Transactinídeos ou Elementos Transactinídeos

Elementos com número atômico acima de 103, isto é, após o laurêncio na Tabela Periódica. Os elementos 104 e 105 foram sintetizados e receberam respectivamente os nomes de kurchatóvio (Ku) e rutherfórdio (Rf). Todos estes elementos são instáveis e têm meias vidas bastante curtas.

Laurêncio (Lr)

Elemento metálico, radioativo, transurânico, pertencente ao grupo dos actinídeos. Disponibilidade: O elemento é artificial.

Nobélio (No)

É metálico, radioativo, transurânico , do grupo dos actinídios. É sintetizado bombardeando o cúrio com íons carbono.

Mendelévio (Md)

Elemento metálico, radioativo, transurânico, pertencente ao grupo dos actinídeos. O mendelévio não se encontra na natureza e se prepara por transmutação nuclear artificial de um elemento mais ligeiro.

Férmio (Fm)

Elemento metálico, radioativo, transurânico, pertencente ao grupo dos actinídeos. Elemento químico radioativo artificial. Somente quantidades pequenas de férmio foram produzidas ou isoladas. Devido a ínfima quantidade obtida pouco se conhece sobre suas propriedades químicas. Somente o estado de oxidação (III) parece existir em solução aquosa.

Einstênio (Es)

Elemento metálico, transurânico, radioativo, pertencente ao grupo dos actinídeos. É o actinídeo mais pesado daqueles em que se pode determinar essa propriedade. O metal é quimicamente reativo, muito volátil e conhece-se uma estrutura cristalina. O einstéinio é um elemento transurânico do grupo dos actinídeos da tabela periódica.

Califórnio (Cf)

Elemento metálico, transurânico, radioativo, pertencente ao grupo dos actinídeos. Disponibilidade: o elemento é artificial.

Berkélio (Bk)

Acredita-se, até o presente momento, mesmo sem ter sido isolado na forma elementar, é possível prever que se trata de um elemento de aspecto prateado metálico, que oxida-se facilmente no ar em temperaturas elevadas, e será solúvel em ácidos minerais diluídos.

Cúrio (Cm)

Elemento metálico, radioativo, transurânico, pertencente ao grupo dos actinídeos. Sintetizado em 1945, pelo bombardeio de plutônio com partículas alfa no ciclotron da Universidade da Califórnia. Quimicamente reativo, é um metal de aspecto branco-prateado (a maioria dos seus compostos trivalentes são ligeiramente amarelos), maleável e, devido a sua elevada radioatividade, brilha no escuro.

Amerício (Am)

Elemento químico radioativo, Obtido por bombardeio de plutônio com partículas aceleradas. À temperatura ambiente, o amerício encontra-se no estado sólido. O metal amerício recém obtido tem o aspecto branco-prateado brilhante (mais prateado do que o plutônio ou netúnio), perdendo o brilho lentamente em presença do ar seco, na temperatura ambiente.

Plutônio (Pu)

Elemento metálico; tem coloração prateada, mas torna-se amarelo em contato com o ar; transurânico; denso; radioativo artificial; pertencente ao grupo dos actinídeos na Tabela Periódica. Com elevação da temperatura, apresenta dilatação irregular e aumento da condutividade elétrica. Como é um elemento muito eletropositivo, apresenta forte tendência a ceder elétrons a átomos de oxigênio, carbono e nitrogênio, para dar origem a óxidos, carbonetos e nitretos de estabilidade média. Cerca de 20 toneladas de plutônio são produzidas anualmente por reatores nucleares. Inexistente em estado natural, o plutônio é obtido a partir do bombardeamento de nêutrons lentos.

Netúnio (Np)

Elemento transurânico, prateado, radioativo, tóxico, raro, metálico e resistente. Reage com oxigênio e ácidos e é atacado por vapor de água. Disponibilidade: Netúnio é um metal raro na terra radioativo e tem pelo menos 3 formas alantropicas. O nome é devido o planeta Netuno. Np-237 é um subproduto de reatores nucleares.

Transurânicos ou Elementos Transurânicos

Elementos com número atômico maior do que 92, portanto, elementos após o urânio na Tabela Periódica. A maioria destes elementos são instáveis e têm meias vidas curtas.

Urânio (U)

Elemento metálico radioativo pertencente à família dos actinídeos (Z=92). Ocorre como uraninita, um mineral de óxido de urânio (IV) que contém pequenas quantidades de rádio, tório, polônio, chumbo e hélio. Quando a uraninita ocorre de forma massiva, com um certo brilho, é chamada pechblenda, considerado o principal minério de urânio. O elemento é extraído do minério por processo de troca iônica. O 235U sofre fissão nuclear sob ação de nêutrons lentos e é usado como combustível em reatores e armas nucleares. Por isso o urânio ganhou enorme importância técnica e política.
Amostra de pechblenda ou uraninita, o minério de UO2. Apresenta traço escuro, fratura irregular, é frágil e fortemente radioativo. É o mineral mais importante para obtenção de rádio e urânio.

TABELA PERIÓDICA DOS ELEMENTOS QUÍMICOS

BIBLIOGRAFIA:www.cdcc.sc.usp.br/elementos
http://bibliotecaacademica.wordpress.com/

Protactínio (Pa)

Elemento metálico radioativo pertencente à série dos actinídeos (Z = 91). O 231Pa ocorre em todos os minérios de urânio pois é derivado de 235U. O protactínio não tem aplicações práticas.
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.

Tório (Th)

Elemento metálico radioativo pertencente à família dos actinídeos (Z = 90). Ocorre na areia monazítica no Brasil, Índia e Estados Unidos da América. Apresenta também estado de oxidação +4 e sua química é parecida com a dos demais actinídeos. Pode ser usado como combustível em reatores nucleares pois 232Th captura nêutrons lentos e alimenta 233U. A tória ou dióxido de tório, ThO2, é usada em refratários especiais.

RÁDIO (Ra)

Elemento metálico radioativo pertencente ao grupo dos metais alcalino-terrosos na Tabela Periódica.Ocorre em minérios de urânio, por exemplo pechblenda ou uraninita.É usado como fonte radioativa em trabalhos de pesquisa e em radioterapia. O elemento foi isolado da pechblenda por Marie e Pierre Curie em 1898.

FRÂNCIO (Fr)

Elemento radioativo pertencente ao grupo dos metais alcalinos na Tabela Periódica.O elemento é encontrado em minérios de urânio e tório.

RADÔNIO (Rn)

Elemento gasoso, radioativo, incolor, pertencente ao grupo dos gases da Tabela Periódica. O radônio ocorre naturalmente, particularmente em áreas subterrâneas de granito, constituindo sério risco químico aos trabalhadores. Como gás nobre o radônio é praticamente inerte embora alguns compostos como fluoreto de radônio possam ser formados. Ele foi isolado pela primeira vez por Ramsey e Gray em 1908.

