d
Decaimento
CE p/ 205Pb
CE p/ 206Pb
CE p/ 207Pb
CE p/ 208Pb
β- p/ 210Po
α p/ 206Tl
POLÔNIO: elemento 84
Símbolo: Po
Número atômico: 84
Peso atômico: 209
Elétrons: [Xe]6s24f145d106p4
História:
De Polônia, terra natal de Mme Curie. Foi o primeiro elemento descoberto por Mme Curie. Em 1898, na pesquisa da radioatividade
na uraninita, mineral de urânio.
Disponibilidade:
É um elemento natural muito raro. Minerais de urânio contêm apenas cerca de 100 microgramas por tonelada.
Assim, na tabela de isótopos, é considerado não existente na natureza.
Produção:
Pesquisadores descobriram, em 1934, que o isótopo de bismuto 210Bi, similar ao polônio, era obtido pelo bombardeio
do bismuto natural 209Bi com nêutrons. Atualmente é preparado desta forma, com o fluxo de nêutrons de reatores
nucleares.
Propriedades:
É um metal de baixo ponto de fusão e bastante volátil. A 55°C, 50% é vaporizado em 45 horas.
É um emissor de partículas alfa, com meia vida de 138,38 dias. A energia liberada é grande (140W/g). Uma cápsula
com cerca de meio grama atinge temperaturas acima de 500°C. Forma também uma luminescência azul, devido à
excitação dos átomos dos gases que a cercam.
Ácidos diluídos o atacam rapidamente. Pouco é atacado por álcalis.
São conhecidas duas variedades alotrópicas.
O polônio, em especial o isótopo 210Po, é altamente perigoso para a saúde devido à absorção das partículas alfa pelos
tecidos. Equipamentos e procedimentos adequados são absolutamente necessários, mesmo com quantidades na faixa
de miligramas ou microgramas. A máxima quantidade permissível para ingestão é de apenas 6,8 10-12 g. Em peso,
representa um perigo 2,5 1011 vezes maior que o do ácido cianídrico.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
Ponto de fusão
Calor de fusão
Ponto de ebulição
Calor de vaporização
Temperatura crítica
Eletronegatividade
Estados de oxidação
Resistividade elétrica
Condutividade térmica
Calor específico
Estrutura cristalina
kg/m3
°C
kJ/mol
°C
kJ/mol
°C
Pauling
9196
254
13
962
100
s/ dado
2,0
+6+4+2
43
20
120
10-8 Ω m
W/(m°C)
J/(kg°C)
monoclínica
Compostos e/ou reações:
Reação
Reação
Reação
Reação
Reação
Reação
com
com
com
com
com
com
oxigênio: Po + O2 → PO2
nitrogênio: s/ dado.
água: s/ dado.
halogênios: Po + 2Cl2 → PoCl4 // Po + 2Br2 → PoBr4 // Po + 2I2 → PoI4
ácido: s/ dado
base: s/ dado.
Aplicações:
Pesquisa-se o uso como emissor de radiação alfa em fontes termoelétricas de baixo peso, para satélites espaciais.
Pode ser misturado ou ligado com berílio para formar uma fonte de nêutrons.
Tem sido usado em dispositivos para eliminar cargas eletrostáticas em processos industriais mas fontes de radiação
beta são mais comuns e menos perigosas.
Isótopos:
Simbolo
% natural
Massa
Meia vida
Po
0
205,9805
8,8 d
207
Po
0
206,9816
5,80 h
208
Po
0
207,9812
2,898 a
209
Po
0
208,9824
102 a
210
Po
0
209,9829
138,38 d
206
Decaimento
CE p/ 206Bi
α p/ 202Pb
CE p/ 207Bi
α p/ 203Pb
CE p/ 208Bi
α p/ 204Pb
CE p/ 209Bi
α p/ 205Pb
α p/ 206Pb
ASTATÍNIO: elemento 85
Símbolo: At
Número atômico: 85
Elétrons: [Xe]6s24f145d106p5
Peso atômico: 210
História:
Do grego astatos (instável). Sintetizado pelo bombardeio de bismuto com partículas alfa, em 1940, por Corson,
MacKenzie e Segre.
Disponibilidade:
Existem traços em isótopos naturais de urânio e tório e estima-se que a quantidade total na crosta terrestre seja de
apenas algumas dezenas de gramas.
Produção:
Pode ser obtido pelo bombardeio do bismuto com partículas alfa de alta energia:
É separado do metal por meio de destilação com ar aquecido.
209
Bi + α →
211
At + 2n.
Propriedades:
É um halogênio altamente radioativo e, quimicamente, comporta-se como a maioria deles, em especial como o iodo.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
s/ dado
kg/m3
Ponto de fusão
302
°C
≅6
Calor de fusão
kJ/mol
Ponto de ebulição
s/ dado
°C
≅ 40
Calor de vaporização
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
Estados de oxidação
Resistividade elétrica
Temp de supercondutividade
Condutividade térmica
Calor específico
Coeficiente de expansão térmica
Coeficiente de Poisson
Módulo de elasticidade
Estrutura cristalina
2,2
+7+5+3+1-1
s/ dado
s/ dado
1,7
s/ dado
s/ dado
s/ dado
s/ dado
Pauling
10-8 Ω m
K
W/(m°C)
J/(kg°C)
10-5 (1/°C)
GPa
s/ dado
Compostos e/ou reações:
Reação
Reação
Reação
Reação
Reação
Reação
com
com
com
com
com
com
oxigênio: s/ dado.
nitrogênio: s/ dado.
água: s/ dado.
halogênios: At2 + Br2 → 2AtBr // At2 + I2 → 2AtI
ácido: reage com ácidos clorídrico e nítrico diluídos.
base: s/ dado.
Aplicações:
Devido às curtas meias-vidas dos isótopos, não há aplicações práticas.
Isótopos:
A existência natural é considerada nula em razão da raridade da ocorrência.
Simbolo
% natural
Massa
Meia vida
207
0
206,9858
1,81 h
208
0
207,9866
1,63 h
209
0
208,9862
5,4 h
210
0
209,9871
8,1 h
211
0
210,9875
7,21 h
At
At
At
At
At
Decaimento
CE p/ 207Po
α p/ 203Bi
CE p/ 208Po
α p/ 204Bi
CE p/ 209Po
α p/ 205Bi
CE p/ 210Po
α p/ 206Bi
CE p/ 211Po
α p/ 207Bi
RADÔNIO: elemento 86
Símbolo: Rn
Número atômico: 86
Peso atômico: 222
Elétrons: [Xe]6s24f145d106p6
História:
De rádio. Descoberto em 1900 por Dorn que o chamou de emanação do rádio. Isolado em 1908 por Ramsay e Gray.
Disponibilidade:
Encontrado na atmosfera terrestre na proporção de uma parte em 1021. Também em algumas águas minerais.
Desde que um produto do decaimento do elemento rádio, na tabela de isótopos, não é considerado de existência
natural.
Produção:
Teoricamente, pode ser obtido pela destilação fracionada do ar líquido. Entretanto, é mais fácil obtê-lo a partir do
decaimento de um isótopo de rádio. Exemplo: 226Ra → 222Rn + α.
Propriedades:
É essencialmente inerte e ocupa o último lugar do grupo de gases nobres na tabela periódica.
Em temperaturas comuns, é um gás incolor. Resfriado abaixo do ponto de solidificação, exibe uma fosforescência
brilhante, que se torna amarela com a redução da temperatura e vermelha alaranjada na temperatura do ar líquido.
Experiências demonstraram que flúor reage com o radônio, formando o fluoreto.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
s/ dado
kg/m3
Ponto de fusão
-71
°C
Calor de fusão
2,89
kJ/mol
Ponto de ebulição
-61,8
°C
Calor de vaporização
16,4
kJ/mol
Temperatura crítica
104
°C
Eletronegatividade
Estados de oxidação
Resistividade elétrica
Temp de supercondutividade
Condutividade térmica
Calor específico
Coeficiente de expansão térmica
Coeficiente de Poisson
Módulo de elasticidade
Estrutura cristalina
s/ dado
Pauling
+2
10-8 Ω m
s/ dado
s/ dado
K
0,00361
W/(m°C)
s/ dado
J/(kg°C)
s/ dado
10-5 (1/°C)
s/ dado
s/ dado
GPa
cúbica de face centrada
Compostos e/ou reações:
Reação com oxigênio: não ocorre.
