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ELEMENTOS

QUÍMICOS

Prof. Mário Sérgio Rodrigues

Obs: 1 atm = 101,325 kPa (pressão atmosférica normal). Cp, Cv: calores específicos a pressão constante e a volume constante. 1 Poise = 10-1 N s / m2. água régia: mistura, na proporção de 3 para 1, de ácido clorídrico a 35% e ácido nítrico a 65% A coluna % natural indica o teor encontrado no elemento natural. Valor nulo indica produção artificial. Símbolos para tempos de meia vida: s (segundo), m (minuto), h (hora), d (dia), a (ano). As tabelas contém os principais isótopos do elemento. Não são necessariamente todos. Valores compilados e rearranjados de: http://www.dicionario.tchequimica.com/

HIDROGÊNIO: elemento 1 Símbolo: H Número atômico:1 Peso atômico: 1,00794 Elétrons: 1s1 História O nome (gerador de água) foi dado por Lavoisier. Em 1776, Cavendish descobriu que era um elemento distinto. Disponibilidade É o elemento mais abundante no universo. Todos os demais foram formados a partir dele ou de outros elementos que o hidrogênio formou. Estima-se que o hidrogênio representa cerca de 90% dos átomos do universo e 75% da sua massa. É o elemento básico das estrelas, que liberam enormes quantidades de energia pela reação de fusão de átomos de hidrogênio para formar o hélio. É o componente principal de Júpiter e outros planetas gigantes. No interior do planeta, depois de certa profundidade, a pressão é tamanha que o hidrogênio molecular sólido é convertido em hidrogênio metálico. Este último já foi obtido em laboratório. Não é encontrado puro no ambiente terrestre (na realidade existe na atmosfera, mas com menos de 1 ppm em volume). Produção Em pequenas quantidades, pode ser obtido pela reação de ácidos com metais. Exemplo: Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2. ou pela reação do hidreto de cálcio com água: CaH2 + 2H2O → Ca(OH)2 + 2H2. Industrialmente pode ser produzido pela decomposição de hidrocarbonetos sob ação do calor. Propriedades

Grandeza Valor Unidade Massa molecular 2,016 g/mol Massa específica do gás (0ºC e 1 atm) 0,09 kg/m3 Idem, a 15ºC e 1 atm 0,085 kg/m3 Idem, na temp ebulição e 1 atm 1,312 kg/m3 Massa esp do liq na temp ebulição e 1 atm 70,973 kg/m3 Ponto de fusão (1 atm) -259,14 °C Calor de fusão (H2) 0,117 kJ/mol Ponto de ebulição (1 atm) -252,87 °C Calor de vaporização (H2) 0,91 kJ/mol Calor de atomização 218 kJ/mol Temperatura crítica -240 °C Pressão crítica 1298 kPa Massa específica crítica 30,09 kg/m3 Temperatura do ponto tríplice -259,3 ºC Pressão do ponto tríplice 7,2 kPa Cp (a 100 kPa e 25ºC) 0,029 kJ/(mol ºC) Cv (a 100 kPa e 25ºC) 0,021 kJ/(mol ºC) Relação Cp / Cv (a 100 kPa e 25ºC) 1,384 - Viscosidade a 0ºC e 1 atm 0,0000892 Poise Condutividade térmica a 0ºC e 1 atm 0,168 W/(m °C) Solubilidade em água a 0ºC e 1 atm 0,0214 vol/vol Temperatura de auto-ignição 560 ºC Eletronegatividade 2,20 Pauling Estados de oxidação +1, -1 - Compostos e/ou reações - alguns exemplos Na Terra, o principal composto é formado com o oxigênio, isto é, água. Também existe em substâncias orgânicas, no petróleo, no carvão. Combina-se com vários outros elementos, algumas vezes de forma explosiva. Reação com oxigênio: 2H2 + O2 → 2H2O Reação com halogênios (exemplo): H2 + F2 → 2HF Aplicações Produção de amônia (processo Haber), hidrogenação de óleos e gorduras comestíveis, produção de metanol, redução de minerais metálicos, soldas, remoção de enxofre de óleo combustível e gasolina, análises químicas, fabricação de semicondutores, tratamento térmico de metais, combustível para foguetes, células de combustível, etc. É o gás de menor massa específica e, por isso, foi muito usado em balões e dirigíveis até certa época. Mas é perigoso por ser bastante inflamável. O histórico incêndio do dirigível alemão Hindenburg em 1937, que marcou o fim da era desse tipo de transporte, é o exemplo clássico, embora alguns estudiosos digam que outros materiais inflamáveis contribuíram para a tragédia, além dos cerca de 212000 metros cúbicos de hidrogênio que o artefato continha. O seu ponto de ebulição é cerca de 20°C acima do zero absoluto e, assim, tem importantes aplicações em criogenia.

Poder calorífico de um combustível é a quantidade de calor, por unidade de massa, gerada pela queima do mesmo. Veja a comparação do hidrogênio com alguns combustíveis comuns (em kcal/kg). Por ser o combustível de maior poder calorífico, é usado em foguetes espaciais, onde o fator peso é decisivo. Mas exige uma tecnologia sofisticada, pois é extremamente inflamável, vaza com facilidade e a armazenagem em grandes quantidades no estado líquido é problemática. O hidrogênio e o futuro Alguns dizem que o hidrogênio é o combustível do futuro. Além do alto poder calorífico, o produto da combustão é água, não poluente portanto. Ao contrário do petróleo, gás natural, carvão, madeira e outros, ele não é encontrado de forma livre. É preciso energia para produzi-lo. E, é claro, a energia que ele pode fornecer não pode ser maior do que a energia gasta na produção. Assim, os meios de produção devem usar fontes limpas de energia. Isótopos O deutério (2H) é usado em reatores nucleares como moderador de nêutrons. O trítio (3H) é gerado em reatores nucleares e usado em bombas de fissão.

Símbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 1H 99,985 1,0078 Estável - 2H 0,015 2,0141 Estável - 3H 0 3,0160 12,3 a β- p/ 3He

HÉLIO: elemento 2 Símbolo: He Número atômico: 2 Peso atômico: 4,002602 Elétrons: 1s2 História Durante um eclipse em 1868, o físico Janssen observou uma nova linha no espectro solar. Daí o nome (sol, em grego). Em 1895, os químicos suecos Cleve e Langlet descobriram a presença de hélio em um mineral de urânio (clevita). Em 1907, Rutherford e Royds demonstraram que partículas alfa são núcleos de hélio. Disponibilidade No universo, é o elemento mais abundante depois do hidrogênio. Análises espectrais indicam a existência de grandes quantidades em estrelas mais quentes. Na Terra, é encontrado na atmosfera (proporção de aproximadamente 1 para 200 000) e também no gás natural. Produção Embora possa ser obtido a partir da destilação do ar líquido, é mais econômico obtê-lo do gás natural de algumas fontes, que podem conter até 7% de hélio. Propriedades Em condições usuais, é um gás incolor, inodoro, não inflamável e inerte. É o elemento de menor ponto de fusão e o seu ponto de ebulição é perto do zero absoluto. Assim, é um meio importante para o estudo da supercondutividade.Combinado com outras técnicas, o hélio líquido permite obter temperaturas absolutas de apenas alguns microkelvins. É o único líquido que não pode ser solidificado apenas com a redução da temperatura. Sob pressão normal, permanece líquido até o zero absoluto. Mas pode ser solidificado pelo aumento da pressão. Apresenta elevado calor especifico e baixa massa específica nas condições normais.

Grandeza Valor Unidade Massa molecular 4,0026 g/mol Massa esp do gás (0°C e 1 atm) 0,178 kg/m3 Massa esp do gás (15°C e 1 atm) 0,169 kg/m3 Massa esp do gás (temp ebulição e 1 atm) 16,891 kg/m3 Massa esp do liq (temp ebulição e 1 atm) 124,96 kg/m3 Ponto de fusão (26 atm) -272,2 °C Calor de fusão 0,018 kJ/mol Ponto de ebulição -268,93 °C Calor de vaporização 0,083 kJ/mol Temperatura crítica -267,96 °C Pressão crítica 227,5 kPa Massa específica crítica 69,64 kg/m3 Cp (a 100 kPa e 25ºC) 0,02 kJ/(mol ºC) Cv (a 100 kPa e 25ºC) 0,012 kJ/(mol ºC)

Hidrogênio Propano Gasolina Querosene Óleo diesel Álcool 34500 11950 11000 10800 10600 7200

Relação Cp / Cv (a 100 kPa e 25ºC) 1,664 - Viscosidade a 0ºC e 1 atm 0,0001863 Poise Condutividade térmica a 0ºC e 1 atm 0,1426 W/(m °C) Solubilidade em água a 20ºC e 1 atm 0,0089 vol/vol Eletronegatividade s/ dado Pauling Estados de oxidação 0 - Compostos e/ou reações O elemento é nobre e teoricamente não forma compostos. Há pesquisas para tentar a combinação com o flúor. Aplicações Gás protetor para soldas. Atmosfera protetora para o crescimento de cristais de silício e de germânio. Produção de titânio e zircônio. Meio de refrigeração para reatores nucleares. Meio para túneis de vento supersônicos. Equipamentos de ressonância magnética, etc. Misturado com o oxigênio, é usado como atmosfera artificial para mergulho. A baixa massa específica faz do hélio o gás padrão para enchimento de balões e dirigíveis, sem o risco de incêndio que o hidrogênio apresenta. Isótopos

Símbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 3He 0,00014 3,0160 Estável - 4He 99,99986 4,0026 Estável - 6He 0 6,0189 0,807 s β- p/ 6Li

8He 0 8.0339 0,119 s β- p/ 8Li

β- + n p/ 7Li

LÍTIO: elemento 3 Símbolo: Li Número atômico: 3 Peso atômico: 6,941 Elétrons: [He]2s1 História Do grego lithos (pedra). Descoberto por J A Arfvedson em 1817. Isolado por W T Brande em 1821. Disponibilidade Não é encontrado livre na natureza. Os principais minérios são: lepidolita (fluossilicato hidratado de alumínio, lítio e potássio), espodumênio (silicato de alumínio e lítio, LiAl(Si2O6), o mais importante), petalita (silicato de alumínio e lítio) e ambligonita (fluorfosfato de alumínio e lítio). A abundância na crosta terrestre é cerca de 20 ppm. Produção LiAl(Si2O6) reage com ácido sulfúrico, produzindo o sulfato, Li2SO4. Este reage com carbonato de sódio, produzindo o carbonato, Li2CO3. E, com ácido clorídrico, forma-se o cloreto, LiCl. O metal é obtido pela eletrólise do cloreto fundido misturado com cloreto de potássio (KCl) para reduzir o ponto de fusão. Propriedades É o metal de menor massa específica, cerca da metade da massa específica da água. A superfície recém cortada tem aspecto de prata mas escurece rapidamente para cinza. Deve ser conservado em óleo para prevenir isso.