Actinídeos ou Elementos Actinídeos

Conjunto ou série de elementos após o actínio na Tabela Periódica, com números atômicos que vão do tório (Z = 90) ao laurêncio (Z = 103). Eles têm dois elétrons na camada de valência. São classificados juntos pelo fato do aumento de prótons no núcleo corresponder ao aumento de um elétron no sub-nível 5f. Juntamente com os lantanídeos, compõem o bloco f da Tabela Periódica. Os quatro primeiros membros da série (Ac ao U) ocorrem naturalmente. Todos são radioativos o que dificulta o seu estudo devido à necessidade de cuidados especiais devido a aquecimento e meias vidas muito curtas. Como os lantanídeos, apresentam crescimento suave nos raios atômicos e iônicos com o aumento do número atômico. Os membros mais leves da série (até o amerício) têm elétrons f que participam de ligações, diferentemente dos lantanídeos. Conseqüentemente estes elementos são mais parecidos com os metais de transição, formando compostos de coordenação e apresentando valências variáveis. Devido ao aumento da carga nuclear, os membros mais pesados (cúrio ao laurêncio) não tendem a usar seus elétrons internos f na formação de ligações e então se parecem mais com os lantanídeos, formando compostos com o íon M3+.

ASTATO (At)

Elemento halogênio radioativo. Ocorre naturalmente por decaimento radioativo de isótopos de urânio e tório. O astato forma pelo menos 20 isótopos sendo 210At o mais estável com meia-vida de 8,3 horas. Pode ser produzido por bombardeamento de 200Bi com partículas alfa. Tem caráter mais metálico do que o iodo e em solução aquosa pode assumir pelo menos 5 estados de oxidação diferentes. Forma compostos inter-halogênios como AtI e AtCl. A existência de At2 não foi comprovada. O elemento foi sintetizado por bombardeamento nuclear em 1940 por D. R. Corson, K. R. MacKenzie e E. Segré na Universidade da Califórnia, nos Estados Unidos da América.

POLÔNIO (Po)

Elemento metálico radioativo pertencente ao grupo do oxigênio na Tabela Periódica. O elemento ocorre em minérios de urânio numa proporção de 100 microgramas para 1000 quilogramas de minério. Tem mais de 30 isótopos, mais do que qualquer outro elemento. O polônio é uma possível fonte de calor em espaçonaves devido à energia de 1,4x105 J.kg-1s-1 liberada no seu decaimento. Ele foi descoberto por Marie Curie em 1898 numa amostra de pechblenda, o principal minério de urânio .
O elemento recebeu este nome em homenagem ao pais (Polônia) onde
nasceu a pesquisadora .

BISMUTO (BI)

Metal cristalino branco com tons de rosa, pertencente ao grupo do nitrogênio na Tabela Periódica. Os seus minérios mais importantes são bismutinita (Bi2S3) e bismita (Bi2O3). Também ocorre naturalmente na forma nativa. Os maiores produtores são Peru, Japão, México, Bolívia e Canadá. O metal é extraído por redução do óxido de carbono. O bismuto é o mais diamagnético de todos os metais e sua condutividade térmica é mais baixa do que a de qualquer outro metal exceto o mercúrio. O metal tem alta resistência elétrica e efeito Hall intenso quando submetido a campos magnéticos. É usado em ligas para solda de baixo ponto de fusão, com estanho e cádmio. Estas ligas se expandem durante a solidificação. Também é usado em dispositivos de segurança termicamente estimulados para detecção de incêndios. Aplicações mais recentes incluem o uso de bismuto como catalisador na produção de fibras acrílicas, em termopares, etc. Os compostos de bismuto quando livres de chumbo são usados em medicamentos e cosméticos. É atacado por ácidos oxidantes, vapor d’água a alta temperatura e halogênios. Queima no ar gerando chama azul e fumaça amarela de óxidos. Em 1753 C. G. Junine demonstrou que o bismuto era um elemento distinto do chumbo.



Pepita de bismuto procedente da Alemanha. Encontrado também no Brasil, Inglaterra e Bolívia.

CHUMBO (Pb)

Elemento metálico, denso, mole, dúctil, cinzento, pertencente ao grupo do carbono na Tabela Periódica. O principal minério de chumbo é a galena, PbS. Outras fontes deste elemento são os minerais anglesita (PbSO4), cerusita (PbCO3) e litarge (PbCO3). O metal é extraído por aquecimento do minério para obtenção do óxido, seguida da redução por carvão. A prata também é encontrada nestes minérios. O chumbo tem várias aplicações incluindo material para construção civil, baterias de chumbo, balas para armas de fogo, ligas fusíveis e algumas outras ligas especiais.



Amostra de galena, PbS, com calcita, de uma mina da região de Westfália, Alemanha.




Amostra de galena, PbS, compacta de mina da região da Renânia, Alemanha.

TÁLIO (Ti)

Elemento metálico cinzento, pertencente ao grupo do boro na Tabela Periódica. Ocorre na blenda de zinco (ZnS), em minérios de ferro e é recuperado em pequenas quantidades de concentrados de chumbo e zinco. Tem poucas aplicações: ligas especiais e em eletrônica. O sulfato é usado como raticida. Os compostos de tálio(I) são semelhantes aos de metais alcalinos. Compostos de tálio(III) são facilmente reduzidos a tálio(I) e porisso são fortes agentes oxidantes. O elemento foi descoberto por Sir William Crookes em 1861.

MERCÚRIO (Hg)

Elemento metálico de transição, líquido, prateado e denso, pertencente ao grupo do zinco na Tabela Periódica. Seu principal minério é o sulfeto de mercúrio, HgS, que pode ser decomposto nos seus elementos. O mercúrio é usado em termômetros, barômetros, em outros equipamentos científicos e em amálgama dentário. O elemento é menos reativo que zinco e cádmio e não desloca o hidrogênio de ácidos fracos. Forma compostos com mercúrio(I) na forma de íons (Hg2)2+ e com mercúrio(II) na forma de Hg2+. Forma muitos compostos de coordenação e organometálicos, por exemplo os reagentes de Grignard.



Amostra de cinábrio, HgS, o mais importante minério de mercúrio.

Actínio (Ac)

Elemento metálico radioativo, prateado, pertencente ao grupo do escândio na Tabela Periódica Z = 89; classificação: Metálico; nome do grupo: Actinoide. Sua química é similar à do lantânio e sua principal aplicação é como fonte de partículas alfa; é achado naturalmente em minérios de urânio e o actínio é 150 vezes mais radioativo que rádio, O actínio é perigosamente radioativo.

OURO (Au)

Elemento metálico de transição amarelo, mole e maleável. É encontrado na natureza como metal livre no cascalho e em veios no quartzo. Ocorre nos minérios de sulfetos de chumbo e cobre e também combinado com prata em minério de telúrio (Ag, Au) Te2. É usado na joalheria, como material dentário e em dispositivos eletrônicos. Quimicamente não é reativo, não sendo afetado pelo oxigênio. Reage com cloro a 200° C para formar cloreto de ouro(III).


Pepita de ouro de 170 gramas, encontrada em 1980 na região de Carajás, no Estado do Pará, Brasil.

PLATINA (Pt)

Elemento metálico de transição branco prateado.Ocorre em alguns minérios de níquel e cobre e também é encontrado na forma nativa, isto é, o próprio metal. A principal fonte de platina é o rejeito anódico do refinamento de níquel e cobre. O elemento é usado em joalheria, equipamentos para laboratórios (por exemplo: termopares, eletrodos, cadinhos, etc), contatos elétricos e em algumas ligas, (por exemplo com irídio ou ródio). Também é catalisador de processos de hidrogenação. O elemento não se oxida nem se dissolve em ácido clorídrico. A maioria dos seus compostos são complexos de platina(II) ou de platina(IV).



Pepita de platina. O metal ocorre sempre misturado a outros elementos (ferro, irídio, ósmio). É encontrada no Brasil, África do Sul, Canadá e Alasca (EUA).