Reação com nitrogênio: não ocorre.
Reação com água: não ocorre.
Reação com halogênios: Parece reagir com flúor, formando o fluoreto, RnF2. Mas há dúvida se é um verdadeiro
composto.
Reação com ácido: não ocorre.
Reação com base: não ocorre.
Aplicações:
Em radioterapia, contido em cápsulas para aplicação no paciente.
Isótopos:
Simbolo
Massa
Meia vida
210
Rn
0
209,9897
2,4 h
211
Rn
0
210,9906
14,6 h
Rn
Rn
214
Rn
215
Rn
216
Rn
217
Rn
218
Rn
219
Rn
220
Rn
0
0
0
0
0
0
0
0
0
211,9907
212,9939
213,9954
214,9987
216,0003
217,0039
218,0056
219,0095
220,0114
24 m
0,025 s
2,7 10-5 s
2,3 10-6 s
4,5 10-5 s
6 10-4 s
0,035 s
3,96 s
55,6 s
221
Rn
0
221,0156
25 m
222
Rn
0
222,0176
3,8235 d
212
213
FRÂNCIO:
% natural
Decaimento
CE p/ 210At
α p/ 206Po
CE p/ 211At
α p/ 207Po
α p/ 208Po
α p/ 209Po
α p/ 210Po
α p/ 211Po
α p/ 212Po
α p/ 213Po
α p/ 214Po
α p/ 215Po
α p/ 216Po
α p/ 217Po
β- p/ 221Fr
α p/ 218Po
elemento 87
Símbolo: Fr
Número atômico: 87
Peso atômico: 223
Elétrons: [Rn]7s1
História:
De França, país onde foi descoberto (em 1939, por Marguerite Perey).
Disponibilidade:
O elemento é resultado da desintegração de partículas alfa do actínio. Embora ocorra naturalmente em minerais de
urânio, estima-se que a quantidade total na crosta terrestre seja da ordem de apenas algumas dezenas de gramas.
Pode ser obtido artificialmente pelo bombardeio de tório com prótons.
Propriedades:
É o elemento mais pesado da série metais alcalinos e o mais instável entre os primeiros 101.
Devido à instabilidade, propriedades só podem ser obtidas por meios radioquímicos. Nenhuma quantidade possível de
análise por outros meios foi isolada. As propriedades químicas devem ser semelhantes às do césio.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
s/ dado
kg/m3
Ponto de fusão
27
°C
≅2
Calor de fusão
kJ/mol
Ponto de ebulição
677
°C
≅ 65
kJ/mol
s/ dado
°C
0,7
Pauling
+1
10-8 Ω m
s/ dado
s/ dado
K
15
W/(m°C)
s/ dado
J/(kg°C)
s/ dado
10-5 (1/°C)
s/ dado
s/ dado
GPa
cúbica de corpo centrado
Calor de vaporização
Temperatura crítica
Eletronegatividade
Estados de oxidação
Resistividade elétrica
Temp de supercondutividade
Condutividade térmica
Calor específico
Coeficiente de expansão térmica
Coeficiente de Poisson
Módulo de elasticidade
Estrutura cristalina
Compostos e/ou reações:
As reações abaixo são presumidas, uma vez que o elemento é muito instável e nenhuma quantidade suficiente foi
produzida.
Reação com oxigênio: Fr + O2 → FrO2
Reação com água: 2Fr + 2H2O → 2FrOH + H2
Reação com halogênios: 2Fr + F2 → 2FrF / 2Fr + Cl2 → 2FrCl / 2Fr + Br2 → 2FrBr / 2Fr + I2 → 2FrI
Reação com ácido: 2Fr + H2SO4 → 2Fr+ + SO4-- + H2
Aplicações:
Na prática, não há.
Isótopos:
Devido à raridade da ocorrência, a presença natural não é considerada.
Simbolo % natural
Massa
Meia vida
210
Fr
0
209,9964
3,2 m
211
Fr
0
210,9955
3,1 m
212
Fr
0
211,9962
20 m
213
Fr
0
212,9962
34,6 s
214
Fr
Fr
0
0
213,9990
215,0003
5,1 10-3 s
1,2 10-6 s
Fr
0
216,0032
7 10-6 s
Fr
Fr
219
Fr
0
0
0
217,0046
218,0076
219,0092
1,6 10-4 s
1 10-3 s
2,1 10-2 s
220
Fr
0
220,0123
27,4 s
221
Fr
0
221,0143
4,8 m
222
Fr
0
222,0175
14,3 m
223
Fr
0
223,0197
22 m
Fr
Fr
226
Fr
227
Fr
0
0
0
0
224,0232
225,0256
226,0293
227,0318
3m
3,9 m
49 s
2,48 m
215
216
217
218
224
225
Decaimento
α p/ 206At
CE p/ 210Rn
α p/ 207At
CE p/ 211Rn
α p/ 208At
CE p/ 212Rn
α p/ 209At
CE p/ 213Rn
α p/ 210At
α p/ 211At
α p/ 212At
CE p/ 216Rn
α p/ 213At
α p/ 214At
α p/ 215At
α p/ 216At
β- p/ 220Ra
α p/ 217At
β- p/ 221Ra
14
C
β- p/ 222Ra
α p/ 219At
β- p/ 223Ra
β- p/ 224Ra
β- p/ 225Ra
β- p/ 226Ra
β- p/ 227Ra
RÁDIO: elemento 88
Símbolo: Ra
Número atômico: 88
Peso atômico: 226,0254
Elétrons: [Rn]7s2
História:
Do latim radium (raio). Descoberto em 1898 por Mme Curie no mineral uraninita (uranato complexo de uranilo e
chumbo, e que pode conter lantânio, tório, ítrio, etc. Também denominado pechblenda, do inglês pitchblende).
Mme Curie e Debierne o isolaram em 1911 através da eletrólise do cloreto, com o uso de um catodo de mercúrio. O
metal foi removido do amálgama formado por destilação em atmosfera de hidrogênio.
Disponibilidade:
O mineral uraninita contém cerca de 1 g de rádio para cada 7 toneladas.
Propriedades:
Pertence ao grupo dos metais alcalinos terrosos. É brilhante quando novo mas escurece no ar, provavelmente devido
à formação do nitreto. Reage com a água, é luminescente e dá uma coloração vermelha a chamas.
É um emissor de radiação alfa, beta e gama. Produz nêutrons se misturado com berílio.
A unidade de atividade Curie é definida como a taxa de desintegração de 1 g de 226Ra (3,7 1010 por segundo).
Chumbo é o produto final da desintegração do rádio.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
5000
kg/m3
Ponto de fusão
700
°C
≅8
Calor de fusão
kJ/mol
Ponto de ebulição
1737
°C
≅ 125
Calor de vaporização
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
0,9
Pauling
Estados de oxidação
+2
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
100
Condutividade térmica
18,6
W/(m°C)
Calor específico
120
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
s/ dado
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
s/ dado
--Módulo de elasticidade
s/ dado
GPa
Estrutura cristalina
cúbica de corpo centrado
Compostos e/ou reações:
Reação
Reação
Reação
Reação
Reação
Reação
com
com
com
com
com
com
oxigênio: 2Ra + O2 → 2RaO // Ra + O2 → RaO2
nitrogênio: 3Ra + N2 → Ra3N2
água: Ra + 2H2O → Ra(OH)2 + H2
halogênios: s/ dado.
ácido: s/ dado.
base: s/ dado.
Aplicações:
Usado em tintas luminosas, como fonte de nêutrons e em medicina. Entretanto, para esta última, isótopos de cobalto
vêm substituindo o rádio.
O gás radônio, emanado pelo rádio na proporção de aproximadamente 0,0001 ml por grama, é acondicionado em
pequenas cápsulas para uso medicinal.
