Crômio - Blog do Clube da Química

Divirta-se com
o Clube da Química
Crômio
www.clubedaquimica.com
Divirta-se com o Clube da Química propõe uma maneira divertida
de ensinar a química usando as palavras cruzadas e jogos como o Soduku,
caça palavras, dominox, etc.
Prof. Dr. Genilson Pereira Santana
contato:[email protected]
Produzido por
Genilson Pereira Santana
Doutor em Físico-Química pela Ufmg
Professor da Universidade Federal do Amazonas
Genikele Pereira Santana
Graduanda em Engenharia Civil pela Unileste
A descoberta do Crômio
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O nome crômio vem da palavra
grega 'chroma', ou seja, cor. O
crômio é um elemento que já era
conhecido desde o século III a.C.,
vestígios
de
sua
existência
foi
encontrada por arqueólogos. A
presença do crômio foi registrada
em armas de fogo da Dinastia Qin.
Em 1761, o famoso mineralogista
alemão Johann Gottlob Lehmann
encontrou nos montes Urais um
metal vermelho alaranjado, que
mais tarde foi identificado como
cromato de chumbo. Peter Simon
Pallas, zoólogo também alemão,
encontrou um metal que podia ser
usado em pinturas de artes. O
primeiro registro da descoberta do
crômio foi realizado pelo químico
francês Louis Nicolas Vauquelin em
1780. Ele descobriu o elemento em
uma amostra de um mineral da Sibéria, conhecido atualmente como cromita (cromato de chumbo).
Para isso, ele ferveu o mineral triturado com carbonato de potássio, tendo como resultado o
carbonato de chumbo e uma solução de sal de potássio de ácido crómico amarelo. Ao continuar com
novas experiências Vauquelin foi convencido de que a solução amarela era na verdade um novo metal.
Então conseguiu isolar o novo metal com uma precipitação com ácido clorídrico, obtendo um óxido por
evaporação. O crômio foi isolado pelo aquecimento do óxido em forno de carvão vegetal. Pequenas
quantidades de crômio foram identificadas em rubi e esmeralda pedra por Vauquelin.
1
Dominox do crômio
C
C
C
C
C
C
Ç
2
ACIDO
AMARELO
ARTES
CARBONATO
CARVAO
CHROMA
CHUMBO
CROMATO
CROMIO
CROMITA
ELEMENTO
FORNO
METAL
MINERAL
MINERALOGISTA
OXIDO
POTASSIO
PRECIPITAÇÃO
RUBI
SAL
VERMELHO
Os efeitos do crômio sobre a
saúde
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A exposição ao crômio pode
ocorrer via alimento, água
ou contato com a pele.
Felizmente, o nível de crômio
presente no ar e na água
geralmente é muito baixo.
Particularmente na água,
mesmo se o nível for muito
baixo, a existência de crômio
VI representa perigo para as
pessoas, pois neste estado
d e
o x i d a ç ã o
é
cancerígeno. Por outro
lado, o crômio (III) está
presente em muitos
vegetais, frutas, carnes,
grãos entre outros
alimentos. Portanto, o
crômio (III) é um elemento
comum na alimentação
humana. Salienta-se que o
crômio (III) pode mudar de
estado de oxidação
dependendo da forma em que o alimento é preparado ou mesmo estocado.
Quando o alimento é estocado em recipientes feitos de aço a concentração do
crômio pode aumentar consideravelmente. Apesar desses problemas, o crômio
(III) é um nutriente essencial para os humanos; sua falta pode causa
problemas de coração, modificação do metabolismo bem como diabetes. Em
termos de contaminação o crômio (VI) geralmente é liberado por diversas
atividades industriais como siderurgia, indústria do couro e têxtil. Os fumantes
e os expostos à fumaça do tabaco também são expostos a altos níveis de crômio
(VI).
3
Crômio: Todas as cores do
arco-íris
O elemento crômio foi isolado
em 1797 pelo químico francês
C
C
Louis Nicholas Vauquelin. Ele
nomeou
o
elemento
da
palavra grega para a cor,
"Chroma", porque cada um
composto de crômio que ele
produziu
foi
uma
brilhante.
Ele
encontrou
vermelhos,
cor
amarelos
brilhantes e verdes profundos
e descobriu que traços de
crômio em uma esmeralda
peruana foram responsáveis
por
sua
cor.
descobertas
Outras
levaram
a
descobrir que o rubi também
leva a sua cor vermelha a partir de crômio. O crômio também é responsável pela
cor escura do seu mineral cromita. O dicromato de potássio possui um laranja,
tricromato de potássio é vermelho, e óxido de crômio (VI) é vermelho. A origem
da cor de esmeraldas é semelhante ao da cor de rubis. No entanto, a maior parte
de um cristal de esmeralda é composto de berílio, silicato de alumínio berílio, em
vez da alumina que forma rubis. A cor é produzida por íons de crómio (III), que
substituem alguns dos íons de alumínio no cristal. O crômio (III) também produz a
cor da alexandrita, na luz solar brilhante parece verde, mas na luz incandescente
que aparece em vermelho. Esse comportamento incomum é um resultado da forma
como a visão humana funciona.