ÍRIDIO (Ir)

Elemento metálico de transição.Ocorre na natureza com a platina e é usado principalmente em ligas de platina e ósmio. O elemento forma complexos de irídio(III) e irídio(IV). Ele foi descoberto em 1804 por Tennant.

ÓSMIO (OS)

Elemento metálico de transição duro, branco azulado.É encontrado associado à platina e usado em algumas ligas com platina e irídio. O ósmio forma vários complexos em vários estados de oxidação.

TUNGSTENIO (W)

Elemento metálico de transição, branco ou cinza, era chamada antigamente de "wolfrâmio". É encontrado em vários minerais, principalmente nos óxidos: wolframita, (Fe, Mn) WO4, e scheelita, CaWO4. O minério é aquecido com solução de hidróxido de sódio e forma um "tungstato" solúvel. O óxido WO3 é obtido por precipitação após adição de ácido e é reduzido ao metal por hidrogênio. É usado em várias ligas, especialmente de corte e em filamentos de lâmpadas. No ar o tungstênio forma camada protetora de óxido e pode ser oxidado a altas temperaturas. Não se dissolve em ácidos diluídos. Forma compostos nos quais o seu estado de oxidação varia de +2 a +6. O metal foi isolado por F. d’Elhuyer em 1783.

TÂNTALO (Ta)

Elemento metálico de transição azul acinzentado. É encontrado juntamente com o nióbio nos minérios columbita – tantalita: (Fe, Mn) (Ta, Nb)2O6. É extraído por dissolução em ácido fluorídrico, que separa os fluoretos de nióbio e tântalo para dar K2TaF7 que é reduzido com sódio. O elemento apresenta os isótopos 181Ta que é estável e 180Ta que tem ocorrência de 0,12% e é radioativo com meia-vida maior do que 107 anos. Há vários outros isótopos de meia-vida curtas. O elemento é usado em algumas ligas especiais e em componentes eletrônicos. Por ser não reativo, peças metálicas de tântalo são usadas em cirurgias como por exemplo pinos para juntar ossos. Quimicamente o metal forma camada passiva de óxido no ar. O tântalo foi identificado em 1802 por Ekeberg e isolado em 1820 por Berzelius.

HÁFNIO (Hf)

Elemento metálico de transição, é prateado e brilhante. O elemento é encontrado na natureza com o zircônio e extraído por formação de cloreto e redução pelo processo de Kroll. É usado em ligas de tungstênio para filamentos e eletrodos, e como absorvedor de nêutrons. No ar, o metal forma camada passiva de óxido. A maioria dos seus compostos são complexos de háfnio(IV). Complexos menos estáveis de háfnio(III) também existem. O elemento foi descrito pela primeira vez por Urbain em 1911 e sua existência foi estabelecida em 1923 por D. Coster e G. C. de Hevesey.

LUTÉCIO (Lu)

Elemento metálico prateado, pertencente ao grupo dos lantanídeos. É o menos abundante dos elementos e pequenas quantidades estão disponíveis a partir do processamento de outros metais. O elemento é usado como catalisador. Ele foi identificado por G. Urban em 1907.

YTÉRBIO (Yb)

Elemento metálico, prateado, pertencente ao grupo dos lantanídeos. Ocorre na gadolinita, monazita e xenotina. São conhecidos sete isótopos naturais e dez artificiais. É usado em alguns aços especiais. O elemento foi descoberto em 1878 por J. D. G. Marignac.

TÚLIO (Tm)

Elemento metálico cinza, mole, pertencente ao grupo dos lantanídeos. Z = 69. É encontrado na apatita e na xenotina. Tem um isótopo natural, 169Tm, e dezesete isótopos artificiais. Não há nenhum uso para este elemento. Ele foi descoberto por P. T. Cleve em 1879.

ÉRBIO (Er)

Elemento metálico, prateado, mole, pertencente ao grupo dos lantanídeos na Tabela Periódica. Z = 68; configuração eletrônica: MA = 167,26; d = 9,066g.cm-3 (20°C). Está presente em algumas ocorrências de apatita, gadolinita e xenotina. É usado em ligas para tecnologia nuclear como absorvedor de nêutrons.

HÔLMIO (Ho)

Elemento metálico prateado, mole, pertencente à família dos lantanídeos. Z = 67. Ocorre na apatita, xenotina e em alguns outros minérios de terras raras. Há um isótopo natural, 165Ho, e já foram produzidos 18 artificiais. Não há usos para o elemento que foi descoberto por P. T. Cleve e J. L. Soret em 1879.

DISPRÓSIO (Dy)

Elemento metálico prateado, mole, pertencente à família dos elementos lantanídeos. Z = 66. Ocorre na apatita, gadolinita e xenotina, sendo obtido por processo de troca iônica. Seu uso é limitado a algumas ligas como absorvedor de nêutrons em tecnologia nuclear. Foi descoberto por François Lecoq de Boisbaudran em 1886.

TÉRBIO (Tb)

Elemento metálico prateado pertencente à família dos lantanídeos. Z = 65. Ocorre na apatita e xenotina e é obtido por processo de troca iônica. É usado como dopante em dispositivos semicondutores. Foi descoberto em 1843 por C. G. Mosander.

GADOLÍNIO (Gd)

Elemento metálico mole, prateado, pertencente à família dos lantanídeos. Z = 64. Ocorre na gadolinita, xenotina, monazita e em resíduos de minérios de urânio. Dois isótopos naturais, 155Gd e 157Gd, são considerados os melhores absorvedores de nêutrons. O metal tem umas poucas aplicações em tecnologia nuclear e em ligas ferromagnéticas (com cobalto, cobre, ferro e cério). Compostos de gadolínio também são usados em componentes eletrônicos. O elemento foi descoberto em 1880 por J. C. G. Marignac.

EURÓPIO (Eu)

Elemento metálico prateado pertencente à família dos lantanídeos. Z = 63. Ocorre em pequenas quantidades nas bastnasita e monazita. Ligas de európio foram usadas experimentalmente na construção de partes de reatores nucleares, mas não há disponibilidade de quantidades suficientes do elemento. O óxido é muito usado no material fosforescente de tela de televisores. Foi descoberto em 1889 por Sir William Crookes.

SAMÁRIO (Sm)

Elemento metálico prateado, mole, pertencente à família dos lantanídeos. Z = 62. Ocorre na monazita e bastnasita. O metal é usado em ligas especiais para construir partes de reatores nucleares como absorvedor de nêutrons. O óxido, Sm2O3, é usado em pequenas quantidades na composição de vidros óticos. O principal uso do samário é na liga ferromagnética SmCo5 que produz ímãs permanentes, cinco vezes mais fortes que qualquer outro material. O elemento foi descoberto em 1879 por François Lecoq de Boisbaudran.



Ímam de samário

PROMÉCIO (Pm)

Elemento metálico prateado mole, pertencente à família dos lantanídeos. Z = 61. Foram produzidos 18 outros radioisótopos, todos com meias vidas bastante curtas. A única fonte conhecida do elemento são os rejeitos de material nuclear. O 147Pm é interessante como fonte de energia de decaimento beta , mas os isótopos 146Pm que emitem radiação gama muito penetrante devem ser removidos antes. Foi descoberto por J. A. Marinsky, L. E. Glendenin e C. D. Coryell em 1947.