Isótopos:
Simbolo
% natural
Massa
Meia vida
223
Ra
0
223,0185
11,435 d
224
Ra
0
224,0202
3,66 d
225
Ra
0
225,0236
226
Ra
0
226,0254
227
Ra
Ra
0
0
227,0292
228,0311
14,9 d
1,599 103
a
42 m
5,76 a
228
Decaimento
α p/ 219Rn
14
C
α p/ 220Rn
12
C
β- p/ 225Ac
α p/ 222Rn
14
C
β- p/ 227Ac
β- p/ 228Ac
ACTÍNIO: elemento 89
Símbolo: Ac
Número atômico: 89
Peso atômico: 227
Elétrons: [Rn]7s26d1
História:
Do grego aktis (raio). Descoberto por Andre Debierne em 1899 e, de forma independente, por F Giesel em 1902.
Disponibilidade:
Está presente na natureza, junto a minerais de urânio.
Produção:
Pode ser obtido pelo bombardeio de nêutrons no elemento rádio, em reatores nucleares.
Propriedades:
O comportamento químico é similar aos metais de terras raras, em especial, ao lantânio.
É perigosamente radioativo, cerca de 150 vezes mais ativo do que o rádio.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
10070
kg/m3
Ponto de fusão
1050
°C
Calor de fusão
14
kJ/mol
Ponto de ebulição
3300
°C
Calor de vaporização
400
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
1,1
Pauling
Estados de oxidação
+3
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
s/ dado
Temp de supercondutividade
s/ dado
K
Condutividade térmica
12
W/(m°C)
Calor específico
120
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
s/ dado
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
s/ dado
Módulo de elasticidade
s/ dado
GPa
Estrutura cristalina
cúbica de face centrada
Compostos e/ou reações:
Reação
Reação
Reação
Reação
Reação
Reação
com
com
com
com
com
com
oxigênio: 4Ac + 3O2 → 2Ac2O3
nitrogênio: s/ dado.
água: s/ dado.
halogênios: s/ dado.
ácido: s/ dado.
base: s/ dado.
Aplicações:
Não existem aplicações práticas importantes.
Isótopos:
Desde que é um produto de decaimento e bastante raro, a presença natural não é considerada.
Simbolo % natural
Massa
Meia vida
Decaimento
β- p/ 224Th
224
α p/ 220Fr
Ac
0
224,0217
2,7 h
CE p/ 224Ra
225
α p/ 221Fr
Ac
0
225,0232
10,0 d
β- p/ 226Th
226
α p/ 222Fr
Ac
0
226,0261
1,224 d
CE p/ 226Ra
β- p/ 228Th
227
Ac
0
227,0278
21,77 a
α p/ 224Fr
228
β- p/ 229Th
Ac
0
228,0311
6,15 h
TÓRIO: elemento 90
Símbolo: Th
Número atômico: 90
Peso atômico: 232,0381
Elétrons: [Rn]7s26d2
História:
De Thor (deus da guerra na mitologia escandinava). Descoberto por Berzelius em 1828.
Disponibilidade:
Ocorre em minerais como a torita (silicato de tório), torianita (óxido de tório e urânio), monazita (fosfato de cério,
lantânio, prasiodímio, neodímio, com óxido de tório). Esta última é a mais importante, contendo de 3 a 9% de ThO2.
É considerado tão abundante quanto chumbo e molibdênio e três vezes mais que urânio.
Produção:
Pode ser obtido pela redução do óxido com cálcio, pela eletrólise do cloreto anidro em uma mistura de cloretos de
sódio e de potássio fundidos, pela redução com cálcio do tetracloreto misturado com cloreto anidro de zinco ou pela
redução do tetracloreto com um metal alcalino.
Propriedades:
No estado puro, tem aspecto de prata, é estável no ar e o brilho se mantém por vários meses. É mole e dúctil,
podendo ser trabalhado a frio.
Se contaminado com o óxido, a cor muda gradualmente com a exposição ao ar, passando para cinza e preto.
As propriedades físicas do tório são bastante influenciadas pelo teor de contaminação com o seu óxido.
É dimorfo. A estrutura cristalina muda de cúbica de face centrada para cúbica de corpo centrado a 1400°C.
O óxido de tório tem ponto de fusão de 3300°C, o mais alto de todos os óxidos. Poucos elementos e compostos,
como tungstênio e carboneto de tântalo, têm pontos de fusão mais altos.
É levemente atacado pela água e pouco atacado pela maioria dos ácidos, com exceção do clorídrico.
O tório pulverizado é pirofórico e deve ser manuseado com cuidado.
Aquecido no ar, o tório queima com uma chama branca brilhante.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
11724
kg/m3
Ponto de fusão
1842
°C
Calor de fusão
16,1
kJ/mol
Ponto de ebulição
4820
°C
Calor de vaporização
530
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
1,3
Pauling
Estados de oxidação
+4
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
15
Condutividade térmica
54
W/(m°C)
Calor específico
117
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
1,1
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,27
Módulo de elasticidade
79
GPa
Estrutura cristalina
cúbica de face centrada
Compostos e/ou reações:
Sem dados.
Aplicações:
Em mantas para lampiões (óxido de tório com óxido de cério e outros compostos).
É um elemento de liga para o magnésio, elevando a dureza e resistência em altas temperaturas.
Usado para revestir tungstênio de filamentos de válvulas eletrônicas, devido à elevada capacidade de emissão de
elétrons.
O óxido é usado em cadinhos para altas temperaturas e como catalisador na conversão da amônia para ácido nítrico,
no craqueamento do petróleo e na produção de ácido sulfúrico.
Vidros com óxido de tório são empregados em lentes para câmaras e instrumentos científicos devido ao alto índice de
refração e baixa dispersão.
Ver, no link do elemento urânio, a possibilidade do uso do tório como combustível nuclear.
Isótopos:
O isótopo 232Th ocorre na natureza e tem radioatividade suficiente para impressionar um filme fotográfico em
algumas horas. É um emissor de radiação alfa que tem como produto final o isótopo estável de chumbo 208Pb. A
seqüência de desintegração produz o radônio (220Rn), que também é um emissor de partículas alfa.
Simbolo % natural
Massa
Meia vida
Decaimento
227
α p/ 223Ra
Th
0
227,0277
18,72 d
α p/ 224Ra
228
Th
0
228,0287
1,913 a
20
O
229
3
α p/ 225Ra
Th
0
229,0318 7,9 10 a
α p/ 226Ra
230
Th
0
230,0331 7,54 104 a
FS
α p/ 227Ra
231
Th
0
231,0363
1,063 d
β- p/ 231Pa
α p/ 228Ra
232
Th
100
232,0381 1,4 1010 a
FS
233
β- p/ 233Pa
Th
0
233,0416
22,3 m
234
β- p/ 234Pa
Th
0
234,0366
24,1 d
PROTACTÍNIO: elemento 91
Símbolo: Pa
Número atômico: 91
Peso atômico: 231,03588
Elétrons: [Rn]7s25f26d1
História:
Do grego protos (primeiro). Forma actínio pelo decaimento radioativo.
O primeiro isótopo descoberto foi o 234Pa, um membro da série natural de decaimento do 238U, por K Fajans e O.H.
Gohring em 1913.
Em 1918, Hahn e Meitner descobriram o isótopo de vida mais longa ( 231Pa), e o batizaram de protoactínio. Em 1949,
o nome foi simplificado para protactínio.
Em 1927, Grosse obteve 2 mg de Pa2O5. Em 1934, o elemento foi isolado pela conversão do óxido em iodeto e
posterior craqueamento por um filamento aquecido sob vácuo (2PaI5→2Pa+5I2).
Disponibilidade:
Ocorre na uraninita (uranato complexo de uranilo e chumbo, e que pode conter lantânio, tório, ítrio, etc) na
proporção de 1 a 3 partes por 10 milhões de minério.
É um dos elementos mais raros e de difícil obtenção na forma pura.
Propriedades:
Apresenta
um
brilho
metálico,
que
permanece
por
algum
tempo
se
exposto
ao
São conhecidos alguns compostos.
O manuseio é perigoso e requer os proteções semelhantes às usadas para o plutônio.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
15370
kg/m3
Ponto de fusão
1568
°C
Calor de fusão
15
kJ/mol
Ponto de ebulição
s/ dado
°C
Calor de vaporização
470
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
1,5
Pauling
Estados de oxidação
+5+4
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
18
Temp de supercondutividade
1,4
K
Condutividade térmica
47
W/(m°C)
Calor específico
120
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
s/ dado
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
s/ dado
Módulo de elasticidade
s/ dado
GPa
Estrutura cristalina
ortorrômbica
Compostos
e/ou
ar.
reações:
Sem dados.
