COBRE ( Cu )
Grupo IB - Cobre, Prata, Ouro
COBRE ( Cu )
HISTÓRICO: Conhecido cerca de 5000 anos antes da era Cristã, o cobre foi largamente usado pelo homem neolítico, na fabricação de diversos utensílios.
OCORRÊNCIA NATURAL: Encontrado apenas ocasionalmente em estado nativo, sob a forma de filamentos cobertos superficialmente por um estrato oxidado, a maioria do cobre natural apresenta-se sob a forma de compostos. Os principais minerais de cobre são:
PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS: O cobre geralmente é obtido pela seguinte reação:
Cu2S
+ 2 Cu2O 
6 Cu + SO2
O cobre possui dois isótopos estáveis, de números atômicos 63 e 65. Atacável pelo ácido nítrico concentrado a quente ou a frio, o cobre resiste, porém, ao ácido clorídrico. O ácido sulfúrico consegue atacá-lo, contudo, somente a quente. Depois de certo tempo de exposição ao ar, o cobre apresenta-se coberto por uma substância esverdeada, chamada pátina, formada por um carbonato básico, que protege o metal contra posteriores agentes atmosféricos.
UTILIZAÇÃO: O cobre encontra uma variedade enorme de aplicações: motores e circuitos elétricos, tubulações, serpentinas de aquecimento, telefones e telégrafos etc. Devido à sua resistência a soluções moderadamente ácidas e alcalinas, é usado na fabricação de evaporadores, alambiques e aparelhos químicos. Em liga com estanho forma o bronze, de vasto emprego na indústria mecânica, e com o zinco forma o latão, dentre diversas outras ligas metálicas.
O sulfato cúprico (CuSO4) é utilizado como fungicida e o hidróxido cúprico amoniacal - Cu(NH3)4(OH)2 - é utilizado no laboratório e na indústria por sua propriedade de dissolver a celulose, sem alterar-lhe a estrutura.
PRATA ( Ag )
HISTÓRICO: A prata é conhecida pelos egípcios desde o século V a. C.
OCORRÊNCIA NATURAL: A prata encontra-se tanto sob a forma elementar quanto sob a forma de minerais. Os principais deles são:
Os maiores produtores mundiais de prata são: México, EUA, Canadá, Peru, Bolívia e Austrália.
PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS: Branca e brilhante quando maciça, a prata apresenta-se preta quando finamente dividida. Isso porque, quando pulverizada, os pequenos cristais, dispostos desordenadamente, dispersam a luz em todas as direções. É o metal que melhor conduz calor e eletricidade e, depois do ouro, é o mais maleável e dúctil. Muito mole quando pura, a prata é usada em liga com o cobre, na cunhagem de moedas.
Quando se adiciona uma base a soluções de sais de prata, forma-se um óxido castanho, Ag2O, que se dissolve em uma solução aquosa de amônia, originando o íon complexo [Ag(NH3)2]+. Na evaporação de soluções que contenham esse íon sobra um resíduo sólido, violentamente explosivo, cuja composição ainda não é bem conhecida; já foi descrito como amideto (AgNH2) e também como nitreto (Ag3N).
Dissolvendo-se a prata em ácido nítrico, forma-se o nitrato (AgNO3) com desprendimento de vapores nitrosos. Entre os compostos de prata são particularmente importantes os haletos: AgF, Ag, Cl, AgBr, AgI. Com exceção do fluoreto, são todos insolúveis em água e instáveis às radiações luminosas. O brometo é talvez o mais sensível à luz, sendo, por isso, usado na preparação de emulsões fotográficas.
UTILIZAÇÃO: Pelo fato de não sofrer alterações em presença de oxigênio, a prata é empregada para recobrir metais menos resistentes. Também é muito empregada em joalheria.
OURO ( Au )
HISTÓRICO: O ouro já era procurado pelos egípcios entre as areias do Nilo, milhares de anos antes da Era Cristã e foi alvo inatingido de todo alquimista medieval.
OCORRÊNCIA NATURAL: Nas jazidas chamadas primárias, o ouro aparece ligado ao quartzo. Nas jazidas chamadas secundárias, o ouro apresenta-se sob a forma de palhetas ou pepitas, acumuladas em areias provenientes da desagregação de rochas que o continham anteriormente (ver intemperismo). Cerca de 50% do metal extraído anualmente em todo o mundo provém da África do Sul. Seguem-se Canadá, EUA, Austrália, gana e ex-URSS. O Brasil é o 15o produtor mundial de ouro e sua maior jazida é a de Morro Velho, situada no município de Nova Lima, em minas Gerais.
PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS: O ouro sempre foi símbolo de riqueza, por causa da relativa escassez de ocorrências na natureza e por ser praticamente inoxidável e inalterável por agentes químicos. O ouro é atacado por poucas substâncias. Entre elas estão a água-régia (solução de ácido clorídrico e ácido nítrico concentrados na proporção de 3:1), o ácido iódico e o ácido selênico. Entretanto, o oxigênio gasoso, mesmo a quente, não consegue oxidar o metal, que então conserva seu brilho característico por longo tempo.
Os compostos de ouro em geral são instáveis e, sob aquecimento, liberam o ouro metálico. O ouro pode apresentar os estados de oxidação +1 (compostos aurosos) e +3 (compostos áuricos). O composto auroso encontrado com maior frequência é o aurocianeto de sódio - Na Au (CN)2. O cloreto, sulfeto, iodeto e fluoreto aurosos também ocorrem na natureza. Dos compostos áuricos destacam-se, por sua relativa abundância, o cloreto hidratado (AuCl3 . 2 H2O), óxido (Au2O3), o sulfeto (Au2S3) e o hidróxido - Au(OH)3. O metal é extraído de seus compostos por meio de precipitação, provocada por agentes redutores.
Metal mole no estado elementar (como o estanho e o chumbo), o ouro é geralmente usado sob a forma de liga com outros metais. O teor de ouro nas ligas é expresso em quilates, que são partes de um total de 24. Dizer que certa liga tem 18 quilates equivale a dizer que em 24 partes de liga, 18 são de ouro, ou seja, a liga tem 75% de ouro. Extremamente maleável, o ouro pode ser facilmente transformado em delgados fios ou em lâminas finíssimas, com espessura inferior a um milésimo de milímetro.
UTILIZAÇÃO: Considerável parcela da quantidade de ouro produzida anualmente é empregada em joalheria, quase sempre em ligas com prata ou cobre. A sua inércia química é largamente explorada na indústria: no revestimento de terminais de aparelhos eletrônicos, assegurando contato elétrico perfeito, ou em naves espaciais, garantindo proteção aos astronautas contra a possível incidência de radiações.
Grupo IIB - Zinco, Cádmio, Mercúrio
ZINCO ( Zn )
HISTÓRICO: O zinco foi descoberto no século XVI pelo alquimista Paracelso, embora suas ligas já fossem conhecidas desde a antiguidade.
OCORRÊNCIA NATURAL: O zinco é encontrado em diversos minerais. Entre eles estão os seguintes:
PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS: O zinco puro é um metal de coloração branco-azulada e pontos de fusão relativamente baixo para um metal: 419,5o C e ponto de ebulição em torno de 917,5o C. Os pontos de fusão e ebulição baixos, incomuns para um metal, são devidos principalmente ao fato de que as duas últimas camadas eletrônicas do elemento estão completas, e a ligação entre os átomos é dificultada. O resultado é uma ligação fraca. O mesmo ocorre com os demais elementos do grupo: cádmio e mercúrio.
O zinco metálico é facilmente atacado por ácidos, produzindo hidrogênio gasoso. Esse, inclusive, é um dos métodos mais comuns para a produção desse gás. Um fato interessante nesse processo é que a reação torna-se mais rápida quando o zinco contém impurezas.
Dos compostos de zinco, o mais simples é o óxido (ZnO), um pó muito branco obtido pela queima do zinco metálico no ar. O sulfeto de zinco (ZnS), além de ser encontrado na natureza, pode ser preparado sinteticamente, por meio de soluções amoniacais de sais de zinco tratados com ácido sulfídrico. O sulfeto é fluorescente, quando impurificado por pequenas quantidades de sais de metais pesados. Emite uma luz esverdeada quando é excitado por luz branca, raios ultravioleta ou raios X, e essa luminescência ainda permanece por certo tempo quando a radiação é cessada. O silicato (ZnSiO4) também é fluorescente. Essa propriedade permite a aplicação destes compostos na construção de telas fluorescentes para aparelhos de raios X.
UTILIZAÇÃO: Cerca de um terço de todo o zinco produzido no mundo destina-se à proteção do fero contra a corrosão. Outro terço é gasto na obtenção do latão (liga de cobre e zinco). O terço restante é utilizado para a produção de diversos produtos químicos. O óxido de zinco é usado como pigmento branco e também como elemento de pomadas dermatológicas. O peróxido de zinco (ZnO2) é usado como antisséptico (de ação semelhante à da água oxigenada). O zinco metálico é também muito utilizado em química orgânica, para a redução de compostos.