NEODÍMIO (Nd)

Elemento metálico, prateado, mole, pertencente à família dos lantanídeos. Z = 60. Ocorre na bastnasita e na monazita sendo extraído por processo de troca iônica O metal é usado em vidro colorido púrpura para torná-lo dicróico. É usado em liga metálica para foguetes sinalizadores. Foi descoberto em 1885 por C. A. von Welsbach.

PRASEODÍMO (Pr)

Elemento metálico prateado pertencente à família dos lantanídeos. Z = 59. Ocorre na bastnasita e monazita e é obtido por processos de troca iônica. O único isótopo natural é o 141Pr, que não é radioativo. É usado em ligas (mischmetal) de elementos lantanídeos para foguetes sinalizadores. Uma mistura de elementos lantanídeos com 30% de praseodímio é usada como catalisador no craqueamento de petróleo. O elemento foi descoberto por C. A. von Welsbach em 1885.

CÉRIO (Ce)

Elemento metálico prateado pertencente à família dos lantanídeos. Z = 58. Ocorre na alanita, bastnasita, cevita e monazita.O cério é usado em ligas especiais (mischmetal) de metais de terras raras (50% em Ce, 25% em La, 18% em Nd, 5% em Pr e 2% em outros elementos) usada em foguetes sinalizadores luminosos. O óxido é usado na indústria de vidros. O elemento foi descoberto por M. H. Klaproth em 1803.

Conjunto ou série de elementos da Tabela Periódica, após o lantânio (Z = 57), com números atômicos de 57 (lantânio) a 71 (lutécio). Todos eles têm dois elétrons na camada mais externa, numa configuração 6s2. São classificados juntos porque nesta série de elementos o aumento de um próton no núcleo corresponde a um aumento de elétrons no sub-nível 4f e porisso constituem o bloco f da Tabela Periódica, juntamente com os Actinídeos. As energias relativas dos orbitais nd e (n-1)f são bastante próximas e sensíveis à ocupação destes orbitais. Os átomos neutros apresentam algumas irregularidades nas suas configurações eletrônicas, destacando-se a excepcional estabilidade das configurações f7 dos elementos Európio e Gadolínio. Os cátions com carga +3 apresentam configurações estritamente 4fn5d06s0.

A configuração eletrônica destes elementos é a seguinte:
Z

Nome

Símbolo

Configuração
57

Lantânio

La

[Xe] 5d1 6s2
58

Cério

Ce

[Xe] 4f1 5d1 6s2
59

Praseodímio

Pr

[Xe] 4f3 6s2
60

Neodímio

Nd

[Xe] 4f4 6s2
61

Promécio

Pm

[Xe] 4f5 6s2
62

Samário

Sm

[Xe] 4f6 6s2
63

Európio

Eu

[Xe] 4f7 6s2
64

Gadolínio

Gd

[Xe] 4f7 5d1 6s2
65

Térbio

Tb

[Xe] 4f9 6s2
66

Disprósio

Dy

[Xe] 4f10 6s2
67

Hôlmio

Ho

[Xe] 4f11 6s2
68

Érbio

Er

[Xe] 4f12 6s2
69

Túlio

Tm

[Xe] 4f13 6s2
70

Ytérbio

Yb

[Xe] 4f14 6s2
71

Lutécio

Lu

[Xe] 4f14 5d1 6s2

Observe que o lantânio não tem elétron 4f, mas ele é classificado como lantanídeo devido às similaridades no comportamento químico. O mesmo acontece com ítrio (Y) e escândio (Sc). Estes elementos Y, Sc e La pertencem, a rigor, ao bloco d da Tabela Periódica. Os lantanídeos e os actinídeos constituem o bloco f.

Os lantanídeos são freqüentemente chamados de "terras raras" embora as "terras" possuam os seus óxidos. Eles também não são particularmente raros: ocorrem em grandes quantidades e geralmente juntos.

Todos os elementos são metais reativos e prateados.

Os seus elétrons f não penetram até a parte mais externa do átomo e não participam da formação das ligações, ao contrário dos elementos do bloco d, os metais de transição, nos quais os orbitais d da penúltima camada têm importante papel no comportamento químico e na formação das ligações. Por isso os lantanídeos formam poucos compostos de coordenação. Os principais compostos contêm o íon M3+ O cério também apresenta o estado de oxidação Ce4+ e európio e ytérbio o estado M2+.

Os orbitais 4f não são muito eficientes ao exercerem o efeito de blindagem que atenua o efeito do núcleo sobre os elétrons mais externos. Assim, ao longo da série observa-se uma diminuição contínua do raio do íon M3+, que varia de 1,061 Å no lantânio a 0,848 Å no lutécio. Este efeito é denominado "contração dos lantanídeos".

LANTÂNIO (La)

Elemento metálico prateado pertencente ao bloco d, dos metais de transição, na Tabela Periódica, mas geralmente visto como o primeiro elemento da série dos lantanídeos apesar de não conter elétrons nos
orbitais f. Z = 57. Seu principal minério é bastnasita, do qual é separado pelo processo de troca iônica. . O metal é pirofórico, isto é, entra em ignição espontaneamente no ar, e por isso é usado em ligas visando emissão de faíscas. O óxido é usado para vidros ópticos. Entretanto, o principal uso do lantânio é como catalisador no craqueamento de petróleo. Seu comportamento químico é semelhante ao dos lantanídeos. O elemento foi descoberto em 1839 por C. G. Mosander.

BÁRIO (Ba)

Elemento reativo branco prateado pertencente ao grupo dos metais alcalinos terrosos da Tabela Periódica. Z = 56. Ocorre na natureza nos minerais barita (BaSO4) e witherita (BaCO3). A extração é por redução a alta temperatura do óxido de bário com alumínio ou silício a vácuo ou por eletrólise do cloreto de bário fundido. Por ser altamente reativo, o metal é usado em sistemas de vácuo para se combinar quimicamente com gases residuais e aumentar o vácuo. Ele se oxida rapidamente no ar e reage com etanol e água. Compostos solúveis de bário são extremamente venenosos. Ele foi identificado em 1774 por Karl Scheele e extraído por Humphry Davy em 1808.

CÉSIO (Cs)

Elemento metálico mole, branco prateado, pertencente ao grupo dos metais alcalinos na Tabela Periódica. Z = 55. Ocorre em pequenas quantidades em grande número de minérios, principalmente na carnalita (KCl.MgCl2.6H2O). É obtido por eletrólise de cianeto de césio fundido. O isótopo natural é 133Cs. Há 15 outros isótopos radioativos. O 137Cs é usado como fonte de raios-gama. Por ser um dos metais alcalinos mais pesados é o elemento com menor valor de primeiro potencial de ionização e por isso é usado em celulas fotoelétricas.