Aplicações:
Na prática, inexistentes.
Isótopos:
Simbolo
% natural
Massa
Pa
0
228,0310
229
Pa
0
229,0321
230
Pa
0
230,0345
231
Pa
100
231,0359
232
Pa
0
232,0386
233
Pa
Pa
0
0
233,0402
234,0433
228
234
Meia vida
Decaimento
CE p/ 228Th
22 h
α p/ 224Ac
CE p/ 229Th
1,5 d
α p/ 225Ac
CE p/ 230Th
α p/ 226Ac
17,4 d
β- p/ 230U
α p/ 226Ac
3,25 104 a
FE
CE p/ 232Th
1,31 d
β- p/ 232U
β- p/ 233U
27 d
β- p/ 234U
6,69 h
URÂNIO: elemento 92
Símbolo: U
Número atômico: 92
Peso atômico: 238,029
Elétrons: [Rn]7s25f36d1
História:
Do planeta Urano. Pelo menos na forma de óxido, foi usado há tempo: vidro amarelo contendo cerca de 1% de
óxido de urânio, datado de 79 DC, foi encontrado em Nápoles, Itália.
Reconhecido como elemento no mineral uraninita por Klaproth em 1789.
Supostamente, foi isolado pela primeira vez em 1841 por Peligot, através da redução do cloreto anidro com potássio.
É o elemento natural de maior número atômico, superado apenas por, talvez, traços de netúnio e plutônio. Acreditase que seja o produto do decaimento de elementos de números atômicos ainda mais elevados, que existiram em
alguma época no Universo.
Disponibilidade:
É considerado mais abundante que mercúrio, antimônio, prata, cádmio e tão abundante quanto molibdênio, arsênio.
Ocorre em diversos minerais como uraninita (uranato complexo de uranilo e chumbo, e que pode conter lantânio,
tório, ítrio. Também chamada pechblenda, do inglês pitchblende), carnotita (uranovanadato de potássio e sódio),
autunita (fosfato de urânio e cálcio hidratado), torbernita (fosfato de urânio e cobre hidratado), zeunerita (arseniato
de cobre e urânio hidratado).
Também encontrado em rochas com fosfatos, na linhita (carvão fóssil, estágio intermediário entre a turfa e o carvão
betuminoso) e em areais com monazita (fosfato de cério, lantânio, praseodímio, neodímio, com óxido de tório).
Produção:
Pode ser obtido por diversos processos: redução do haleto com álcalis ou metais alcalino-terrosos; redução do óxido
com cálcio, alumínio ou carbono em altas temperaturas; eletrólise do fluoreto dissolvido em uma mistura de cloretos
de cálcio e de sódio fundidos; decomposição térmica do haleto em um filamento aquecido (para produzir urânio de
levada pureza).
Propriedades:
O metal tem dureza um pouco menor que o aço, é denso, maleável, dúctil e levemente paramagnético. Tem aspecto
branco prateado.
Exposto ao ar, fica recoberto por uma camada de óxido. É pirofórico se pulverizado.
É atacado por água fria se finamente granulado e por ácidos. Não é atacado por álcalis.
Apresenta três formas cristalinas, alfa, beta e gama, com temperaturas de transição em 688 e 776°C.
Cristais de nitrato de urânio apresentam triboluminescência (luminescência devido ao atrito).
O urânio natural é suficientemente radioativo para impressionar um filme fotográfico em cerca de uma hora.
Urânio e seus compostos são altamente tóxicos, pela atividade química e pela radioatividade.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
19050
kg/m3
Ponto de fusão
1132
°C
Calor de fusão
14
kJ/mol
Ponto de ebulição
3927
°C
Calor de vaporização
420
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
1,38
Pauling
Estados de oxidação
+6+5+4+3
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
28
Condutividade térmica
27
W/(m°C)
Calor específico
116
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
1,4
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,23
Módulo de elasticidade
208
GPa
Estrutura cristalina
ortorrômbica
Compostos e/ou reações:
Sem dados.
Isótopos:
O isótopo
238
U (meia vida de 4,46 109 anos) é usado para estimar idade de
Simbolo
% natural
Massa
Meia vida
230
U
0
230,0339
20,8 d
231
U
0
231,0363
4,2 d
232
U
0
232,0372
68,9 a
233
U
0
234
U
0,0055
235
U
0,7200
rochas ígneas.
Decaimento
α p/ 226Th
α p/ 227Th
α p/ 228Th
α p/ 229Th
233,0396 1,59 105 a
FE
α p/ 230Th
5
234,0409 2,45 10 a
FE
α p/ 231Th
8
235,0439 7,04 10 a
FE
236
U
0
237
U
0
238
U
99,2745
α p/ 232Th
FE
β- p/ 237Np
237,0487
6,75 d
α p/ 234Th
9
238,0508 4,46 10 a
FE
236,0456 2,34 107 a
NETÚNIO: elemento 93
Símbolo: Np
Número atômico: 93
Peso atômico: 237,0482
Elétrons: [Rn]7s25f46d1
História:
Do planeta Netuno. O isótopo 239Np foi produzido em 1940, por McMillan e Abelson, através do bombardeio do
urânio com nêutrons produzidos em um ciclotron.
Disponibilidade:
Traços do elemento existem na natureza, em minerais de urânio, devido à ação dos nêutrons presentes.
Razoáveis quantidades do isótopo 237Np (meia vida de 2,14 106 anos) são produzidas atualmente como subproduto
de reatores nucleares.
Propriedades:
O metal tem aspecto de prata e é quimicamente reativo.
Apresenta, pelo menos, três variedades cristalinas: alfa (ortorrômbica); beta (tetragonal, acima de 280°C); gama
(cúbica, acima de 577°C).
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
20450
kg/m3
Ponto de fusão
637
°C
Calor de fusão
10
kJ/mol
Ponto de ebulição
3902
°C
Calor de vaporização
335
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
1,36
Pauling
Estados de oxidação
+6+5+4+3
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
120
Temp de supercondutividade
s/ dado
K
Condutividade térmica
6,3
W/(m°C)
Calor específico
120
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
s/ dado
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
s/ dado
Módulo de elasticidade
s/ dado
GPa
Estrutura cristalina
ortorrômbica
Compostos e/ou reações:
Sem dados.
Aplicações:
O isótopo
237
Np pode ser usado em instrumentos para detecção de nêutrons.
Isótopos:
Simbolo
234
Np
Massa
234,0429
Meia vida
4,4 d
235
Np
0
235,0441
1,058 a
236
Np
0
236,0466
1,55 105 a
237
Np
0
237,0482
2,14 106 a
238
Np
Np
0
0
238,0509
239,0529
2,117 d
2,355 d
239
PLUTÔNIO: elemento 94
Símbolo: Pu
% natural
0
Número atômico: 94
Decaimento
CE p/ 234U
CE p/ 235U
α p/ 231Pa
CE p/ 236U
α p/ 232Pa
β- p/ 236Pu
α p/ 233Pa
SF
β- p/ 238Pu
β- p/ 239Pu
Peso atômico: 244
Elétrons: [Rn]7s25f6
História:
Do planeta Plutão. O isótopo 238Pu foi produzido por Seaborg, McMillan, Kennedy e Wahl em 1940, através do
bombardeio do urânio com dêuterons em um ciclotron.
Disponibilidade:
Traços de plutônio devem existir naturalmente em minerais de urânio, formados, de maneira semelhante ao netúnio,
pela ação no urânio dos nêutrons lá presentes.
De forma artificial, o plutônio é produzido em reatores nucleares pela reação:
238
U(nêutrons,gama) → 239U(beta) → 239Np(beta) → 239Pu.
Propriedades:
Tem aparência de prata e adquire um aspecto amarelado quando oxidado. É quimicamente reativo. É atacado por
ácidos como o clorídrico concentrado.
Apresenta seis variedades alotrópicas com diferentes estruturas cristalinas.
