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segunda-feira, 29 de agosto de 2011

Tungstênio



Tungstênio
Tungstênio (português brasileiro) ou tungsténio (português europeu) (também conhecido como volfrâmio ou wolfrâmio) é um elemento químico de símbolo W , número atômico 74 (74 prótons e 74 elétrons ) com massa atómica 184u situado no grupo 6 da classificação periódica dos elementos. É um metal de transição que, à temperatura ambiente, encontra-se no estado sólido.
Metal escasso na crosta terrestre, é encontrado em forma de óxido e de sais em certos minérios tais como volframita e scheelita, entre outros. De cor branca acinzentada, brilhante, muito duro e denso, tem o ponto de fusão mais alto de todos os elementos. É utilizado em filamentos de lâmpadas incandescentes, em canetas esferográficas, em resistências elétricas, em ligas de aço e na fabricação de ferramentas.

História

Os primeiros relatos que se sabe hoje fazerem referência a ocorrências deste elemento remontam ao século XVI. Nessa altura, os mineiros que extraíam minério de estanho nos Montes Metalíferos, relatavam a existência de um mineral que acompanhava o minério de estanho, e que reduzia o rendimento da extração deste metal a partir do minério. Johann Gottlob Lehmann, em 1761, foi o primeiro a fundir cristais puros de volframita em nitrato de sódio.A existência do tungstênio seria proposta, pela primeira vez, em 1779, por Peter Woulfe, o qual após examinar a volframite, concluiu que este mineral continha uma nova substância.Em 1781, Carl Wilhelm Scheele descobriu que um novo ácido, o ácido túngstico, podia ser obtido a partir da scheelita (então chamada tungstenita). Scheele e Torbern Bergman sugeriram que poderia ser possível obter um novo metal por meio da redução deste ácido.Em 1783, José e Fausto Elhuyar descobriram um ácido obtido da volframita que era idêntico ao ácido túngstico. Mais tarde, nesse mesmo ano, na Espanha, os irmãos conseguiram isolar o tungstênio por meio da redução do seu ácido com carvão vegetal, sendo-lhes creditada a descoberta deste elemento, publicada em setembro de 1783 na obra Analisis quimico del volfram, y examen de un nuevo metal,que entra en su composicion.
As primeiras aplicações do tungstênio começaram a ser desenvolvidas em meados do século XIX, química (1847) e aços (1855), e no início do século XX, filamentos (1903) e carbetos (1913).
Durante a Segunda Guerra Mundial, o tungstênio teve um papel significativo nos negócios políticos de bastidores. Portugal, como principal produtor europeu do elemento, foi pressionado por ambos os lados, devido às suas jazidas de minério de volframita. A resistência do tungstênio às altas temperaturas e a sua capacidade de aumentar a resistência de ligas metálicas, tornava-o uma matéria-prima importante para a indústria do armamento.

Etimologia

O termo "tungstênio" tem origem nos termos nórdicos tung e sten, significando "pedra pesada", utilizado por Axel Fredrik Cronstedt em 1757 para designar o mineral que hoje se designa scheelita, descoberto na Suécia em 1750.É usado em muitas línguas como nome deste elemento. O termo "volfrâmio" (ou "wolfrâmio"), usado em muitas línguas europeias (sobretudo línguas eslavas e germânicas), deriva do mineral volframite. Este, por seu lado, deriva do alemão "wolf rahm" ("fuligem de lobo", "creme de lobo"), o nome dado ao tungstênio por Johan Gottschalk Wallerius em 1747, e do qual derivou também o símbolo químico do elemento, W. "Wolf rahm" por sua vez deriva de "Lupi spuma", o nome usado por Georg Agricola para este elemento em 1546, traduzido para português como "espuma" ou "creme de lobo" (a etimologia não é certa), e é uma referência às grandes quantidades de estanho perdidas na extração deste metal devido à presença de volframita no minério que continha o estanho.





Tungstênio





Propriedade atómicas
Nome, símbolo, número Tungstênio, W, 74
Série química Metal de transição
Grupo, período, bloco 6, 6, d
Densidade, dureza 19250 kg/m3, 7,5

Propriedade atómicas
 
Massa atômica 183,84(1) u
Raio atómico (calculado) 135 pm
Raio covalente 146 pm
Elétrons (por nível de energia) 2, 8, 18, 32, 12, 2
Estado(s) de oxidação 6, 5, 4, 3, 2 (levemente ácido)
Estrutura cristalina cúbica centrada no corpo


Propriedades físicas


Estado da matéria sólido
Ponto de fusão 3 695 K
Ponto de ebulição 5 828 K
Entalpia de fusão 35,4 kJ/mol
Entalpia de vaporização 824 kJ/mol
Pressão de vapor 4,27 Pa a 3680 K
Velocidade do som 5174 m/s a 20 °C
Classe magnética paramagnético


Diversos



Eletronegatividade 2,36
Condutividade elétrica 18,9×106 S/m
Condutividade térmica 174 W/(m·K)
1º Potencial de ionização 770 kJ/mol
2º Potencial de ionização 1700 kJ/mol




Califónio


O califórnio é um elemento metálico, sintético e transuraniano representado por Cf, cujo número atómico é 98.
Pertencente ao grupo dos actinídeos da tabela periódica, este metal encontra-se no estado sólido, à pressão e temperaturas normais. 
A descoberta de camadas de óleo em poços de petróleo e a exploração mineira são duas das aplicações do califórnio. Outra aplicação importante é a utilização deste elemento como fonte de radiação, por exemplo, no tratamento de pacientes com cancro.