Grandeza Valor Unidade

Massa específica do sólido (20ºC) 535 kg/m3

Ponto de fusão 180,54 °C Calor de fusão 3,0 kJ/mol Ponto de ebulição 1342 °C Calor de vaporização 147,1 kJ/mol Calor de atomização 157,8 kJ/mol Temperatura crítica 2950 °C Eletronegatividade 0,98 Pauling Estados de oxidação +1 -

Resistividade elétrica 9,4 10-8 Ω m

Condutividade térmica 85 W/(m°C) Calor específico 3573 J/(kg°C)

Coeficiente de expansão térmica 4,6 10-5 (1/°C)

Módulo de elasticidade 4,9 GPa Estrutura cristalina cúbica de corpo centrado

Compostos e/ou reações - alguns exemplos Reação com oxigênio:4Li + O2 → 2Li2O 2Li + O2 → 2Li2O2

Reação com água: 2Li + 2H2O → 2LiOH + H2

Reação com halogênios: 2Li + F2 → 2LiF // 2Li + Cl2 → 2LiCl // 2Li + Br2 → 2LiBr // 2Li + I2 → 2LiI Reação com ácido: 2Li + H2SO4 → 2Li+ + SO4

-- + H2 Aplicações É o sólido de maior calor específico e, por isso, encontra aplicações em processos de transferência de calor, mas é corrosivo e precisa de manipulação especial. Usado como agente de liga em compostos orgânicos sintéticos. Hidreto de lítio é um poderoso redutor e é usado como fonte de hidrogênio. Empregado em baterias devido ao elevado potencial eletroquímico. Vidros e cerâmicas especiais têm adição de lítio. Cloreto e brometo de lítio são materiais altamente higroscópicos e, por isso, usados em sistemas de secagem industriais. Solução de brometo de lítio é usada como absorvente em equipamentos de refrigeração por absorção. Carbonato de lítio é usado como tranqüilizante e no tratamento de algumas doenças mentais. Usado em lubrificantes (graxas) de alto desempenho. Isótopos

Símbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 6Li 7,5 6,0151 Estável - 7Li 92,5 7,0160 Estável -

8Li 0 8,0225 0,84 s β- p/ 8Be

β- + 2α p/ n

9Li 0 9,0268 0,178 s β- p/ 9Be

β- + n p/ 8Be β- + n + 2α p/ n

11Li 0 11,0438 0,0087 s β- p/ 11Be

β- + n p/ 10Be β- + n + α p/ 6He

BERÍLIO: elemento 4 Símbolo: Be Número atômico: 4 Peso atômico: 9,01218 Elétrons: [He]2s2 História: Do grego beryllos (berilo, um mineral) e, em outras épocas, chamado de glucínio (do grego glykys, doce). Mas não tente provar. É perigosamente venenoso. Como óxido no berilo e nas esmeraldas, foi descoberto por Vauquelin em 1798. O metal foi isolado por por Wholer e Bussy, em 1828, pela reação do potássio com o cloreto de berílio. Disponibilidade: Existem cerca de 30 tipos de minerais. Os mais importantes são: bertrandita (hidrossilicato de berílio), berilo (silicato de alumínio e berílio, pedra semipreciosa), crisoberilo (aluminato de berílio, pedra semipreciosa) e fenacita (silicato de berílio). Produção: O metal é produzido pela redução do fluoreto de berílio com magnésio metálico. Ele só se tornou disponível comercialmente em 1957. Propriedades: O metal apresenta uma cor cinza semelhante à do aço. É um dos metais mais leves e, entre esses, é o que tem o mais alto ponto de fusão. Módulo de elasticidade cerca de 1/3 maior que o do aço. Dispõe de elevada condutividade térmica, é resistente ao ácido nítrico concentrado e não é magnético. Apresenta alta permeabilidade aos raios X. Em temperatura ambiente, é resistente à oxidação pelo ar. Isto, provavelmente, se deve à apassivação da superfície, ou seja, à formação de uma camada de óxido que bloqueia a corrosão. Daí a capacidade de riscar vidro. Berílio e seus sais são tóxicos e requerem cuidados especiais na manipulação.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 1848 kg/m3 Ponto de fusão 1287 °C Calor de fusão 7,95 kJ/mol Ponto de ebulição 2469 °C Calor de vaporização 297 kJ/mol

Eletronegatividade 1,57 Pauling Estados de oxidação +2 Resistividade elétrica 4 10-8 Ω m Condutividade térmica 200 W/(m°C) Calor específico 1825 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 1,13 10-5 (1/°C) Módulo de elasticidade 290 GPa Estrutura cristalina hexagonal Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: 2Be + O2 → 2BeO Reação com nitrogênio: 3Be + N2 → Be3N2

Reação com água: não reage, mesmo aquecido e água em forma de vapor. Reação com halogênios:Be + Cl2 → BeCl2 // Be + Br2 → BeBr2