É um poderoso emissor de partículas alfa. Um pedaço grande pode aquecer o suficiente para ferver água.
É extremamente perigoso para a saúde. Só pode ser manuseado com equipamentos e proteções especiais.
Precauções devem ser inclusive tomadas para evitar formação acidental de massa crítica.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
19816
kg/m3
Ponto de fusão
639,4
°C
Calor de fusão
2,84
kJ/mol
Ponto de ebulição
3230
°C
Calor de vaporização
344
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
1,28
Pauling
Estados de oxidação
+6+5+4+3
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
150
Temp de supercondutividade
s/ dado
K
Condutividade térmica
6,74
W/(m°C)
Calor específico
130
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
s/ dado
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
0,21
Módulo de elasticidade
96
GPa
Estrutura cristalina
monoclínica
Compostos e/ou reações:
Sem dados.
Aplicações:
Em bombas nucleares. Um quilograma de plutônio tem o poder equivalente a cerca de 20000 toneladas de explosivo
químico.
Em geradores termoelétricos de sondas espaciais.
Isótopos:
Simbolo
% natural
Massa
236
Pu
0
236,0461
237
Pu
0
237,0484
238
Pu
0
238,0496
239
Pu
0
239,0522
240
Pu
0
240,0538
241
Pu
0
241,0568
242
Pu
0
242,0587
243
Pu
0
243,0620
244
Pu
0
244,0642
245
Pu
0
245,0677
Meia vida
Decaimento
α p/ 232U
2,87 a
FE
CE p/ 237Np
45,7 d
α p/ 232U
α p/ 234U
87,74 a
FE
α p/ 235U
24110 a
FE
α p/ 236U
6537 a
FE
α p/ 237U
FE
14,4 a
β- p/ 241Am
α p/ 238U
3,76 105 a
FE
β- p/ 243Am
4,956 h
α p/ 240U
8,2 107 a
FE
β- p/ 245Am
10,5 h
246
AMERÍCIO:
Pu
0
246,0702
10,85 d
β- p/
246
Am
elemento 95
Símbolo: Am
Número atômico: 95
Peso atômico: 243
Elétrons: [Rn]7s25f7
História:
De América. Produzido por Seaborg, James, Morgan e Ghiorso em 1944, como resultado de reações sucessivas de
captura de nêutrons por isótopos de plutônio em um reator nuclear.
Propriedades:
Tem aspecto mais claro e parece ser mais maleável que plutônio e netúnio.
Escurece lentamente no ar seco em temperatura ambiente.
A atividade da radiação alfa do 241Am é cerca de três vezes a do rádio. Também exibe intensa atividade gama.
Deve ser manuseado com cuidado e proteções adequadas.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
13600
kg/m3
Ponto de fusão
1176
°C
Calor de fusão
14,4
kJ/mol
Ponto de ebulição
2607
°C
Calor de vaporização
s/ dado
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
1,3
Pauling
Estados de oxidação
+6+5+4+3
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
s/ dado
Temp de supercondutividade
0,6
K
Condutividade térmica
10
W/(m°C)
Calor específico
110
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
s/ dado
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
s/ dado
Módulo de elasticidade
s/ dado
GPa
Estrutura cristalina
hexagonal
Compostos e/ou reações:
Sem dados.
Aplicações:
Como fonte portátil de radiação gama para radiografia.
Em medidores de espessura para vidros e em detectores de fumaça por ionização.
Isótopos:
Simbolo
% natural
Massa
Meia vida
237
0
237,0503
1,22 h
238
0
238,0520
1,63 h
239
0
239,0530
11,9 h
240
0
240,0553
2,12 d
241
0
241,0568
432,2 a
242
0
242,0565
16,02 h
243
0
243,0614
7370 a
244
0
0
244,0643
245,0664
10,1 h
2,05 h
Am
Am
Am
Am
Am
Am
Am
Am
Am
245
Decaimento
CE p/ 237Pu
α p/ 233Np
CE p/ 238Pu
α p/ 234Np
CE p/ 239Pu
α p/ 235Np
CE p/ 240Pu
α p/ 236Np
α p/ 237Np
FS
CE p/ 242Pu
β- p/ 242Cm
α p/ 239Np
FS
β- p/ 244Cm
β- p/ 245Cm
CÚRIO: elemento 96
Símbolo: Cm
Número atômico: 96
Peso atômico: 247
Elétrons: [Rn]7s25f76d1
História:
O nome foi dado em homenagem a Pierre e Marie Curie.
Foi identificado antes do amerício, apesar da posição superior na tabela periódica, em 1944, por Seaborg, James e
Ghiorso, através do bombardeio de 239Pu com íons de hélio em um ciclotron.Em 1947, Werner e Perlman prepararam
pequena quantidade do isótopo 242Cm, na forma de hidróxido.
O elemento foi produzido de forma isolada pela primeira vez em 1951 por Crane, Wallmann, e Cunningham.
Disponibilidade:
O elemento é artificial.
Propriedades:
O isótopo mais estável, 247Cm, tem meia vida de aproximadamente 16 milhões de anos. É um período curto se
comparado com a idade da Terra e, portanto, se existiu algum cúrio nos tempos primordiais, ele deve ter
desaparecido. Talvez existam quantidades ínfimas em minérios de urânio devido à atividade nuclear mas a sua
presença natural nunca foi observada.
Em alguns aspectos, é similar ao gadolínio mas a estrutura cristalina é mais complexa. Tem aspecto de prata, é
quimicamente reativo e mais eletropositivo que o alumínio.
É muito tóxico e radioativo e, portanto, meios e precauções especiais de segurança devem ser aplicados no
manuseio.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
13510
kg/m3
Ponto de fusão
1340
°C
Calor de fusão
15
kJ/mol
Ponto de ebulição
3110
°C
Calor de vaporização
s/ dado
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
1,3
Pauling
Estados de oxidação
+4+3
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
s/ dado
Temp de supercondutividade
s/ dado
K
Condutividade térmica
10
W/(m°C)
Calor específico
s/ dado
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
s/ dado
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
s/ dado
Módulo de elasticidade
s/ dado
GPa
Estrutura cristalina
hexagonal
Compostos e/ou reações:
Sem dados.
Aplicações:
Um grama de 242Cm dissipa cerca de 3 watts de energia térmica, seis vezes a dissipação do plutônio. Isso pode
sugerir o emprego como fonte termoelétrica para fins especiais.
Isótopos:
Simbolo
% natural
Massa
Meia vida
240
0
240,0555
27 h
241
0
241,0577
32,8 d
242
0
242,0588
162,8 d
243
0
243,0614
28,5 a
244
0
244,0628
18,11 a
245
0
245,0655
8,5 103 a
246
0
246,0672 4,78 103 a
247
0
247,0703 1,56 107 a
248
0
248,0723
Cm
Cm
Cm
Cm
Cm
Cm
Cm
Cm
Cm
3,4 105 a
Decaimento
α p/ 236Pu
CE p/ 240Am
FE
α p/ 237Pu
CE p/ 241Am
α p/ 238Pu
FE
α p/ 239Pu
CE p/ 243Am
α p/ 240Pu
FE
α p/ 241Pu
FE
α p/ 242Pu
FE
α p/ 243Pu
α p/ 244Pu
FE
249
0
249,0760
64,15 m
250
0
250,0784
9,7 103 a
Cm
Cm
β- p/ 249Bk
α p/ 246Pu
β- p/ 250Bk
FE
BERQUÉLIO: elemento 97
Símbolo: Bk
Número atômico: 97
Elétrons: [Rn]7s25f9
Peso atômico: 247
História:
De Berkeley (cidade na Califórnia, local da universidade de mesmo nome).
Produzido pela primeira vez em 1949 por Thompson, Ghiorso e Seaborg através do bombardeio de 241Am com íons
de hélio. O primeiro isótopo obtido tem massa atômica 243 e meia vida de 4,5 horas.
Em 1962, diminuta quantidade de cloreto foi produzida. Até o momento, não isolado na forma elementar.
Disponibilidade:
O elemento é artificial.