CÁDMIO ( Cd )
HISTÓRICO: O cádmio foi descoberto em 1817 por Friedrich Strohmeyer.
OCORRÊNCIA NATURAL: O cádmio é um metal relativamente raro na natureza, e encontra-se principalmente nos minerais de zinco (blenda, calamina, smithsonita e hidrozincita), em porcentagens que variam de 0,1 a 0,3%. No Brasil não há produção desse metal.
PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS: O cádmio é um metal de brilho prateado, de cor branco-leitosa. Esse metal tem a propriedade de absorver os nêutrons lentos e, por isso, é utilizado em reatores nucleares. Funde a 320,9o C e seu ponto de ebulição situa-se em torno de 767o C.
UTILIZAÇÃO: O sulfeto de cádmio (CdS) é utilizado como pigmento, devido à sua intensa coloração vermelho-alaranjada, e também usado na construção de fotorresistências, por sua propriedade de retificar a corrente elétrica. O selenieto (CdSe) é também utilizado como pigmento, por sua forte coloração amarela. O sulfato de cádmio (CdSO4) tem dois empregos importantes: na oftalmologia, para preparação de unguentos e pomadas, e na física experimental, para a construção de pilhas-padrão de Weston (apresenta força eletromotriz constante). O cádmio é também empregado na fabricação de acumuladores elétricos, juntamente com o níquel, e também usado na produção de ligas metálicas.
MERCÚRIO ( Hg )
HISTÓRICO: A partir da idade Média o mercúrio recebeu esse nome pelos alquimistas.
OCORRÊNCIA NATURAL: Raramente é encontrado no estado elementar. O mais importante composto de mercúrio é o sulfeto (HgS), que ocorre principalmente em duas variedades alotrópicas: uma cristaliza no sistema trigonal - o cinábrio - e a outra no sistema cúbico - a metacinabarita. As principais reservas de cinábrio localizam-se em Nikitovka (Rússia), Almadén (Espanha), Idria (Iugoslávia) e Toscana (Itália).
Do cinábrio o mercúrio é obtido por ustulação, ou seja, por aquecimento do sulfeto em corrente de ar:
HgS + O2
Hg + SO2
PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS: O mercúrio possui baixa condutibilidade elétrica e alta densidade (13,6 g/cm3 a 20o C). É um metal volátil, embora em pequena intensidade, mas seus vapores são extremamente tóxicos: cansaço, dificuldade de concentração e perda de memória são os principais sintomas de intoxicação com esse metal. Também seus sais (geralmente muito coloridos) são venenosos, principalmente os solúveis. À temperatura normal (25o C) o mercúrio é o único metal líquido. Os estados de oxidação que o mercúrio pode assumir são +1 e +2. Apesar da toxicidade dos sais de mercúrio, um deles, o cloreto mercuroso (Hg2Cl2), conhecido como calomelano, encontra aplicação na medicina, como estimulante de órgãos de secreção. Ele é obtido pela reação do nitrato mercuroso com o cloreto de sódio:
Hg2(NO3)2
+ 2 NaCl
Hg2Cl2 + 2 NaNO3
O cloreto mercuroso, por sua vez, se tratado com água amoniacal, resulta um sal complexo - o aminocloreto mercúrico, de cor branca:
Hg2Cl2
+ 2 NH3 HgNH2Cl + Hg + NH4Cl
O mercúrio pode reagir diretamente com cloro em excesso, obtendo-se o cloreto mercúrico (HgCl2), embora o processo mais comum para sua obtenção seja outro. Trata-se de um sal que sublima-se durante sua formação e possui poder de corrosão. Outro sal interessante é o iodeto mercúrico, que é insolúvel em água pura, mas dissolve-se em uma solução que contenha excesso de iodeto de potássio. Nessas condições forma-se o iodo-mercurato de potássio - K2HgI4.
UTILIZAÇÃO: O mercúrio é muito utilizado na fabricação de termômetros, barômetros e manômetros, além de lâmpadas fluorescentes - as lâmpadas de vapor de mercúrio. Ele também é empregado em bombas de obtenção de alto-vácuo e na construção de retificadores elétricos. O mercúrio é ainda utilizado na preparação de amálgamas - ligas sólidas ou líquidas, formadas pela dissolução de diversos metais em mercúrio (somente o ferro e a platina não participam de tais amálgamas).
Os amálgamas de estanho, prata e ouro são usados na odontologia, o de zinco é empregado na química orgânica como redutor de cetonas, na obtenção de ciclanos. Além disso, alguns compostos organometálicos de mercúrio funcionam como fungicidas, antissépticos e diuréticos.
Química 2000 - Wagner Xavier Rocha, 1999