Reação com ácido: Be + H2SO4 → Be++ + SO4-- + H2

Aplicações: Componente para ligas de cobre que são usadas em molas, contatos elétricos, eletrodos de solda e ferramentas não produtoras de centelhas. Material estrutural de várias partes de veículos espaciais e satélites. Usado em dispositivos que exigem leveza, rigidez e estabilidade dimensional, como instrumentos. Desde que apresenta transparência aos raios X, tem sido empregado em processos de litografia por raios X para a produção de circuitos integrados. O óxido tem alto ponto de fusão e é usado em reatores nucleares e em cerâmicas especiais. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 6Be 0 6,0197 5,9 10-21 s 2p p/ 4He 7Be 0 7,0169 53,28 d CE p/ 7Li 8Be 0 8,0053 7 10-17 s 2α p/ n 9Be 100 9,0122 Estável 10Be 0 10,0135 2,6 106 a β- p/ 10B

11Be 0 11,0217 13,8 s β- p/ 11B

β- + α p/ 7Li

12Be 0 12,0269 0,024 s β- p/ 12B

β- + n p/ 11B

13Be 0 13,0428 0,004 s β- p/ 13B

β- + n p/ 12B β- + 2n p/ 11B

BORO: elemento 5 Símbolo: B Número atômico: 5 Peso atômico: 10,811 Elétrons: [He]2s22p1 História: Nome originário do persa burah. Compostos de boro foram usados por milhares de anos, mas o elemento só foi identificado em 1808 por Humphry Davy, Gay-Lussac e Thenard. Disponibilidade: Não é encontrado livre na natureza. Ácido ortobórico é encontrado em algumas águas vulcânicas. A abundância é cerca de 10 ppm da crosta terrestre. Alguns minerais são ulexita (borato de sódio e cálcio hidratado), tincal (borato de sódio hidratado), turmalina (pedra semipreciosa, silicato complexo de boro e alumínio com magnésio, ferro ou metais alcalinos), kernita (borato de sódio hidratado, Na2B4O5(OH)4.2H2O). Produção: Boro de alta pureza pode ser obtido pela redução do vapor de tricloreto ou tribrometo de boro com hidrogênio em filamentos aquecidos. Na forma impura, como um pó marrom escuro, pode ser preparado pelo aquecimento do trióxido com pó de magnésio (B2O3 + 3Mg → 2B + 3MgO). Propriedades: Mau condutor de eletricidade na temperatura ambiente e bom condutor em altas temperaturas. Tem algumas características óticas que permitem transmitir raios infravermelhos. Boro e boratos não são tóxicos mas alguns compostos com hidrogênio são.


Massa específica do sólido 2460 kg/m3 Ponto de fusão 2076 °C Calor de fusão 50,2 kJ/mol Ponto de ebulição 3927 °C Calor de vaporização 507 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado Eletronegatividade 2,04 Pauling Estados de oxidação +3 Resistividade elétrica 1,8 1012 10-8 Ω m Condutividade térmica 27 W/(m°C) Calor específico 1026 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 0,83 10-5 (1/°C) Estrutura cristalina romboédrica Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: 4B + 3O2 → 2B2O3

Reação com água: não ocorre em condições normais. Reação com halogênios: 2B + 3F2 → 2BF3 // 2B + 3Cl2 → 2BCl3 // 2B + 3Br2 → 2BBr3 Aplicações: Boro amorfo é usado em artefatos pirotécnicos para produzir cor verde e também como elemento de ignição de foguetes. O pentahidrato, Na2B4O7.5H2O, é usado na produção de fibra de vidro. O bórax (borato de sódio decaidratado) é usado como anti-séptico. Ácido bórico é empregado na produção de têxteis. Borossilicatos são aplicados na produção de vidros resistentes a variações de temperatura (pirex). O isótopo 10B é usado em reatores nucleares como blindagem contra radiação. O nitreto de boro (BN), na forma cúbica, é o segundo material mais duro, depois do diamante e é um isolante elétrico, mas é razoável condutor de calor. Algumas propriedades: massa específica 2300 kg/m3, ponto de fusão 3000 ºC, coeficiente de expansão térmica 0,1-0,4 10-5 ºC-1, condutividade térmica 20-27 W/(m°C), resistividade elétrica 1014-1019 10-8 Ω m. É usado em isolantes elétricos, revestimentos resistentes ao desgaste, cadinhos, abrasivos, componentes eletrônicos, etc. Tem propriedades lubrificantes similares às do grafite. Fibras de boro são empregadas na construção aeroespacial, em estruturas leves e resistentes. Boro tem capacidade de estabelecer ligações covalentes estáveis com cadeias de moléculas, similar ao carbono. Carbonatos e outras famílias fazem milhares de compostos. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento

8B 0 8,0246 0,770 s CE p/ 8Be

CE + α p/ 4He CE + 2α p/ n

9B 0 9,0133 8 10-19 s 2α p/ 1H p p/ 8Be

10B 19,9 10,0129 Estável 11B 80,1 11,0093 Estável

12B 0 12,0144 0,0202 s β- p/ 12C

β- + 3α p/ n 13B 0 13.0178 0,0174 s β- p/ 13C

CARBONO: elemento 6 Símbolo: C Número atômico: 6 Peso atômico: 12,0107 Elétrons: [He]2s22p2 Obs: por ser um elemento singular, base da química orgânica e das formas de vida, não é possível resumir informações tão extensas como aplicações. Assim, elas não são dadas nesta página. História: Do latim carbone (carvão). Um elemento de descoberta pré-histórica que se encontra extensamente distribuído na natureza. Disponibilidade: É encontrado em abundância no sol, nas estrelas, nos cometas e na atmosfera da maioria dos planetas. Carbono, na forma de diamantes microscópicos, foi encontrado em alguns meteoritos.