Propriedades do Califórnio
• Nome: Califórnio
• Símbolo: Cf
• Número atómico: 98
• Massa atómica: 251
• Classe: elemento de transição interna
• Série: actinídeos
• Grupo: 3
• Período: 7
• Bloco: f
• Configuração electrónica: [Rn]5f106d07s2
• Abundância: elemento sintetizado - não existe na Natureza 
Propriedades atómicas
• Raio atómico: 169 pm
• Raio covalente: Não se conhece
• Raio iónico:(Cf4+) 96,1 pm;(Cf3+) 109 pm;(Cf2+) 117 pm
• Iões comuns: Cf4+, Cf3+ e Cf2+

Propriedades químicas
• Electronegatividade de Pauling: 1,3
• Energia de ionização: 
o 1ª 608 kJ mol-1
o 2ª 1140 kJ mol-1

Propriedades físicas
• Estado físico: sólido
• Estrutura cristalina: não se conhece
• Cor e aparência: não se conhece
• Ponto de fusão: 900ºC
• Ponto de ebulição: não se conhece
• Condutividade térmica: 10 W m-1K-1
• Densidade: 15,112 g cm3 (25ºC)
• Entalpia de fusão: não se conhece
• Volume molar: 16,50 cm3 mol-1 (25º, 1 atm)
• Capacidade calorífica: não se conhece


História do Califórnio-
Sintetizado pela primeira vez, em Fevereiro de 1950, pela mesma equipa que sintetizou o berquélio, Stanley G. Thompson, Glenn T. Seaborg e Albert Ghiorso, à qual se juntou Kenneth Street, Jr., o califórnio deve o seu nome ao estado onde foi sintetizado



Califórnia.
A sua síntese foi efectuada bombardeando uma amostra do isótopo cúrio-242 com núcleos de hélio-4 (partículas alfa), através da reacção nuclear: 
4He + 242Cm → 245Bk + n 
O primeiro isótopo de califórnio a ser criado, o 245Cf, apresenta um tempo de meia-vida de apenas 44 minutos. Desde então foram sintetizados mais 14 isótopos deste elemento. Do ponto de vista das aplicações o mais interessante desses é o califórnio-252 que apresenta um tempo de meia vida de 2,65 anos e decai emitindo neutrões. Este isótopo é extremamente radioactivo e, por isso, tem de ser manuseado com muito cuidado mas constitui uma excelente fonte emissora de neutrões; é um óptimo elemento para demonstrações de reacções com neutrões em laboratórios universitários, e é também útil para o tratamento do cancro. A Comissão Reguladora Nuclear dos Estados Unidos (NRC), torna disponíveis pequenas quantidades deste isótopo a um preço de cerca de $10 por micrograma. 
Em 1972, a Universidade de Kentucky estudou a possibilidade de usar o isótopo califórnio-252 para o tratamento de cancro, tendo sido em 1976 que se começaram a realizar estudos clínicos. Provou-se que o tratamento permite aumentar a esperança de vida em 10 anos, em 80% das mulheres com cancro cervical, desde que diagnosticado precocemente.

Compostos do Califórnio-
Três miligramas de hipoclorito de califórnio, CfOCl, foram produzidos em 1960, sendo esta quantidade suficiente para ser visto a olho nu. 
Visto ser um elemento sintético, e portanto sem presença na Natureza e de disponibilidade rara, escasseiam exemplos de compostos de particular destaque envolvendo o califórnio.
Aplicações do Califórnio-
Apesar de ser um elemento sintético, e, portanto, disponível somente em muito pequenas quantidades e exigindo um reactor nuclear para a sua preparação, o califórnio apresenta diversas aplicações. 
Uma das aplicações é a detecção de camadas de água e de petróleo em poços de petróleo. É também utilizado na exploração mineira de ouro e prata, num processo designado por “activação”. Este método assenta no facto do isótopo califórnio-252 ser uma fonte de neutrões. Os neutrões emitidos, não tendo carga eléctrica, são facilmente absorvidos pelo núcleo dos outros átomos. As espécies formadas são radioactivas e podem ser detectadas.
Outra das grandes aplicações do califórnio é no tratamento do cancro cervical.
O Califórnio na Natureza-
Este elemento não ocorre de uma forma espontânea na natureza. Sabe-se, no entanto, que poderá ter sido produzido em reactores nucleares naturais, que terão existido há dois mil milhões de anos atrás, como o reactor de Oklo (ver a presença do berquélio na Natureza).