Grupo VIB - Cromo, Molibdênio, Tungstênio

CROMO ( Cr )

          HISTÓRICO:  O cromo foi descoberto em 1797 pelos químicos Vauquelin e Klaproth, mas só foi obtido puro em 1859, por Friedrich Whöler.

          OCORRÊNCIA NATURAL:  O cromo é um metal relativamente raro na crosta terrestre (aprox. 0,03%). Não é encontrado no estado livre, ocorrendo geralmente associado ao ferro e ao chumbo. Também substitui frequentemente o alumínio em alguns minerais como o berilo (3 BeO . Al₂O₃ . 6 SiO₂) e o coríndon (Al₂O₃), geralmente em mínimas quantidades. Entre os minerais de cromo destacam-se:

• Cromita: FeO . Cr₂O₃
• Crocoíta: PbCrO₄

          PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS: O cromo é um metal muito duro e bastante resistente à ação de agentes atmosféricos. Seu brilho metálico intenso conserva-se inalterado devido à formação de uma película transparente de óxido. Decorre dessa propriedade a utilização do cromo em galvanoplastia. A cromação é geralmente realizada por via eletrolítica: o objeto a ser cromado funciona como cátodo e o ânodo pode ser uma barra de platina. Se os objetos a serem revestidos forem previamente niquelados, a camada de cromo resultará lisa e brilhante; caso contrário, ela será porosa e de difícil polimento.

          O cromo possui quatro isótopos estáveis, de números de massa 50, 52, 53 e 54. Seus números de oxidação comuns são +2, +3 e +6. O íons crômico Cr³⁺ é anfótero, e pode originar sais solúveis tanto na presença de ácidos quanto de bases:

1)  Cr³⁺ + 3 HNO₃  Cr(NO₃)₃ + 3 H₂O
2)  Cr³⁺ + 4 OH^-  Cr(OH)₃ CrO₂^- + 2 H₂O

          Entre os sais de cromo trivalente destacam-se o cromito de sódio NaCrO₂, usado como mordente em tinturaria, para fixação de corantes. No estado de oxidação +6, o cromo é encontrado sob a forma de cromatos e dicromatos. Tratando-se o dicromato com ácido sulfúrico concentrado forma-se o trióxido de cromo:

K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄  Cr₂O₃ + K₂SO₄ + H₂O

          O trióxido é um sólido vermelho, usado na preparação de compostos orgânicos. Se a reação acima for efetuada fazendo-se passar uma corrente de gás sulfídrico na solução, ocorre a precipitação de enxofre, que turva ligeiramente o sistema:

K₂Cr₂O₇ + 4 H₂SO₄ + 3 H₂S  Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 7 H₂O + 3 S

          UTILIZAÇÃO:  O cromo é usado em galvanoplastia, para revestimento de peças metálicas. O dicromato é muito utilizado como agente oxidante em sínteses orgânicas.

MOLIBDÊNIO ( Mo )

          HISTÓRICO:  O molibdênio foi descoberto em 1778 por Wilhelm Scheele.

          OCORRÊNCIA NATURAL:  Os principais minerais de molibdênio são:

• Molibdenita: MoS₂
• Ferrimolibdita: Fe(MoO₄)₃ . 7 H₂O

          PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS:  O molibdênio não é facilmente atacado por ácidos. Reage apenas com uma mistura de ácidos nítrico e fluorídrico, ambos concentrados. A altas temperaturas, reage com o oxigênio, formando o trióxido. Os estados de oxidação mais comuns são +4 e +6, mas podem variar de +2 até +6.

          Quando uma solução de ácido molíbdico (H₂MoO₄) é reduzida com zinco, forma-se uma suspensão coloidal - o azul de molibdênio. Trata-se de um óxido, de fórmula Mo₅O₁₄, que é usado no tingimento de fibras.

          UTILIZAÇÃO:  O molibdênio, sob a forma de lâminas ou fios, é utilizado em tubos de raios X, fornos elétricos e em qualquer aparelhagem em que se desenvolvam altas temperaturas locais.

TUNGSTÊNIO ( W )

          HISTÓRICO:  O tungstênio foi descoberto em 1783 pelos irmãos João José e Fausto d'Elhuyar.

          OCORRÊNCIA NATURAL:  O tungstênio geralmente é encontrado sob a forma de tungstatos, em alguns minerais:

• Wolframita: (Fe, Mn)WO₄
• Scheelita: CaWO₄
• Stolzita: PbWO₄

          As maiores jazidas de tungstênio ocorrem na Ásia Oriental e Meridional, nos EUA, Congo e Austrália. No Brasil existem consideráveis reservas de scheelita na Paraíba e no Rio Grande do Norte.

          PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS:  Os estados de oxidação do tungstênio variam de +2 a +6, sendo este último o mais comum. O tungstênio não é facilmente atacado por ácidos. Reage apenas com uma mistura de ácidos nítrico e fluorídrico, ambos concentrados. A altas temperaturas, reage com o oxigênio, formando trióxido. Quando finamente dividido, o tungstênio dissolve-se em peróxido de hidrogênio, mas o melhor solvente é o nitreto de potássio fundido - nesse caso a reação é quase explosiva.

          UTILIZAÇÃO:  Seus sais mais importantes são os tungstatos, mas merecem destaque os carbetos de tungstênio (WC e W₂C), cuja dureza se aproxima da do diamante e, por isso, encontram aplicação em brocas utilizadas na perfuração do subsolo. Por possuir o mais alto ponto de fusão entre os metais, o tungstênio é utilizado em filamentos de lâmpadas, válvulas eletrônicas e contatos elétricos.