Carbono é encontrado livre na natureza em três variedades alotrópicas: amorfo, grafite e diamante. O último é um dos materiais mais duros que se conhece. Grafite existe em duas formas: alfa e beta. Têm idênticas propriedades e diferem apenas na estrutura cristalina. Propriedades:

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 2267 kg/m3 Ponto de fusão 3527 °C Calor de fusão 117 kJ/mol Ponto de ebulição 4027 °C Calor de vaporização 715 kJ/mol Eletronegatividade 2,55 Pauling Estados de oxidação +4+2-4 Resistividade elétrica ≈ 1000 10-8 Ω m Condutividade térmica 129 W/(m°C) Calor específico 710 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 0,71 10-5 (1/°C) Estrutura cristalina hexagonal Compostos e/ou reações: Carbono é um elemento único, pela enorme quantidade de compostos que pode formar. Em combinação com oxigênio, hidrogênio, nitrogênio e outros elementos, ele forma uma vasta coleção de compostos, muitos com átomos de carbono ligados entre si. Existem perto de 10 milhões de compostos de carbono, muitos dos quais essenciais para a vida e processos orgânicos. Sem o carbono, a vida seria impossível. Há algum tempo, cogitou-se que o silício poderia substituir o carbono, formando compostos similares (vida base silício). Entretanto, foi verificado que não é possível formar compostos estáveis de silício com longas cadeias. Carbono está presente em muitas das fontes de energia que o homem usa (carvão, petróleo, gás natural). Reação com oxigênio: C + O2 → CO2. Se a quantidade de oxigênio é insuficiente, há formação do monóxido: 2C + O2 → 2CO. Reação com água: em condições usuais, não ocorre. Pode ser forçada pela aplicação de vapor d'água sobre carvão aquecido: C + H2O → CO + H2. Reação com halogênios: C + n F2 → CF4 + C2F6 + C5F12 (ocorre em altas temperaturas. n F2 significa excesso). Isótopos: O carbono-12 foi adotado como referência para pesos atômicos. O carbono-14 é usado para a determinação da idade de achados arqueológicos que o contêm (*).


9C 0 9,0310 0,127 s CE p/ 9B

CE + p p/ 8Be CE + 2α p/ 2H

10C 0 10,0169 19,3 s CE p/ 10B 11C 0 11,0114 20,3 m CE p/ 11B 12C 98,93 12,0000 Estável 13C 1,07 13,0034 Estável 14C 0 14,0032 5715 a β- p/ 14N 15C 0 15,0106 2,45 s β- p/ 15N 16C 0 16,0147 0,75 s β- p/ 16N

17C 0 17.0226 0,19 s β- p/ 17N

β- + n p/ 16N

(*) Sobre a datação por 14C: Raios cósmicos, ao atingirem camadas altas da atmosfera, arrancam nêutrons de alguns átomos. Um nêutron, ao colidir com um átomo do elemento mais abundante (nitrogênio), forma um átomo de 14C e um de hidrogênio. O primeiro logo se combina com o oxigênio para formar uma molécula de dióxido de carbono. Assim, no CO2 da atmosfera, sempre há uma pequena proporção de 14C. Plantas absorvem dióxido de carbono e homens e animais também, por ingerirem as mesmas, direta ou indiretamente. Assim, seres vivos têm sempre uma pequena proporção do isótopo, idêntica à de equilíbrio na atmosfera e, quando morrem, a absorção cessa. Desde que 14C é um isótopo radioativo do carbono, depois da morte, a quantidade diminui gradativamente devido ao decaimento, uma vez que não há mais absorção pelo metabolismo. A meia vida do isótopo é relativamente alta conforme tabela e, portanto, o nível da radiação emitida terá relação com a idade da amostra arqueológica. Esta é uma descrição resumida do método, descoberto por Willard Libby. Recebeu um Prêmio Nobel pelo achado.

NITROGÊNIO: elemento 7

Símbolo: N Número atômico: 7 Peso atômico: 14,00674 Elétrons: [He]2s22p3 História Do grego nitron genes (formador de nitro, nome que era comum para o nitrato de potássio). Foi descoberto pelo químico e físico Daniel Rutherford em 1772. Ele removeu o oxigênio e o dióxido de carbono do ar e verificou que, no gás residual, não havia combustão ou vida. Disponibilidade O nitrogênio gasoso N2 representa 78,1% da atmosfera terrestre em volume. Para comparação, a atmosfera de Marte tem 2,6%. Nitrogênio é encontrado em todos os organismos vivos. Produção A destilação fracionada do ar liquefeito é o processo básico. Propriedades Lavoisier chamou o nitrogênio de azoto, que significa sem vida. Entretanto, compostos de nitrogênio são encontrados em alimentos, fertilizantes, venenos, explosivos. O gás é incolor, inodoro e geralmente considerado inerte. O líquido também é inodoro e incolor, parecido com a água.