XENÔNIO (Xe)

Gás incolor, inodoro pertencente ao grupo dos gases nobres da Tabela Periódica. Z = 54. Está presente na atmosfera (0,00087%) e é extraído por destilação do ar líquido. Tem nove isótopos naturais com números de massa 124, 126, 128 a 132, 134 e 136. Também são conhecidos sete isótopos radioativos. O elemento é usado em lâmpadas fluorescentes. O xenônio líquido, no estado supercrítico a altas temperaturas, é usado como solvente para espectroscopia no infravermelho e em reações químicas. O elemento foi descoberto em 1898 por Ramsey e Travers.x (1<>

IODO (I)

Elemento não metálico pertencente ao grupo dos halogênios na Tabela Periódica, tem cor violeta escuro. Z = 53. O elemento é insolúvel em água, mas é solúvel em etanol e em outros solventes orgânicos. Quando aquecido produz vapor violeta que sublima. O iodo é necessário como elemento em nível de traço nos organismos vivos; em animais está concentrado na glândula tireóide como constituinte dos hormônios que ela produz. O elemento está presente na água do mar e antigamente era extraído de algas marinhas. Atualmente é obtido por deslocamento por cloro de água salgada encontrada em perfurações de petróleo. É usado em medicina como anti-séptico suave (dissolvido em etanol, como "tintura de iodo") e na indústria de compostos de iodo. Quimicamente é menos reativo que os demais halogênios e é o mais eletropositivo deles. Foi descoberto em 1812 por Courtois.

TELÚRIO (Te)

Elemento do grupo do oxigênio da Tabela Periódica, metálico prateado. Z = 52. Ocorre principalmente como telureto em minérios de ouro, prata, cobre e níquel. É obtido como subproduto do refino de cobre. O elemento é usado em semicondutores e em pequenas quantidades em alguns aços. O telúrio também é adicionado em pequenas quantidades ao chumbo. Sua química é similar à do enxofre. Ele foi descoberto por Franz Müller em 1782.

ANTIMÔNIO (Sb)

Elemento metálico pertencente ao grupo do nitrogênio na Tabela Periódica. Z = 51. O Antimônio tem várias formas alotrópicas. A mais estável tem aspecto de metal esbranquiçado. O antimônio amarelo e o preto são formas não metálicas, instáveis, obtidas a baixa temperatura. A principal fonte é a estibinita, Sb2S3 da qual ele é extraído por redução por ferro metálico ou por queima (para dar o óxido) seguida de redução com carbono e carbonato de sódio. O principal uso do metal é como elemento de liga em placas de baterias de chumbo, em soldas, em estruturas metálicas e em latas. Seus compostos são usados em tintas à prova de fogo, cerâmicas, esmaltes, vidros e borrachas. O elemento queima no ar mas não é afetado pela água nem por ácidos diluídos. Foi descrito pela primeira vez por Tholden em 1450.

ESTANHO (Sn)

Elemento metálico pertencente ao grupo do carbono na Tabela Periódica. É maleável e prateado. Z = 50. É encontrado como óxido de estanho (IV) nos minérios como a cassiterita (SnO2) e é extraído por redução com carbono. São conhecidos cinco isótopos radioativos. O metal é usado em camadas de proteção em chapas de aço e constitui importante elemento de ligas (por exemplo: bronze fosforado (liga à base de cobre e estanho contendo até 1% de fósforo), liga metálica para armas de fogo, solda, metal de Babbitt e latas que são ligas geralmente com 63% de estanho, para embalagens de alimentos. Quimicamente é reativo. Combina diretamente com cloro e oxigênio e desloca o hidrogênio de ácidos diluídos.

Amostra de cassiterita, SnO2, o principal minério de estanho e uma das riquezas minerais da Amazônia.

ÍNDIO (In)

Elemento metálico pertencente ao grupo do Boro na Tabela Periódica. Tem aspecto metálico, prateado, mole. Z = 49. Ocorre na blenda de zinco (ZnS) e em alguns minérios de ferro. O metal é pouco usado: apenas em alguns processos de eletrodeposição e em ligas especiais. É usado em semicondutores nas formas InAs, InP e InSb. Com apenas três elétrons na camada de valência, o índio é um receptor de elétrons. Forma compostos estáveis de índio (I), índio (II) e índio (III). O elemento foi descoberto em 1863 por Ruch e Richter.

CÁDMIO (Cd)

Elemento metálico de transição, mole. Z = 48. O nome do elemento é derivado do antigo nome da calamina, o carbonato de zinco, ZnCO3, e geralmente é encontrado associado a minérios de zinco como a esfarelita, ZnS. O cádmio geralmente é produzido como produto associado aos processos de redução de minérios de zinco, cobre e chumbo. O cádmio é usado em ligas de baixo ponto de fusão para fazer soldas, em baterias de Ni-Cd, em ligas especiais e em processos de eletrodeposição. Os compostos de cádmio são usados como materiais de telas fosforescentes de tubos de TV. O cádmio e seus compostos são extremamente tóxicos em baixas concentrações. É essencial que se tome cuidados especiais em processos de soldagem e quando há emissão de vapores e fumaças. Suas propriedades químicas são similares às do zinco, mas apresentam maior tendência à formação de complexos. O elemento foi descoberto em 1817 por F. Stromeyer.

PRATA (Ag)

Elemento metálico de transição mole, branco e brilhante. Z = 47. Ocorre como elemento e nos minerais argentita (Ag2S) e chifre de prata (AgCl). Também está presente em minérios de chumbo e cobre e é extraído como subproduto na fusão e refino destes metais. O elemento é usado em joalheria, utensílios para mesa, objetos de decoração, etc. Compostos de prata são usados em fotografia. Quimicamente a prata é menos reativa que o cobre. Quando a prata é exposta ao ar na presença de compostos de enxofre forma-se um sulfeto de prata escuro.

Amostra de prata nativa procedente do México.

Exemplo de inclusão dendrítrica de prata em quartzo.

PALÁDIO (Pd)

Elemento metálico de transição, mole, branco e dúctil. Z = 46. Ocorre em alguns minérios de cobre e níquel e é usado na joalheria e como catalisador de reações com hidrogênio. Quimicamente não reage com oxigênio a temperaturas normais. Dissolve lentamente em ácido clorídrico. O paládio é capaz de conter hidrogênio em seu interior num volume igual a 900 vezes o seu próprio. Forma alguns poucos sais. A maioria dos seus compostos são de paládio (II) e (IV). Foi descoberto em 1803 por Woolaston.

RÓDIO (Rh)

Elemento metálico de transição branco prateado. Z = 45. Ocorre com a platina e é usado em ligas de platina, por exemplo em termopares, em jóias de platina e em refletores óticos. Quimicamente não é atacado por ácidos. Reage com não metais (por exemplo oxigênio e cloro) a quente. Seu estado de oxidação principal é +3 embora também forme complexos no estado +4. O elemento foi descoberto em 1803 por W. H. Wollaston.

RUTÊNIO (Ru)

Elemento metálico de transição, branco, duro. Z = 44. É encontrado associado à platina. É usado como catalisador e em algumas ligas de platina. Quimicamente é solúvel em álcalis fundidos, mas não é atacado por ácidos. Reage com oxigênio e halogênios a altas temperaturas. Também forma complexos em vários estados de oxidação. O elemento foi isolado em 1844 por K. K. Klaus.

TECNÉCIO (Tc)

Elemento metálico de transição, radioativo. Z = 43. O elemento pode ser detectado em algumas estrelas e está presente nos produtos da fissão do urânio. Foi obtido como 97Tc por Perrier e Segré por bombardeamento de molibdênio com deutérios. O isótopo mais estável é o 99Tc (meia vida de 2,6 x 106 anos) que é usado como sonda em diagnósticos médicos. São conhecidos 16 isótopos. Quimicamente o metal tem propriedades intermediárias entre manganês e rênio.

MOLIBDÊNO (Mo)

Elemento de transição metálico, duro e prateado. Z = 42. É encontrado na molibdenita (MoS2). O metal é extraído por queima que produz o óxido que depois é reduzido por hidrogênio. O elemento é usado em ligas metálicas. O sulfeto de molibdênio (IV), é usado como lubrificante. Quimicamente não é reativo e não é afetado pela maioria dos ácidos.