Propriedades:
Grandeza
Massa específica do sólido
Ponto de fusão
Calor de fusão
Ponto de ebulição
Calor de vaporização
Temperatura crítica
Eletronegatividade
Estados de oxidação
Resistividade elétrica
Temp de supercondutividade
Condutividade térmica
Calor específico
Coeficiente de expansão térmica
Coeficiente de Poisson
Módulo de elasticidade
Estrutura cristalina
Valor
14780
986
s/ dado
s/ dado
s/ dado
s/ dado
1,3
+4+3
s/ dado
s/ dado
10
s/ dado
s/ dado
s/ dado
s/ dado
Unidade
kg/m3
°C
kJ/mol
°C
kJ/mol
°C
Pauling
10-8 Ω m
K
W/(m°C)
J/(kg°C)
10-5 (1/°C)
GPa
s/ dado
Compostos e/ou reações:
Sem dados.
Aplicações:
Devido às ínfimas quantidades preparadas, não existem aplicações tecnológicas ou práticas.
Isótopos:
Simbolo
% natural
Massa
Meia vida
Bk
0
245,0664
4,94 d
246
Bk
0
246,0687
1,80 d
247
Bk
0
247,0703
1,4 103 a
248
Bk
0
248,0731
23,7 h
249
Bk
0
249,0750
320 d
250
Bk
0
250,0783
3,217 h
245
Decaimento
CE p/ 245Cm
α p/ 241Am
CE p/ 246Cm
α p/ 242Am
α p/ 243Am
CE p/ 248Cm
α p/ 244Am
β- p/ 248Cf
α p/ 245Am
β- p/ 249Cf
FE
β- p/ 250Cf
CALIFÓRNIO: elemento 98
Símbolo: Cf
Número atômico: 98
Peso atômico: 251
Elétrons: [Rn]7s25f10
História:
De Califórnia. Descoberto em 1950 por Thompson, Street, Ghioirso e Seaborg através do bombardeio do isótopo
Cúrio 242 com íons de hélio em um ciclotron.
Disponibilidade:
O elemento é artificial.
Propriedades:
O isótopo 252Cf é um potente emissor de nêutrons. Um micrograma libera cerca de 170 milhões de nêutrons por
minuto.
Como todo elemento radioativo, requer cuidados e proteções especiais na manipulação.
Grandeza
Valor
Unidade
Massa específica do sólido
15100
kg/m3
Ponto de fusão
900
°C
Calor de fusão
s/ dado
kJ/mol
Ponto de ebulição
s/ dado
°C
Calor de vaporização
s/ dado
kJ/mol
Temperatura crítica
s/ dado
°C
Eletronegatividade
s/ dado
Pauling
10-8 Ω m
Resistividade elétrica
s/ dado
Temp de supercondutividade
s/ dado
K
Condutividade térmica
s/ dado
W/(m°C)
Calor específico
s/ dado
J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica
s/ dado
10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson
s/ dado
--Módulo de elasticidade
s/ dado
GPa
Estrutura cristalina
hexagonal
Aplicações:
Não existem aplicações práticas importantes.
Isótopos:
Simbolo
% natural
Massa
Meia vida
248
0
248,0722
334 d
249
0
249,0749
351 a
250
0
250,0764
13,1 a
251
0
251,0796
900 a
252
0
252,0816
2,64 a
253
0
253,0851
17,8 d
254
0
254,0873
60,5 d
255
0
255,0910
1,4 h
Cf
Cf
Cf
Cf
Cf
Cf
Cf
Cf
Decaimento
α p/ 244Cm
FE
α p/ 245Cm
FE
α p/ 246Cm
FE
α p/ 247Cm
α p/ 248Cm
FE
α p/ 249Cm
β- p/ 253Es
α p/ 250Cm
FE
β- p/ 255Es
EINSTÊINIO: elemento 99
Símbolo: Es
Número atômico: 99
Peso atômico: 252
Elétrons: [Rn]7s25f11
História:
Nome dado em homenagem a Albert Einstein. Identificado em 1952 por Ghiorso e outros nos resíduos da primeira
explosão termonuclear ocorrida no mesmo ano.
Disponibilidade:
O elemento é artificial.
Propriedades:
Estudos indicaram que tem propriedades típicas de um actinídeo trivalente pesado.
Grandeza
Valor
Massa específica do sólido
s/ dado
Unidade
kg/m3
Ponto de fusão
Calor de fusão
Ponto de ebulição
Calor de vaporização
Temperatura crítica
Eletronegatividade
Resistividade elétrica
Temp de supercondutividade
Condutividade térmica
Calor específico
Coeficiente de expansão térmica
Coeficiente de Poisson
Módulo de elasticidade
Estrutura cristalina
860
s/ dado
s/ dado
s/ dado
s/ dado
1,3
s/ dado
s/ dado
s/ dado
s/ dado
s/ dado
s/ dado
s/ dado
°C
kJ/mol
°C
kJ/mol
°C
Pauling
10-8 Ω m
K
W/(m°C)
J/(kg°C)
10-5 (1/°C)
--GPa
s/ dado
Aplicações:
Não existem aplicações práticas.
Isótopos:
Simbolo
% natural
Massa
Meia vida
249
Es
0
249,0764
1,70 h
250
Es
0
250,0787
8,6 h
251
Es
0
251,0800
1,38 d
252
Es
0
252,0829
1,29 a
253
Es
0
253,0848
20,47 d
254
Es
0
254,0880
276 d
255
Es
0
255,0903
40 d
Decaimento
CE p/ 249Cf
α p/ 245Bk
CE p/ 250Cf
α p/ 246Bk
CE p/ 251Cf
α p/ 247Bk
CE p/ 252Cf
α p/ 248Bk
β- p/ 252Fm
α p/ 249Bk
FE
CE p/ 254Cf
α p/ 250Bk
β- p/ 254Fm
FE
α p/ 251Bk
β- p/ 255Fm
FE
FÉRMIO: elemento 100
Símbolo: Fm
Número atômico: 100
Peso atômico: 257
Elétrons: [Rn] 5f127s2
História:
Nome dado em homenagem a Enrico Fermi. De forma similar ao einstéinio, identificado em 1952 por Ghiorso e
outros nos resíduos da primeira explosão termonuclear ocorrida no mesmo ano.
Disponibilidade:
O elemento é artificial.
Propriedades:
Grandeza
Massa específica do sólido
Ponto de fusão
Calor de fusão
Ponto de ebulição
Calor de vaporização
Temperatura crítica
Eletronegatividade
Estados de oxidação
Resistividade elétrica
Temp de supercondutividade
Valor
s/ dado
1527
s/ dado
s/ dado
s/ dado
s/ dado
1,3
+3
s/ dado
s/ dado
Unidade
kg/m3
°C
kJ/mol
°C
kJ/mol
°C
Pauling
10-8 Ω m
K
Condutividade térmica
Calor específico
Coeficiente de expansão térmica
Coeficiente de Poisson
Módulo de elasticidade
Estrutura cristalina
s/
s/
s/
s/
s/
dado
dado
dado
dado
dado
W/(m°C)
J/(kg°C)
10-5 (1/°C)
GPa
s/ dado
Aplicações:
Não existem aplicações práticas.
Isótopos:
Simbolo
% natural
Massa
Meia vida
Fm
0
251,0816
5,3 h
252
Fm
0
252,0825
1,058 d
253
Fm
0
253,0852
3d
254
Fm
0
254,0869
3,24 h
255
Fm
0
255,0900
20,1 h
256
Fm
0
256,0918
2,63 h
257
Fm
0
257,0951
100,5 d
251
Decaimento
CE p/ 251Es
α p/ 247Cf
α p/ 248Cf
FE
CE p/ 253Es
α p/ 249Cf
α p/ 250Cf
FE
α p/ 251Cf
FE
α p/ 252Cf
FE
α p/ 253Cf
FE
MENDELÉVIO: elemento 101
Símbolo: Md
Número atômico: 101
Elétrons: [Rn]7s25f13
Peso atômico: 258
História:
Nome
dado
em
homenagem
a
Dmitri
Mendeleev,
formulador
da
tabela
periódica.
Produzido pela primeira vez por Ghiorso, Harvey, Choppin, Thompson e Seaborg, em 1955, através do bombardeio
do isótopo 253Es com íons de hélio em um ciclotron. Foi obtido 256Md.