Grandeza Valor Unidade Massa molecular 28,0134 g/mol Massa específica do gás (15ºC e 1 atm) 1,185 kg/m3 Idem, na temp ebulição e 1 atm 4,614 kg/m3 Massa esp do liq na temp ebulição e 1 atm 808,607 kg/m3 Ponto de fusão -210 °C Calor de fusão 0,72 kJ/mol Ponto de ebulição -195,8 °C Calor de vaporização 5,58 kJ/mol Temperatura crítica -146,9 °C Pressão crítica 3399,9 kPa Massa específica crítica 314,03 kg/m3 Temperatura do ponto tríplice -210,1 ºC Pressão do ponto tríplice 12,53 kPa Cp (a 1 atm e 25ºC) 0,029 kJ/(mol ºC) Cv (a 1 atm e 25ºC) 0,02 kJ/(mol ºC) Relação Cp / Cv (a 1 atm e 25ºC) 1,403846 - Viscosidade a 0ºC e 1 atm 0,0001657 Poise Condutividade térmica a 0ºC e 1 atm 0,024 W/(m °C) Solubilidade em água a 0ºC e 1 atm 0,0234 vol/vol Eletronegatividade 3,04 Pauling Estados de oxidação +5+4+3+2-3 - Compostos e ou reações - alguns exemplos O ciclo do nitrogênio é um dos processos mais importantes para os seres vivos. Embora o gás seja relativamente inerte, bactérias no solo são capazes de fixar o nitrogênio na forma de fertilizantes para as plantas. Animais que as comem, incorporam o nitrogênio como componente de proteínas. O ciclo se completa quando outras bactérias convertem os compostos de nitrogênio usados em gás. Nitrato de sódio (NaNO3) e nitrato de potássio (KNO3) são formados pela decomposição de matéria orgânica com sais desses metais. Outros compostos inorgânicos: ácido nítrico (HNO3), amônia (NH3), óxidos (NO, NO2, etc), cianetos (CN-), etc. A amônia é o composto comercial mais importante. É produzida pelo processo Haber: metano (CH4) reage com vapor para produzir dióxido de carbono (CO2) e hidrogênio (H2). Nitrogênio gás e hidrogênio gás reagem para produzir amônia. É um gás incolor e de forte odor e pode ser facilmente liquefeito. A amônia é empregada para produzir uréia (NH2CONH2), que é usada como fertilizante, na indústria de plásticos e outras. Amônia é também o composto básico para a produção de vários outros compostos de nitrogênio. Aplicações Líquido criogênico para resfriar e conservar alimentos, tecidos orgânicos e outros. Com hidrogênio, usado para proporcionar atmosfera redutora em processos de produção de vidros. Tratamento térmico de metais. Análises químicas. Gás de diluição para alguns reagentes gasosos, para reduzir perigo de fogo ou explosão ou algumas outras reações. Fabricação de semicondutores (proteção contra oxidação). Transporte pneumático. Gás não reagente para produção de borrachas e plásticos expandidos. Processos de injeção. Controle de temperatura em reatores, etc. Isótopos


12N 0 12,0186 0,011 s CE p/ 12C

CE + 3α p/ n 13N 0 13,0057 9,97 m CE p/ 13C 14N 99,632 14,0031 Estável - 15N 0,368 15,0001 Estável - 16N 0 16,0061 7,13 s β- p/ 16O

17N 0 17,0085 4,17 s β- p/ 17º

β- + n p/ 16O

18N 0 18,0141 0,62 s β- p/ 18º

β- + α p/ 14C 19N 0 19,0170 0,3 s β- p/ 19O 20N 0 20,0237 0,1 s β- p/ 20O

OXIGÊNIO: elemento 8 Símbolo: O Número atômico: 8 Peso atômico: 15,9994 Elétrons: [He]2s22p4 História Do grego oxys+genes (ácido+formador). A descoberta como elemento é normalmente creditada a Priestley, mas Scheele também descobriu de forma independente. Foi usado como padrão de referência para pesos atômicos até ser substituído pelo carbono-12, em 1961. Disponibilidade Um dos elementos mais abundantes na Terra. Ocorre de forma livre (na atmosfera com 21% em volume) e combinado (água e muitos outros compostos). Em peso, oxigênio e seus compostos representam cerca de 49% da crosta terrestre. Produção De forma industrial, é obtido pela destilação fracionada do ar liquefeito. Em laboratório, pode ser obtido pela eletrólise da água ou pelo aquecimento do clorato de potássio sob ação do dióxido de manganês como catalisador. Propriedades O gás é bastante reativo, incolor e inodoro. Nas formas sólida e líquida, tem uma cor azul pálido e é fortemente paramagnético. A variedade alotrópica ozônio (O3) é altamente reativa e é formada pela ação de descarga elétrica ou radiação ultravioleta sobre o oxigênio. Na atmosfera superior, existe uma camada de ozônio que protege a superfície terrestre da radiação ultravioleta solar. Ações de poluentes têm provocado rupturas (buracos) na mesma. O ozônio é tóxico e deve ser manipulado com as devidas precauções.