Grupo VIIB - Manganês, Tecnécio, Rênio

MANGANÊS ( Mn )

          HISTÓRICO:  O manganês foi descoberto em 1774 por Scheele.

          OCORRÊNCIA NATURAL:  As maiores reservas de manganês encontram-se na ex-URSS, Brasil, África e Índia. O mineral mais importante de manganês é a pirolusita (MnO₂), embora também se encontre em outros minerais como:

• Trifilita: Li (Fe, Mn)PO₄
• Rodonita: Mn₃Si₃O₉
• Rodocrosita: MnCO₃
• Biotita: K (Mg, Fe, Mn)₃ [(OH, F)₂ AlSi₃O₁₀

          PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS: O manganês quando puro tem a mesma aparência da prata, e apresenta-se em três formas alotrópicas: À temperatura ambiente, é estável na forma cristalina a, cúbica, que se transforma, a 742^o C, na forma b, também cúbica; e a 1100^o recristaliza-se na forma g, tetragonal. O metal puro oxida-se superficialmente quando exposto ao ar e quando pulverizado, inflama-se espontaneamente (é pirofórico). O metal pulverizado pode também decompor a água fervente em O₂ e H₂.

          Quando fundido em contato com o ar, misturado a carbonatos alcalinos, a cor negra do dióxido de manganês (MnO₂), conhecido como pirolusita, desaparece, dando lugar a um verde escuro. Isso se deve à oxidação do dióxido, que forma o íon MnO₄^2-, que é estável em solução alcalina, mas em meio ácido sofre uma mutação, gerando o íon permanganato (MnO₄^-) segundo a reação:

3 MnO₄^2- + 4 H⁺  MnO₂ + 2 MnO₄^- + 2 H₂O

          Tratando-se o permanganato de potássio com ácido sulfúrico concentrado, forma-se o heptóxido (Mn₂O₇), uma substância explosiva.

          UTILIZAÇÃO:  O manganês é amplamente usado na preparação de aços especiais, de dureza e tenacidade suficientes para resistir à abrasão e ao martelo. Também é usado em ligas não-ferrosas, como o bronze-manganês. O permanganato de potássio (KMnO₄) é muito utilizado tanto em farmácia, como antisséptico dermatológico, quanto como agente oxidante em sínteses orgânicas.

TECNÉCIO ( Tc )

          HISTÓRICO:  O tecnécio foi obtido pela primeira vez em 1937, pelos físicos Pierrer e Emílio Segrè.

          OCORRÊNCIA NATURAL:  Metal muito instável, que rapidamente sofre decaimento radioativo, o tecnécio não existe na natureza. O molibdênio, quando absorve um nêutron (fornecido pelo deutério), converte-se em um isótopo instável, que decai emitindo uma partícula beta e produzindo o isótopo 99 do tecnécio:

Mo⁹⁸ + n  Mo⁹⁹ Tc⁹⁹ + b

          Atualmente, os produtos da fissão do urânio constituem a principal fonte do tecnécio. O metal é isolado mediante extração com solventes e sucessivas reações de troca iônica. Depois de purificado, o tecnécio é precipitado como sulfeto (Tc₂S₇) e, em seguida, reduzido pelo hidrogênio ao estado elementar.

          PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS: O tecnécio comporta-se como tetra ou heptavalente. Dentre os compostos mais comuns do tecnécio estão o TcO₂, de cor negra, o TcO₃, de cor púrpura, e o Tc₂O₇, de cor amarela. Reagindo diretamente com halogênios, o tecnécio produz haletos coloridos. O elemento é solúvel em água oxigenada.

          UTILIZAÇÃO:  O tecnécio, sob a forma de pertecnato de potássio (KTcO₄), impede a corrosão de aços. A sua aplicação é muito limitada, devido à relativa escassez do elemento e à sua difícil obtenção.

RÊNIO ( Re )

          HISTÓRICO:  O rênio foi descoberto em 1925 pelos químicos Noddack, Ida Tacke e Berg.

          OCORRÊNCIA NATURAL:  O rênio é um elemento muito raro, e encontra-se em quantidades muito pequenas na molibdenita (MoS₂) e em alguns minérios cupríferos, particularmente abundantes em Mansfeld, na Alemanha.

          PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS: Em muitas de suas propriedades o rênio assemelha-se ao tungstênio. Possui dois isótopos estáveis, de números de massa 185 e 187, e isótopos radioativos de números de massa situados entre 177 e 191, que decaem, emitindo partículas b ou capturando elétrons.

          No estado elementar o rênio é um metal branco, semelhante à platina. Quando aquecido ao ar, forma o heptóxido (Re₂O₇), um sólido volátil, amarelo-claro. Este, ao reagir com água, dá origem a uma solução incolor de ácido perrênico (HReO₄). O ácido perrênico e seus sais, ao contrário dos ácidos permangânicos e seus sais, não possuem propriedades oxidantes. Inatacável pelo ácido sulfúrico diluído, o rênio dissolve-se em ácidos oxidantes, como o HNO₃.

          O rênio exibe normalmente valências +3, +5 e +6. Dos seus compostos, são comuns o Re₂O₃ . H₂O, de cor negra, o ReO₂, marrom, o ReO₃, vermelho, o Re₂O₅, azul, e o Re₂O₇, amarelo. O rênio, assim como o tecnécio, reage diretamente com halogênios, produzindo haletos coloridos. Tanto o tecnécio quanto o rênio possuem grande capacidade de formar complexos.

          UTILIZAÇÃO:  Em liga com o tungstênio, o rênio é utilizado em filamentos de lâmpadas elétricas e em liga com a platina, é usado na construção de pares termelétricos.

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Química 2000 - Wagner Xavier Rocha, 1999