O molibdênio foi descoberto em 1778 por Scheele.

Wulfenita, minério também conhecido por chumbo amarelo, tem composição Pb(MoO4). Tem traço amarelo, é frágil e apresenta clivagem perfeita.

NIÓBIO (Nb)

Elemento metálico de transição, cinza azulado, mole e dútil. Z = 41. Ocorre em vários minerais, como a niobita (também conhecida como columbita ou tantalita: (Fe,Mn)(Nb,Ta)2O6 e é extraído por vários métodos, inclusive por redução do complexo de fluoreto K2NbF7 com sódio. É usado em aços especiais e em juntas de soldas (para aumentar a resistência mecânica). As ligas nióbio-zircônio são usadas em supercondutores. Quimicamente o elemento combina com halogênios e oxida no ar a 200ºC. Forma inúmeros compostos e complexos com o metal nos estados de oxidação 2, 3 e 5. O elemento foi descoberto por Charles Hatchett em 1801 e isolado por Blomstrand em 1864. Inicialmente foi chamado colúmbio. A mais importante reserva de minério de nióbio da Terra está no Brasil, na região de Araxá, MG, onde minério é superficial e a mina é a céu aberto.

ZIRCÔNIO (Zr)

Elemento metálico de transição, branco acinzentado. Z = 40. A extração é feita com cloro, produzindo ZrCl4 que é purificado por extração com solvente e reduzido com magnésio (processo Kroll). São conhecidos 5 isótopos naturais (números de massa 90, 91, 92, 94 e 96) e 6 isótopos radioativos. O elemento é usado em reatores nucleares (é um eficiente absorvedor de nêutrons). O metal forma camada passiva de óxido no ar e queima a 500ºC. A maioria dos seus compostos são complexos de zircônio (IV). O óxido de zircônio (IV) é conhecido como zircônia, ZrO2, e é usado como eletrólito de celas a combustível. O elemento foi identificado em 1789 por Klaproth e isolado em 1824 por Berzelius.

Amostras brutas e lapidadas de zircão, ZrSiO4

ÝTRIO (Y)

Elemento metálico cinza prateado pertencente à família dos metais de transição da Tabela Periódica. Z = 39. Ocorre em minérios de urânio e de lantanídeos dos quais pode ser extraído por processos de troca iônica. O isótopo natural é o 89Y. São conhecidos 14 isótopos artificiais. O metal é usado em ligas supercondutoras e em ligas para ímãs permanentes fortes (em ambos os casos com cobalto). O óxido Y2O3, é usado como fosforescente em televisores coloridos, laser dopado com neodímio e componentes de microondas. Quimicamente tem comportamento similar ao dos lantanídeos. O metal é estável no ar abaixo de 400ºC. Foi descoberto em 1828 por Friedrich Wöhler.

ESTRÔNCIO (Sr)

Elemento metálico amarelado pertencente ao Grupo II, dos metais alcalino-terrosos, da Tabela Periódica. Z = 38. O elemento foi encontrado nos minerais estroncianita (SrCO3) e celetina (SrSO4). Pode ser obtido por queima do minério que produz o óxido e depois por redução com alumínio. O elemento, que é muito reativo, é usado em algumas ligas. O isótopo 90Sr está presente na poeira radioativa (meia vida de 28 anos) e pode ser metabolizado com o cálcio na formação dos ossos. O estrôncio foi descoberto por Klaproth e Hope em 1798 e isolado por Humphry Davy em 1808.

.

Pedras facetadas de celestita ou celestina, SrSO4

RUBÍDIO (Rb)

Elemento metálico mole e prateado, pertencente ao grupo I, dos metais alcalinos, da Tabela Periódica. Z = 37. É encontrado em muitos minerais como a lepidolita ou mica de lítio, e em água salgada. O metal é obtido por eletrólise de cloreto de rubídio fundido. O isótopo 57Rb ocorre naturalmente e é radioativo. O metal é altamente reativo, com propriedades semelhantes às dos demais elementos do Grupo I, queimando espontaneamente no ar. Foi descoberto espectroscopicamente por R. W. Bunsen e G. R. Kirchhoff em 1861.

CRIPTÔNIO (Kr)

Elemento gasoso incolor pertencente ao grupo dos gases nobres na Tabela Periódica. Z = 36. O criptônio ocorre no ar (0,0001% em volume) do qual pode ser extraído por destilação fracionada do ar líquido. Geralmente o elemento não é usado isoladamente, mas junto com outros gases inertes em lâmpadas fluorescentes, etc. O 85Kr (meia-vida de 10,76 anos) é produzido em reatores de fissão e tem sido sugerido que eventualmente haja uma certa quantidade deste isótopo em equilíbrio na atmosfera. O criptônio é praticamente inerte e forma muito poucos compostos (alguns fluoretos com KrF5 já foram descritos). Todos os gases nobres, exceto o radônio foram isolados por Lord Rayleigh e Ramsey.

Lâmpada de criptonio

BROMO (Br)

Elemento do grupo dos halogênios. Z = 35, É um líquido volátil vermelho à temperatura ambiente, com vapor marrom avermelhado. O bromo é obtido de água salgada nos Estados Unidos da América, por deslocamento com cloreto. Pequenas quantidades são obtidas da água do mar no País de Gales. Grandes quantidades são usadas para preparar, um aditivo de combustíveis. Também é usado na produção de muitos outros compostos. Quimicamente sua reatividade é intermediária entre o cloro e o iôdo. Forma compostos com estados de oxidação –1, 1, 3, 5 e 7. O líquido é perigoso para o tecido humano e o vapor irrita os olhos e a garganta. O elemento foi descoberto em 1826 por Antoine Balard.

SELÊNIO (Se)

Elemento metalóide pertencente ao Grupo VI da Tabela Periódica. Z = 34. Apresenta-se em três formas alotrópicas incluindo selênio cinza, vermelho e preto. Ocorre em minérios de sulfetos. Na forma elementar é um semi-condutor. O alótropo cinza é sensível à luz e usado em fotocélulas, em fotocopiadores e em outras aplicações similares. Quimicamente, lembra o enxofre e forma compostos nos estados de oxidação +2, +4 e +6. O selênio foi descoberto por J. J. Berzelius em 1817.

ARSÊNO (As)

Elemento semi-metálico do Grupo V da Tabela Periódica. Tem três formas alotrópicas: amarela, preta e cinza. A forma metálica cinza é a estável e a mais comum. Mais de 150 minerais contêm arsênio, mas as principais fontes são impurezas em minérios de sulfeto e nos minerais orpimento (As2S3) e realgar (As4S4). Os minérios são aquecidos no ar para formar óxido de arsênio, que é reduzido por hidrogênio ou carbono a arsênio metálico. Compostos de arsênio são usados em inseticidas e como agente dopante em semi-condutores. O elemento é incluído em ligas à base de chumbo para promover o endurecimento delas. Os compostos de arsênio são venenos acumulativos. Na forma elementar reage com halogênios, ácidos oxidantes concentrados e álcalis quentes. Acredita-se que Albertus Magnus tenha sido o primeiro a isolar este elemento em 1250.

Minério de arsênio nativo, As, sem importância econômica.