Grandeza Valor Unidade Massa molecular 31,9988 g/mol Massa específica do gás (15ºC e 1 atm) 1,354 kg/m3 Idem, na temp ebulição e 1 atm 4,475 kg/m3 Massa esp do liq na temp ebulição e 1 atm 1141 kg/m3 Ponto de fusão -218,3 °C Calor de fusão 0,44 kJ/mol Ponto de ebulição -182,9 °C Calor de vaporização 6,82 kJ/mol Temperatura crítica -118,5 °C Pressão crítica 5043 kPa Massa específica crítica 436,1 kg/m3 Temperatura do ponto tríplice -218,8 ºC Pressão do ponto tríplice 0,152 kPa Cp (a 100 kPa e 25ºC) 0,029 kJ/(mol ºC) Cv (a 100 kPa e 25ºC) 0,021 kJ/(mol ºC) Relação Cp / Cv (a 100 kPa e 25ºC) 1,393365 - Viscosidade a 0ºC e 1 atm 0,0000019 Poise Condutividade térmica a 0ºC e 1 atm 0,0242 W/(m °C) Solubilidade em água a 0ºC e 1 atm 0,0489 vol/vol Eletronegatividade 3,44 Pauling Estados de oxidação -2-1 - Compostos e/ou reações - alguns exemplos

Além do mais evidente, a água, participa de muitos outros compostos inorgânicos e de centenas de milhares de compostos orgânicos. Reação com halogênios: O2 + F2 → F2O2 (ocorre em baixas pressões e temperaturas). Aplicações Oxigênio é um elemento essencial para a vida e tem uma variedade de aplicações industriais ou não. Nas indústrias química, petroquímica e farmacêutica, para fabricação de compostos diversos. Em medicina, no tratamento de insuficiência respiratória e outros. Na produção de metais, processos de solda e corte. Na atividade espacial, como oxidante para foguetes. Na produção de papel e polpa, fabricação de componentes eletrônicos, tratamento de água, etc. Isótopos

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 14O 0 14,0086 70,6 s CE p/ 14N 15O 0 15,0031 122,2 s CE p/ 15N 16O 99,76 15,9949 Estável - 17O 0,04 16,9991 Estável - 18O 0,20 17,9992 Estável - 19O 0 19,0036 26,9 s β- p/ 19F 20O 0 20,0041 13,5 s β- p/ 20F 21O 0 21,0087 3,4 s β- p/ 21F 22O 0 22,0101 2,2 s β- p/ 22F

FLÚOR: elemento 9 Símbolo: F Número atômico: 9 Peso atômico: 18,998403 Elétrons: [He]2s22p5 História Do latim fluor (fluxo. O principal mineral, a fluorita, foi usado como fluxo em metalurgia). O elemento é altamente reativo e várias experiências para isolá-lo resultaram em acidentes. Foi isolado em 1866 por Henri Moissan, químico francês, após 74 anos de tentativas de outros pesquisadores. Por isso, Moissan recebeu o prêmio Nobel de química em 1906. Disponibilidade Encontrado nos minerais fluorita (fluoreto de cálcio, CaF2) e criolita (fluoreto de alumínio e sódio, Na3AlF6). Produção Obtido pela eletrólise do ácido fluorídrico (HF) com fluoreto ácido de potássio (KHF2). É basicamente o processo original usado por Moissan. Propriedades É o elemento mais eletronegativo e reativo. O gás tem aspecto amarelo pálido e reage com a maioria das substâncias orgânicas e inorgânicas. A molécula é biatômica (F2). Partículas de metais, vidro, cerâmica, carbono queimam no flúor, com uma chama brilhante. É altamente tóxico.

Grandeza Valor Unidade Massa molecular 37,997 g/mol Massa específica do gás (15ºC e 1 atm) 1,59 kg/m3 Ponto de fusão -219,6 °C Calor de fusão 0,51 kJ/mol Ponto de ebulição -188,1 °C Calor de vaporização 6,54 kJ/mol Temperatura crítica -129,4 °C Pressão crítica 5215 kPa Cp (a 1 atm e 21ºC) 0,031 kJ/(mol ºC) Cv (a 1 atm e 21ºC) 0,023 kJ/(mol ºC) Relação Cp / Cv (a 1 atm e 21ºC) 1,352459 - Condutividade térmica a 27ºC e 1 atm 0,0279 W/(m °C) Eletronegatividade 3,98 Pauling Estados de oxidação -1 - Compostos e/ou reações - alguns exemplos Reação com oxigênio: não ocorre. Reação com nitrogênio: não ocorre. Reação com água: F2 + H2O → O2 + 2HF // 3F2 + 6H2O → 2O3 + 6HF

Reação com halogênios: flúor reage com outros como cloro, bromo e iodo sob determinadas condições de pressões e temperaturas. Entretanto, em geral, os produtos são instáveis e se decompõem em temperatura ambiente. Reação com ácidos: se diluídos, predomina a reação com água, formando oxigênio e ozônio conforme já indicado. Reação com bases: 2F2 + 2OH- → OF2 + 2F- + H2O. Aplicações Flúor e seus compostos são usados na produção de urânio e dezenas de outros produtos como, por exemplo, plásticos resistentes ao calor. Ácido fluorídrico é usado para gravações e outros efeitos em vidros. Compostos hidrocarbonados com cloro e flúor formam gases usados em equipamentos de refrigeração (CFC, em desuso devido ao efeito nocivo para a camada de ozônio da atmosfera). Elemento de proteção contra cáries em cremes dentais, na forma de fluoreto de sódio (NaF) ou de estanho (SnF2). Isótopos

Símbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 17F 0 17,0021 64,5 s CE p/ 17O 18F 0 18,0009 1,83 h CE p/ 18O 19F 100 18,9984 Estável - 20F 0 19,9999 11,0 s β- p/ 20Ne 21F 0 20,9999 4,16 s β- p/ 21Ne 22F 0 22,0030 4,23 s β- p/ 22Ne 23F 0 23,0037 2,2 s β- p/ 23Ne

NEÔNIO: elemento 10 Símbolo: Ne Número atômico: 10 Peso atômico: 20,179 Elétrons: [He]2s22p6 História Do grego neos (novo), foi descoberto por Ramsay e Travers em 1898. Disponibilidade Está presente na atmosfera, na proporção de aproximadamente 1 parte para 65000 partes de ar. Produção Destilação fracionada do ar líquido. Propriedades Em condições usuais, é um gás incolor, inodoro, não inflamável, bastante inerte.