4
Cromagem
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A cromagem ou
cromação é um
p r o c e s s o
d e
revestimento de
superfícies com metais
por eletrodeposição
(processo eletrolítico).
O objetivo do
revestimento metálico
é revestir o material
mais resistente à
corrosão com a
aplicação de uma fina
camada de crômio. Após
a cromagem o material
revestido tem suas
características
elétricas alteradas.
Uma peculiaridade
interessante da cromagem é adição de motivos estéticos como detalhes ou
áreas inteiras. Isso é possível por causa da capacidade de revestir peças de
materiais não metálicos, como bijuterias e joias. Dependendo da aplicação
e da peça o processo de revestimento com crômio pode ser realizado por:
folheação por contato, metalização por contato (peças condutoras) e
metalização por imersão (revestimento de peças não metálicas com cobre e
depois crômio), ou spray com pistolas de ar comprimido (aplicação que imita
o brilho do crômio inclusive para materiais não condutores – Spray-On).
5
Obras de Van Gogh estão
ficando marrom
O renomado pintor holandês Vicent Van
Gogh utilizou muitas cores amarelas em
seus quadros, como nas famosas pinturas
O
Girassol
e
A
Casa
Amarela.
Interessante é que o tipo de pigmento
utilizado por ele mudou sua cor amarela
para marrom. Uma análise de raios X
mostrou
que
os
poderosos
amarelos
usados por muitos artistas do final do
século
XIX
continham
crômio
na
estrutura complexa dos pigmentos. Com o
passar do tempo o amarelo brilhante do
Girassol passou para uma cor mais
escura. Essa mudança é devida a uma
alteração no estado de oxidação do
crômio. Segundo alguns estudos, os íons
crômios no pigmento passou por uma
oxidação uma redução presença de luz
P
solar. A redução química ocorre quando
os elétrons são retirados dos óleos usados
na pintura e repassados para o crômio. Interessante é que tudo tende a oxidar quando
fica mais velho, mas no caso das pinturas de Van Gogh a redução é que é o problema. O
que está acontecendo com as pinturas de Van Gogh é que o crômio está tomando os
elétrons para si.
6
Obtenção do crômio
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O crômio é o
vigésimo primeiro
elemento mais
abundante na crosta
terrestre, em peso. Ele
é quase tão abundante
quanto o cloro. Esse
metal é produzido em
grande escala e
extensivamente
empregado em ligas
com ferro e metais
não ferrosos, e em
revestimentos obtidos
por eletrodeposição.
A exploração do cromo
só é industrialmente
rentável a partir da
cromita (FeCr 2 O 4 ),
embora esteja presente em muitos outros minerais. Existem
diversos métodos de obtenção do crômio a partir desse minério, entre
eles a redução química e a eletrólise. Também é bastante
empregado o processo denominado aluminotermia de
Goldschmidt, que consiste na redução da cromita com pó de
alumínio. A cromita, em estado natural, é empregada também como
material refratário, capaz de suportar altas temperaturas.
Atualmente, aproximadamente metade da produção mundial de
crômio vem da cromita extraída da África do Sul. O restante,
encontra-se na Índia e Turquia. A maior parte do crômio produzida
destina-se ao uso em ligas metálicas.
7
Dominox crômio
AÇO
AGUA
CANCERIGENO
CARNES
COMIDA
CORAÇAO
COURO
CROMIO
DIABETES
ESTADO
FRUTAS
FUMAÇA
FUMANTES
HUMANA
INDUSTRIA
METABOLISMO
PELE
SIDERUGIA
TEXTIL
VEGETAIS
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Usos do crômio
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Compostos de crômio são
usados na produção de
f e r r o c r ô m i o ,
eletroplatina, produção
de pigmentos e
curtimento. Os principais
usos de crômio são no
p r o c e s s a m e n t o
metalúrgico de
ferrocrômio e outros
produtos metalúrgicos,
principalmente, aço
inoxidável, e de uma
maneira bem mais
s e c u n d á r i a , n o
processamento de
refratários de tijolos de
crômio e processos
químicos para produzir
á c i d os d e c r ô m io e
cromatos. Cromatos são usados na oxidação de vários materiais orgânicos,
na purificação de químicos, na oxidação inorgânica, e na produção de
pigmentos. Uma grande porcentagem de ácido crômico é usada em
revestimentos. O crômio é empregado principalmente em metalurgia para
aumentar a resistência à corrosão e dar um acabamento brilhante. Seus
cromatos e óxidos são empregados em corantes e pinturas. Em geral, seus
sais são empregados, devido às suas cores variadas, como mordentes. É
comum o uso do crômio e de alguns de seus óxidos como catalisadores, por
exemplo, na síntese do amoníaco. A cromita é empregada em moldes para a
fabricação de ladrilhos, geralmente materiais refratários. Entretanto, uma
grande parte de cromita é empregada para obter o crômio ou em ligas
metálicas. Quando no coríndon se substituem alguns íons de alumínio por íons
de crômio, obtém-se o rubi.