GERMÂNIO (Ge)

Elemento metalóide (ou semi-metal) duro e brilhante pertencente ao Grupo IV da Tabela Periódica. Z = 32. É encontrado no sulfeto de zinco, em alguns outros minérios à base de sulfeto e é obtido principalmente como sub-produto da fusão do zinco. Também está presente no carvão (até 1,6%). É usado em pequenas quantidades em ligas especiais, mas sua principal aplicação depende das suas características semi-condutoras. Quimicamente forma compostos no estado de oxidação +2 e +4. Os compostos de germânio(IV) são os mais estáveis. A sua existência foi prevista em 1871 por Mendeleev. Ele foi descoberto por Winkler em 1886.

GÁLIO (Ga)

Elemento metálico pertencente ao grupo do Boro na Tabela Periódica, mole e prateado. Z = 31, configuração eletrônica: [Ar] 4s2 3d10 4p1, MA = 69,72, d = 5,90 g.cm-3 (20ºC), PF = 29,78ºC, PE = 2403ºC. Ocorre na blenda de zinco, bauxita e caulim, a partir dos quais é extraído por eletrólise fracionada. Também ocorre na galita, CuGaS2. Entretanto, a fonte comercial do gálio costuma ser bauxita onde ele corresponde a cerca de 0,01%. Os dois isótopos estáveis são 69Ga e 71Ga. Apresenta oito isótopos radioativos, todos com meias vidas curtas. Seu uso como elemento é bastante restrito, por exemplo, como ativador em pinturas luminosas, mas o arseneto de gálio é muito usado como semi-condutor em inúmeras aplicações. O gálio corrói a maioria dos metais porque se difunde em seus retículos. A maioria dos compostos de gálio(I) e alguns de gálio(II) são instáveis. O elemento foi identificado por François Lecoq de Boisbaudran em 1875.

ZINCO (Zn)

Elemento metálico de transição branco-azulado. Z = 30, configuração eletrônica: [Ar] 4s2 3d10, MA = 65,38, d = 7,1 g.cm-3, PF = 419,57ºC, PE = 907ºC. Ocorre na esfarelita (ou blenda de zinco, ZnS) que é encontrada associada ao sulfeto de chumbo e à smithsonita (ZnCO3). Os minérios são aquecidos ao ar para dar o óxido que é reduzido com carvão (coque) a alta temperatura. O vapor do zinco é condensado. Outro modo é dissolver o óxido em ácido sulfúrico e obter o zinco por eletrólise. São conhecidos cinco isótopos estáveis (números de massa 64, 66, 67, 68 e 70) e seis radioativos. O metal é usado na galvanização e em várias ligas. Quimicamente é um metal reativo que combina com oxigênio e com outros não metais. Reage com ácidos diluídos liberando hidrogênio. Também dissolve em álcalis dando os zincatos. Na maioria dos seus compostos ocorre como o íon Zn2+.

Esfarelita ou blenda de zinco,ZnS, o mais importante minériode zinco

COBRE (Cu)

Elemento de transição metálico marrom avermelhado. Z = 29, configuração eletrônica: [Ar] 4s1 3d10, MA = 63,546, d = 8,93 g.cm-3, PF = 1083,4ºC, PE = 2582ºC. O cobre é extraído há milhares de anos. Era conhecido dos romanos como cuprum, um nome ligado à Ilha de Chipre. O metal é maleável, dúctil e um excelente condutor de calor e eletricidade. Os minerais que contêm cobre são cuprita (Cu2O), azurita (2 CuCO3 . Cu(OH)2)), calcopirita (CuFeS2) e malaquita (CuCO3 . Cu(OH)2). O cobre nativo aparece em manchas isoladas em algumas partes do mundo. Grandes minas nos Estados Unidos da América, Chile, Canadá, Zâmbia, Congo (ex Zaire) e Peru extraem minérios contendo sulfetos, óxidos e carbonatos. Os minérios são tratados por fusão, lixiviação e eletrólise. O cobre metálico é usado na produção de cabos elétricos. Suas ligas de cobre-zinco (latão) e cobre-estanho (bronze) também são muito usadas. A água não ataca o cobre, mas nas atmosferas úmidas forma lentamente película superficial verde (zinabre). O metal não reage com os ácidos clorídrico e sulfúrico diluído, mas com ácido nítrico forma óxidos de nitrogênio. Os compostos de cobre contêm o elemento nos estados de oxidação +1 e +2. Os compostos de cobre(I) são, na maioria, brancos (o óxido é vermelho). As soluções dos sais de cobre(II) são azuis. O metal também forma um grande número de composto de coordenação.

Minério de cobre nativo, Cu.

NÍQUEL (Ni)

Elemento de transição metálico, prateado, maleável e dúctil. Z = 28, configuração eletrônica: [Ar] 4s2 3d8, MA = 58,70, d = 8,9 g.cm-3, PF = 1450ºC, PE = 2840ºC. É encontrado nos minerais nicolita (NiAs), pentlandita ((Fe, Ni)9S8), pirrotita (Fe, NiS) e garnierita ((Ni, Mg)6(OH)6Si4O10.H2O). O níquel também está presente em alguns meteoritos de ferro (até 20%). O metal é extraído por aquecimento do minério ao ar para obtenção do óxido que depois é reduzido com monóxido de carbono e purificado pelo processo Mond. A eletrólise também é usada. O níquel metálico é usado em aços especiais e Invar e sendo magnético, em ligas metálicas como Mumetal. Também é eficiente catalisador particularmente de reações de hidrogenação. Os principais compostos são formados com níquel no estado de oxidação +2. O estado de oxidação +3 também existe, por exemplo no óxido negro, Ni2O3. O níquel foi descoberto em 1751 por A. F. Cronstedt.

.

Pentlandita,(Fe, Ni)9S8.

COBALTO (Co)

Elemento metálico de transição cinza claro. Z = 27, configuração eletrônica: [Ar] 4s2 3d7, MA = 58,933, d = 8,9 g.cm-3, PF = 1495ºC, PE = 2870ºC. O cobalto é ferromagnético abaixo da sua temperatura de Curie 1150ºC. Pequenas quantidades de cobalto metálico estão presentes em meteoritos, mas geralmente é extraído de depósitos minerais localizados principalmente no Canadá, México e Congo (ex Zaire). Está presente nos minerais cobaltita (CoAsS), esmaltita (CoAs3) e eritrita ou flores de cobalto (Co3(AsO4)2.8H2O), e também associado a cobre e níquel nos sulfetos e arsenetos. Os minérios de cobalto são geralmente aquecidos ao ar para formação dos óxidos e então reduzidos com carvão ou vapor de água. O cobalto é importante componente de ligas metálicas. É usado em aços inoxidáveis e em ligas resistentes à oxidação em altas temperaturas, para hélices de turbinas e ferramentas de corte. O metal é oxidado por ar quente e também reage com carbono, fósforo, enxofre e ácidos minerais diluídos. Sais de cobalto, geralmente nos estados de oxidação II e III, dão cor azul brilhante aos vidros e cerâmicas. Papel impregnado com cloreto de cobalto(II) anidro é um teste qualitativo para água e tinta sensível à temperatura. Pequenas quantidades de sais de cobalto são essenciais para a dieta equilibrada de mamíferos. O 60Co produzido artificialmente é um traçador radioativo e agente de tratamento de câncer (radioterapia). O elemento foi descoberto em 1737 por G. Brandt.

Flores de cobalto ou eritrita,Co3(AsO4)2.8H2O.