Disponibilidade:
O elemento é artificial.
Propriedades:
Grandeza
Massa específica do sólido
Ponto de fusão
Calor de fusão
Ponto de ebulição
Calor de vaporização
Temperatura crítica
Eletronegatividade
Estados de oxidação
Resistividade elétrica
Temp de supercondutividade
Condutividade térmica
Calor específico
Coeficiente de expansão térmica
Coeficiente de Poisson
Módulo de elasticidade
Estrutura cristalina
Valor
s/ dado
827
s/ dado
s/ dado
s/ dado
s/ dado
s/ dado
+3
s/ dado
s/ dado
s/ dado
s/ dado
s/ dado
s/ dado
s/ dado
Unidade
kg/m3
°C
kJ/mol
°C
kJ/mol
°C
Pauling
10-8 Ω m
K
W/(m°C)
J/(kg°C)
10-5 (1/°C)
GPa
s/ dado
Aplicações:
Não existem aplicações práticas.
Isótopos:
Simbolo
% natural
Massa
Meia vida
Decaimento
255
Md
0
255,0911
27 m
256
Md
0
256,0941
1,3 h
257
Md
0
257,0955
57 m
258
Md
0
258,0986
51,5 d
259
Md
0
259,1005
1,6 h
260
Md
0
260,1040
32 d
α p/ 251Es
CE p/ 255Fm
FE
α p/ 252Es
CE p/ 256Fm
FE
α p/ 253Es
CE p/ 257Fm
FE
CE p/ 258Fm
α p/ 255Es
FE
CE p/ 260Fm
α p/ 256Es
β- p/ 260No
NOBÉLIO: elemento 102
Símbolo: No
Número atômico: 102
Elétrons: [Rn]7s25f14
Peso atômico: 259
História:
Nome dado em homenagem a Alfred Nobel, inventor da dinamite.
Identificado, em 1958, por Ghiorso, Sikkeland, Walton e Seaborg, através do bombardeio de um alvo de isótopos de
cúrio (95% de 244Cm e 4,5% de 246Cm) com íons de 12C, em um acelerador de partículas.
Disponibilidade:
O elemento é artificial.
Propriedades:
Grandeza
Massa específica do sólido
Ponto de fusão
Calor de fusão
Ponto de ebulição
Calor de vaporização
Temperatura crítica
Eletronegatividade
Estados de oxidação
Resistividade elétrica
Temp de supercondutividade
Condutividade térmica
Calor específico
Coeficiente de expansão térmica
Coeficiente de Poisson
Módulo de elasticidade
Estrutura cristalina
Valor
s/ dado
827
s/ dado
s/ dado
s/ dado
s/ dado
s/ dado
+3+2
s/ dado
s/ dado
s/ dado
s/ dado
s/ dado
s/ dado
s/ dado
Unidade
kg/m3
°C
kJ/mol
°C
kJ/mol
°C
Pauling
10-8 Ω m
K
W/(m°C)
J/(kg°C)
10-5 (1/°C)
GPa
s/ dado
Aplicações:
Não existem aplicações práticas.
Isótopos:
Simbolo
% natural
Massa
Meia vida
No
0
253,0907
1,7 m
254
No
0
254,0909
55 s
255
No
0
255,0932
3,1 m
256
No
No
0
0
256,0943
257,0968
2,91 s
25 s
No
0
258,0983
0,0012 s
253
257
258
Decaimento
α p/ 249Fm
CE p/ 253Md
α p/ 250Fm
CE p/ 254Md
FE
α p/ 251Fm
CE p/ 255Md
α p/ 252Fm
α p/ 253Fm
α p/ 254Fm
FE
259
LAURÊNCIO:
No
0
259,1009
58 m
α p/ 255Fm
CE p/ 259Md
FE
elemento 103
Símbolo: Lr
Número atômico: 103
Peso atômico: 262
Elétrons: [Rn]7s25f146d1
História:
Nome dado em homenagem a Ernest O Lawrence, inventor do ciclotron.
Identificado em 1961 por Ghiorso, Sikkeland, Larsh e Latimer, através do bombardeio de um alvo de califórnio com
íons de boro.
Disponibilidade:
O elemento é artificial.
Propriedades:
Grandeza
Massa específica do sólido
Ponto de fusão
Calor de fusão
Ponto de ebulição
Calor de vaporização
Temperatura crítica
Eletronegatividade
Estados de oxidação
Resistividade elétrica
Temp de supercondutividade
Condutividade térmica
Calor específico
Coeficiente de expansão térmica
Coeficiente de Poisson
Módulo de elasticidade
Estrutura cristalina
Valor
s/ dado
1627
s/ dado
s/ dado
s/ dado
s/ dado
s/ dado
+3
s/ dado
s/ dado
s/ dado
s/ dado
s/ dado
s/ dado
s/ dado
10-8 Ω m
K
W/(m°C)
J/(kg°C)
10-5 (1/°C)
GPa
s/ dado
Aplicações:
Não existem aplicações práticas.
Isótopos:
Simbolo
Unidade
kg/m3
°C
kJ/mol
°C
kJ/mol
°C
Pauling
% natural
Massa
Meia vida
255
Lr
0
255,0967
22 s
256
Lr
0
256,0988
28 s
257
Lr
0
257,0996
0,65 s
258
Lr
0
258,1019
3,9 s
259
Lr
0
259,1030
6,1 s
260
Lr
0
260,1053
3m
261
Lr
0
261,1069
40 m
262
Lr
0
262,1100
3,6 h
RUTHERFÓRDIO: elemento 104
Decaimento
α p/ 251Md
CE p/ 255No
α p/ 252Md
CE p/ 256No
FE
α p/ 253Md
FE
α p/ 254Md
CE p/ 258No
FE
α p/ 255Md
CE p/ 259No
FE
α p/ 256Md
CE p/ 260No
FE
FE
CE p/ 262No
FE
Símbolo: Rf
Número atômico: 104
Peso atômico: 261
Elétrons: [Rn]5f146d27s2
História:
Nome dado em homenagem a Ernest R. Rutherford, físico neozelandês.
Descoberto na Rússia em 1964 através da colisão de 242Pu com íons de 22Ne.
Disponibilidade:
O elemento é artificial.
Propriedades:
Desde que não se consegue produzir quantidades observáveis por meios usuais, não há dados de propriedades físicas
e químicas.
Compostos e ou reações:
Pelo mesmo motivo do item anterior, não é possível observar reações. Presume-se que o comportamento químico
seja similar ao do háfnio.
Aplicações:
Não existem aplicações práticas.
Isótopos:
Simbolo
DÚBNIO:
% natural
Massa
Meia vida
Rf
0
255,1015
1,7 s
256
Rf
0
256,1012
0,007 s
257
Rf
0
257,1032
4,7 s
258
Rf
0
258,1035
0,012 s
259
Rf
0
259,1056
3,4 s
260
Rf
0
260,1065
0,02 s
261
Rf
0
261,1087
1,1 m
262
Rf
0
262,1101
1,2 s
263
Rf
0
263,1125
10 m
255
Decaimento
α p/ 251No
FE
α p/ 252No
FE
α p/ 253No
FE
CE p/ 257Lr
α p/ 254No
FE
α p/ 255No
FE
CE p/ 259Lr
α p/ 256No
FE
α p/ 257No
FE
CE p/ 261Lr
FE
α p/ 259No
FE
elemento 105
Símbolo: Db
Número atômico: 105
Peso atômico: 262
Elétrons: [Rn]7s25f146d3
História:
O nome se refere a Dubna, local na Rússia onde o elemento foi produzido pela primeira vez através da colisão de
íons de 243Am com íons de 22Ne.
Disponibilidade:
O elemento é artificial.
Propriedades:
Desde que não se consegue produzir quantidades observáveis por meios usuais, não há dados de propriedades físicas
e químicas.
Compostos e ou reações:
Pelo mesmo motivo do item anterior, não é possível observar reações. Presume-se que o comportamento químico
seja similar ao do tântalo.
Aplicações:
Não existem aplicações práticas.