9
A indústria de couro e o
crômio
A T
C
S
Na indústria do curtimento de
couro (curtume), o método
mais utilizado para garantir
D
maior
resistência,
durabilidade, elasticidade e
as chamadas propriedades de
estabilidade
hidrotérmica
t é r m ic a
da
pele
e
do
animal é a aplicação do crômio.
Esse metal permite a formação
de uma superfície dura, de
O S
bom aspecto e resistente à
corrosão. Por outro lado, os
resíduos produzidos por esse
tratamento representam entre
10 e 30% da produção. A
O
O
forma mais comum de eliminálos é a construção de aterros.
Porém, ao ser despejado no
solo, o crômio presente nos resíduos é oxidado para a forma a sua forma mais tóxica, que
é o crômio (VI). Entre os efeitos tóxicos, encontram-se o risco de corrosão dos tecidos,
produção de dermatites em caso de contato prolongado e, se houver inalação, órgãos
como o fígado e os rins, além de todo o sistema digestivo, podem ser prejudicados. A
legislação ambiental em vigor exige que os aterros sejam impermeáveis para que não
contaminem o solo ou lençóis de água subterrâneos. Alternativamente, os resíduos
sólidos são incinerados, porém também acarreta impactos ambientais; dessa vez,
atmosféricos. As cinzas lançadas no ar contêm crômio (VI). Para evitar prejuízos
ambientais é necessário usar filtros para retirar o crômio das cinzas.
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A importância do crômio no
metabolismo
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essencial. Ele participa
ativamente no metabolismo
de carboidratos. Junto com a
insulina, ele melhora a
tolerância à glicose. Por agir
estimulando a sensibilidade à
insulina, o crômio pode
influenciar também no
metabolismo proteico,
promovendo maior estímulo da
captação de aminoácidos,
aumentando a síntese proteica.
A ação do crômio parece não se
resumir à participação
coadjuvante com a insulina.
Apesar de não ter sido
identificada nenhuma enzima dependente de crômio, esse elemento parece inibir
uma enzima hepática o que possibilita a diminuição da concentração plasmática de
colesterol. Além disso, uma dieta rica em crômio causa efeitos anabólicos, o que
incentiva principalmente o público esportista a consumi-lo como suplemento
alimentar. No entanto, esse elemento está presente naturalmente em
oleaginosas, aspargo, cerveja, cogumelo, ameixa, cereais integrais, carnes,
vísceras, leguminosas e vegetais.
11
Compostos de crômio
P A
coloque as palavras
em negrito e depois
coloque o nome do
composto nos
quadros que ficaram
vazios
Alguns compostos de crômio:
q Fluoreto crômico - impressão, tingimento e protetor
contra insetos no tecidos de lã
q Óxido crômico - pigmento verde na pintura, cobertura de
asfalto, e materiais cerâmicos; tijolo refratário; abrasivo
q Sulfato crômico - um pigmento verde em pintura,
cerâmica, esmaltes, vernizes e tintas; cromagem
q Boreto de crômio: refratária; de alta temperatura do
condutor elétrico
q
Dióxido de crômio: cobrindo para fitas magnéticas
q
Hexacarbonilo de crômio: catalisador; aditivo de gasolina
12
O crômio encontrou a sua
vocação
R R
A primeira patente para o uso do crômio em aço foi concedida em
1865. No entanto, o uso em larga escala de crômio em metais teve de
aguardar o desenvolvimento do forno elétrico a arco no início de
1900, o que tornou possível transformar a cromita em ferrocromo.
Nessa fase, o crômio foi usado para produzir metal cromado - uma
liga composta quase inteiramente de crômio. Em seguida, de aço
inoxidável foi descoberto e o resto, como dizem, é história. No início
do século 20, a produção mundial de cromita era inferior a 100.000
toneladas. Em 2000, foi de 16 milhões de toneladas. Em 2010 tinha
subido para 25 milhões de toneladas
13
O crômio encontrou a sua
vocação
coloque as
palavras em
negrito e depois
coloque o nome
do composto nos
quadros que
ficaram vazios
R R
A primeira patente para o uso do crômio em aço foi concedida em
1865. No entanto, o uso em larga escala de crômio em metais teve de
aguardar o desenvolvimento do forno elétrico a arco no início de
1900, o que tornou possível transformar a cromita em ferrocromo.
Nessa fase, o crômio foi usado para produzir metal cromado - uma
liga composta quase inteiramente de crômio. Em seguida, de aço
inoxidável foi descoberto e o resto, como dizem, é história. No início
do século 20, a produção mundial de cromita era inferior a 100.000
toneladas. Em 2000, foi de 16 milhões de toneladas. Em 2010 tinha
subido para 25 milhões de toneladas
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Jogo dos 7 erros
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Respostas
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