FERRO (Fe)

Elemento metálico de transição, prateado, maleável e dúctil. As principais fontes são os minérios hematita (Fe2O3), magnetita (Fe3O4), limonita (FeO(OH)nH2O), ilmenita (FeTiO3), siderita (FeCO3) e pirita (FeS2). O metal é fundido em ambiente redutor em forno e depois é processado para obtenção de ferro e de vários tipos de aço. O elemento puro tem 3 formas cristalinas: o ferro-alfa estável abaixo de 906ºC; o ferro-gama estável entre 906ºC e 1403ºC ; o ferro-delta, acima de 1403ºC. O ferro-alfa é ferromagnético até a sua temperatura de Curie (768ºC). O elemento tem nove isótopos (números de massa de 52 a 60) e é o quarto mais abundante na crosta terrestre. É necessário como elemento em nível de traço nos organismos vivos. Nos vertebrados existe íon de ferro namolécula de hemoglobina do sangue que faz o transporte de oxigênio dos pulmões para o tecido e do dióxido de carbono das células para os pulmões.O corpo de uma pessoa adulta normal contem cerca de 3 gramas de ferro,a maior parte dele na hemoglobina. O ferro é muito reativo sendo oxidado pelo ar húmido, deslocando o hidrogênio de ácidos diluídos e se combinando com elementos não metálicos. Forma sais iônicos e numerosos complexos nos estados de oxidação +2 e +3. O ferro (IV) existe no íon ferrato, FeO42-. Também forma complexos no estado de oxidação zero, por exemplo, Fe(CO)5.

Siderita, FeCO3, minério abundante no Brasil.

Fotografia de cristais de magnetita, Fe3O4, sobre clorita. A magnetita é o minério com o maior teor de ferro.

MANGANES (Mn)

Elemento metálico de transição, de cor cinza, frágil. As principais fontes são pirolusita ou manganês mole,(MnO2), psilomelana ou manganês duro (MnO2) e rodocrosita (MnCO3). O metal pode ser extraído por redução do óxido usando magnésio (processo Kroll) ou alumínio (processo Goldschmidt). Freqüentemente o minério é misturado com minério de ferro e reduzido em forno elétrico para produzir ferro-manganês para uso em ligas de aços. O elemento é bastante eletropositivo e reage com água e ácidos diluídos dando hidrogênio. Quando aquecido combina com oxigênio, nitrogênio e com outros metais. Sais de manganês contêm o elemento nos estados de oxidação +2 e +3. Os sais de manganês (II) são mais estáveis. Também forma compostos em estados de oxidação mais altos como óxido de manganês (V) e sais de manganato (VI) e permanganato (VII). O elemento foi descoberto em 1774 por Scheele.

CROMO (Cr)

Elemento de transição metálico, duro, prateado. O principal minério é a cromita (FeCr2O4). O metal é extraído por aquecimento de cromita com cromato de sódio, a partir do qual o cromo pode ser obtido por eletrólise. A cromita também pode ser aquecida com carbono em forno elétrico para dar ferrocromo que é usado em ligas de aço. O metal também é usado em camadas de revestimento metálico, eletrodepositadas e com efeito decorativo e brilhante, e na produção de certos compostos de cromo. A temperaturas normais o metal é resistente à corrosão. Reage com ácidos clorídrico e sulfúrico diluídos para dar sais de cromo (II).

Amostra de cromita, FeCr2O4, o mais importante minério de cromo.

VANÁDIO (V)

Elemento metálico de transição, prateado.Ocorre em muitos minerais complexos inclusive vanadita (Pb5Cl (VO4)3) e carnotita (K2(UO2)2(VO4)2.3H2O). O metal puro pode ser obtido por redução do óxido com cálcio. O elemento é usado em várias ligas de aço. Quimicamente reage com não metais a altas temperaturas mas não é afetado por ácido clorídrico nem por álcalis. Forma vários complexos com estados de oxidação +2 a +5. O vanádio foi descoberto em 1801 por del Rio que foi persuadido de que havia descoberto apenas uma forma impura de cromo. O elemento foi redescoberto e denominado em 1880 por Sefströn.

Amostra de carnotita,K2(UO2)2(VO4)2.3H2O,importante minério de vanádio e urânio, pertencente ao grupo das micas de urânio.

TITÂNIO (Ti)

Elemento de transição metálico. O elemento também ocorre em muitos outros minerais. É obtido por aquecimento do óxido com carbono e cloro para dar TiCl4 que é reduzido no processo Kroll. A principal aplicação é em grande número de ligas fortes, resistentes à corrosão, para aeronaves, navios, indústria química. Exposto ao ar, o elemento forma cobertura passiva de óxido. A temperaturas mais altas reage com oxigênio, nitrogênio, cloro e outros não-metais. É solúvel em ácidos diluídos. Os principais compostos são sais e complexos de titânio (IV). Também são conhecidos compostos de titânio (II) e de titânio (III). O elemento foi descoberto

por Gregor em 1789.

.
Amostra de ilmenita, FeTiO3, o mais importante minério de titânio. Tem brilho metálico, traço escuro, pardacento. O Brasil tem grandes depósitos deste minério.

ESCÂNDIO (Sc)

Elemento metálico, mole e prateado pertencente à família dos metais de transição da Tabela Periódica. O escândio ocorre freqüentemente em minérios de latanídeos, a partir dos quais pode ser separado devido à maior solubilidade do seu tiocianato em éter. O único isótopo natural, que não é radioativo, é o 45Sc. Tem nove isótopos radioativos de vidas relativamente curtas. Devido à alta reatividade do metal e ao seu alto custo, não há usos substanciais para ele nem para seus compostos. A existência do escândio foi prevista por Mendeleev em 1869. O óxido (chamado escândia) foi isolado por Nilson em 1879.

CÁLCIO (Ca)

Elemento metálico cinza, mole, pertencente ao Grupo II, dos metais alcalino-terrosos da Tabela Periódica. Os compostos de cálcio são comuns na crosta terrestre por exemplo no calcáreo, mármore (CaCO3), gipsita (CaSO4 . 2 H2O) e fluorita (CaF2). O elemento é extraído por eletrólise de cloreto de cálcio fundido e é usado em sistemas a vácuo e como desoxidante em ligas metálicas não ferrosas. É usado como agente redutor na extração de metais como tório, zircônio e urânio. O cálcio é um elemento essencial dos organismos vivos sendo necessário para o crescimento e desenvolvimento.

Amostras de calcita, CaCO3. Depois do quartzo é o mineral mais abundante na crosta terrestre. Tem brilho vítreo e varia de transparente a opaco. Ocorre em várias cores. É abundante no Brasil.

POTÁSSIO (K)

Elemento metálico prateado e mole pertencente ao grupo dos metais alcalinos na Tabela Periódica. O elemento ocorre na água do mar e em vários minerais como a silvita (KCl ), carnalita (KCl . MgCl2 . 6 H2O) e carnita (MgSO4 . KCl . 3 H2O). É obtido por eletrólise. O metal tem poucos usos mas os sais de potássio são usados em muitas aplicações. O potássio é um elemento essencial nos organismos vivos. Quimicamente é muito reativo lembrando o sódio no seu comportamento e em seus compostos. Também forma o superóxido KO2 de coloração laranja que contém o íon O2-. O potássio foi descoberto em 1807 por Sir Humphry Davy.


Perclorato de potássio