Isótopos:
Simbolo
% natural
Massa
Meia vida
255
0
255,1074
1,6 s
256
0
256,1081
2,6 s
257
0
257,1079
1,5 s
258
0
258,1093
4,2 s
259
0
259,1097
1,2 s
260
0
260,1114
1,5 s
261
0
261,1121
1,8 s
262
0
262,1138
34 s
263
0
263,1153
30 s
Db
Db
Db
Db
Db
Db
Db
Db
Db
Decaimento
α p/ 251Lr
FE
α p/ 252Lr
FE
CE p/ 256Rf
α p/ 253Lr
FE
CE p/ 257Rf
α p/ 254Lr
FE
CE p/ 258Rf
α p/ 255Lr
α p/ 256Lr
FE
CE p/ 260Rf
α p/ 257Lr
FE
α p/ 258Lr
FE
CE p/ 262Rf
α p/ 259Lr
FE
SEABÓRGIO: elemento 106
Símbolo: Sg
Número atômico: 106
Peso atômico: 263
Elétrons: [Rn]7s25f146d4
História:
Nome dado em homenagem a Glenn Seaborg, físico e químido americano conhecido pelas pesquisas de elementos
transurânicos.
Produzido pela primeira vez em 1974 em Dubna, Rússia através do bombardeio de alvos de isótopos de chumbo com
íons de 54Cr.
No mesmo ano, pesquisadores americanos conseguiram o elemento com íons de 18O em alvo de 249Cf.
Posteriormente, outros isótopos foram produzidos com íons de 22Ne em alvo de 248Cf.
Disponibilidade:
O elemento é artificial.
Propriedades:
Desde que não se consegue produzir quantidades observáveis por meios usuais, não há dados de propriedades físicas
e químicas.
Compostos e ou reações:
Pelo mesmo motivo do item anterior, não é possível observar reações. Presume-se que o comportamento químico
seja similar ao do tungstênio.
Aplicações:
Não existem aplicações práticas.
Isótopos:
Símbolo
% natural
Massa
Meia vida
258
0
258,1132
2,9 10
259
0
0
259,1147
260,1144
9 10-1 s
3,6 10-3 s
261
0
261,1162
2,3 10-1 s
263
0
0
263,1182
265,1211
8 10-1 s
1,6 10 s
0
266,1219
2,0 10 s
Sg
Sg
Sg
260
Sg
Sg
Sg
265
266
Sg
-3
s
Decaimento
α p/ 254Rf
FE
α p/ 255Rf
α p/ 256Rf
α p/ 257Rf
FE
α p/ 259Rf
α p/ 261Rf
α p/ 262Rf
FE
BÓHRIO: elemento 107
Símbolo: Bh
Número atômico: 107
Elétrons: [Rn]7s25f146d5
Peso atômico: 264
História:
Nome dado em homenagem a Niels Bohr, físico dinamarquês.
Em 1976, pesquisadores em Dubna, Rússia anunciaram a produção do elemento 107 pelo bombardeio de íons de
sobre 204Bi. A confirmação foi dada por uma equipe de físicos em Darmstadt, Alemanha.
Outros isótopos foram posteriormente obtidos com íons de 22Ne sobre alvos de 249Bk.
54
Cr
Disponibilidade:
O elemento é artificial.
Propriedades:
Desde que não se consegue produzir quantidades observáveis por meios usuais, não há dados de propriedades físicas
e químicas.
Compostos e ou reações:
Pelo mesmo motivo do item anterior, não é possível observar reações. Presume-se que o comportamento químico
seja similar ao do rênio.
Aplicações:
Não existem aplicações práticas.
Isótopos:
Simbolo
260
Bh
% natural
0
Massa
260,1218
Meia vida
s/ dado
261
Bh
0
261,1218
1,18 10-2 s
262
Bh
0
262,1229
1,02 10-1 s
Bh
Bh
265
Bh
266
Bh
267
Bh
0
0
0
0
0
263,1231
264,1247
265,1251
266,1270
267,1277
s/ dado
4,4 10-1 s
s/ dado
s/ dado
s/ dado
263
264
Decaimento
α p/ 256Db
α p/ 257Db
FE
α p/ 258Db
FE
α p/
258
Db
α p/
α p/
262
Db
Db
263
HÁSSIO: elemento 108
Símbolo: Hs
Número atômico: 108
Peso atômico: 265
Elétrons: [Rn]7s25f146d6
História:
Nome derivado da palavra latina Hassias, que significa Hess, o estado alemão.
Descoberto em 1984 por Peter Armbruster, Gottfried Munzenber e equipe em Darmstadt, Alemanha através do
bombardeio de 208Pb com íons de 58Fe.
Disponibilidade:
O elemento é artificial.
Propriedades:
Desde que não se consegue produzir quantidades observáveis por meios usuais, não há dados de propriedades físicas
e químicas.
Compostos e ou reações:
Pelo mesmo motivo do item anterior, não é possível observar reações. Presume-se que o comportamento químico
seja similar ao do ósmio.
Aplicações:
Não existem aplicações práticas.
Isótopos:
Simbolo
263
Hs
% natural
0
Massa
263,1287
Meia vida
<1s
264
0
264,1284
8 10-5 s
265
0
265,1302
1,8 10-3 s
Hs
Hs
Decaimento
α p/ 259Sg
α p/ 260Sg
FE
α p/ 261Sg
FE
266
0
266,1300
s/ dado
267
0
267,1318
3,3 10-2 s
268
0
0
268,1321
269,1341
s/ dado
9,23 10-6 s
Hs
Hs
Hs
Hs
269
α p/ 263Sg
FE
α p/
265
Sg
MEITNÉRIO: elemento 109
Símbolo: Mt
Número atômico: 109
Elétrons: [Rn]7s25f146d7
Peso atômico: 268
História:
Nome dado em homenagem a Lise Meitner, físico austríaco.
Produzido pela primeira vez em 1982 em Darmstadt, Alemanha através do bombardeio de íons de
209
Bi.
58
Fe sobre alvo de
Disponibilidade:
O elemento é artificial.
Propriedades:
Desde que não se consegue produzir quantidades observáveis por meios usuais, não há dados de propriedades físicas
e químicas.
Compostos e ou reações:
Pelo mesmo motivo do item anterior, não é possível observar reações. Presume-se que o comportamento químico
seja similar ao do irídio.
Aplicações:
Não existem aplicações práticas.
Isótopos:
Simbolo
265
Mt
266
Mt
267
Nt
Mt
269
Mt
270
Mt
271
Mt
268
% natural
0
Massa
266,1366
Meia vida
s/ dado
0
266,1379
3,4 10-3 s
0
0
0
0
0
267,1375
268,1388
269,1391
270,1407
271,1412
s/ dado
0,70 s
s/ dado
s/ dado
s/ dado
Decaimento
α p/ 262Bh
FE
α p/
264
Bh
DARMSTADTIO: elemento 110
Símbolo: Ds
Número atômico: 110
Peso atômico: 271
Elétrons: [Rn]7s15f146d9
História:
O nome foi oficializado em 2003, substituindo o provisório anterior (ununílio).
Produzido pela primeira vez em 1994 em Darmstadt, Alemanha através do bombardeio de íons de
208
Pb. Posteriormente, outros isótopos foram obtidos com íons de 64Ni.
62
Ni sobre alvo de
Disponibilidade:
O elemento é artificial.
Propriedades:
Desde que não se consegue produzir quantidades observáveis por meios usuais, não há dados de propriedades físicas
e químicas.
Compostos e ou reações:
Pelo mesmo motivo do item anterior, não é possível observar reações. Presume-se que o comportamento químico
seja similar ao do platina.
Aplicações:
Não existem aplicações práticas.
Isótopos:
Simbolo
267
Ds
268
Ds
269
Ds
270
Ds
271
Ds
272
Ds
273
Ds
RONTGÊNIO: elemento 111
% natural
0
0
0
0
0
0
0
Massa
267,1440
268,1435
269,1451
270,1446
271,1461
272,1463
273,1492
Meia vida
1 10-5 s
s/ dado
1,7 10-7 s
s/ dado
1,1 10-3 s
8,6 10-3 s
1,1 10-4 s
Decaimento
α p/ 263Hs
α p/
265
Hs
α p/ 267Hs
FE
α p/ 269Hs

Documentos relacionados