Grandeza Valor Unidade Massa molecular 20,179 g/mol Massa específica do gás (15ºC e 1 atm) 0,853 kg/m3 Idem, na temp ebulição e 1 atm 9,39 kg/m3 Massa esp do liq na temp ebulição e 1 atm 1207 kg/m3 Ponto de fusão -248,6 °C Calor de fusão 0,34 kJ/mol Ponto de ebulição (a 1 atm) -246,1 °C Calor de vaporização 1,74 kJ/mol Temperatura crítica -228,7 °C Pressão crítica 2756 kPa Cp (a 1 atm e 21ºC) 0,021 kJ/(mol ºC) Cv (a 1 atm e 21ºC) 0,012 kJ/(mol ºC) Relação Cp / Cv (a 1 atm e 21ºC) 1,65 - Viscosidade a 0ºC e 1 atm 0,0002974 Poise Condutividade térmica a 0ºC e 1 atm 0,0458 W/(m °C) Solubilidade em água a 0ºC e 1 atm 0,014 vol/vol Eletronegatividade s/ dado Pauling Estados de oxidação 0 - Compostos e/ou reações O elemento é nobre, inerte. Há dúvidas se pode formar algum composto instável com o flúor. Aplicações Em pequenas lâmpadas de sinalização usadas em aparelhos elétricos e eletrônicos. Em lâmpadas para anúncios luminosos (misturado com argônio). Em válvulas para raios-X (misturado com argônio). Em lasers de hélio e néon.

Como gás de enchimento em alguns lasers de vapores metálicos. Detectores de íons para laboratórios. Líquido criogênico para sensores ultra-sensíveis de infravermelho, etc. Isótopos

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 18Ne 0 18,0057 1,67 s CE p/ 18F 19Ne 0 19,0019 17,22 s CE p/ 19F 20Ne 90,48 19,9924 Estável - 21Ne 0,27 20,9938 Estável - 22Ne 9,25 21,9914 Estável - 23Ne 0 22,9945 37,2 s β- p/ 23Na 24Ne 0 23,9936 3,38 m β- p/ 24Na 25Ne 0 24,9977 0,61 s β- p/ 25Na

SÓDIO: elemento 11 Símbolo: Na Número atômico: 11 Peso atômico: 22,98977 Elétrons: [Ne]3s1 História: Do latim soda (planta medicinal para cura de dor de cabeça e de que se tira o carbonato de sódio). Seus compostos são conhecidos e usados há longo tempo e foi isolado pela primeira vez por Davy, em 1807, pela eletrólise da soda cáustica. Disponibilidade: Presença abundante no Sol e outras estrelas. As linhas do sódio estão entre as mais destacadas no espectro solar. Participa com cerca de 2,6% da crosta terrestre e é o metal alcalino mais abundante. O mineral mais comum é o cloreto de sódio (sal de cozinha), mas existem outros como a criolita (fluoreto de alumínio e sódio). Produção: Comercialmente é obtido pela eletrólise do cloreto de sódio fundido. Propriedades: É um elemento bastante reativo, nunca encontrado livre na natureza. É um metal macio, brilhante que, em contato com a água, a decompõe com a formação de hidróxido.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 968 kg/m3 Ponto de fusão 97,8 °C Calor de fusão 2,6 kJ/mol Ponto de ebulição 883 °C Calor de vaporização 98 kJ/mol Temperatura crítica 2300 °C Eletronegatividade 0,93 Pauling Estados de oxidação +1 Resistividade elétrica 4,7 10-8 Ω m Condutividade térmica 140 W/(m°C) Calor específico 1227 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 7,1 10-5 (1/°C) Módulo de elasticidade 10 GPa Estrutura cristalina cúbica de corpo centrado Compostos e/ou reações: Compostos de sódio são usados por indústrias de papel, vidro, sabão, têxteis, petróleo, metais, etc. Alguns compostos importantes são: sal comum (NaCl), soda cáustica (NaOH), salitre do Chile (NaNO3) e outros. Reação com oxigênio:2Na + O2 → Na2O2 // 4Na + O2 → 2Na2O Reação com água: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

Reação com halogênios: 2Na + F2 → 2NaF // 2Na + Cl2 → 2NaCl // 2Na + Br2 → 2NaBr // 2Na + I2 → 2NaI Reação com ácido: 2Na + H2SO4 → 2Na+ + SO4

-- + H2 Aplicações: Sódio metálico é usado na manufatura de ésteres e no preparo de compostos orgânicos. Também é usado em certas ligas, para decapar metais e para purificar metais fundidos. Liga de sódio com potássio é um eficiente meio de transferência de calor.

Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 21Na 0 20,9977 22,5 s CE p/ 21Ne 22Na 0 21,9944 2,6 a CE p/ 22Ne 23Na 100 22,9898 Estável 24Na 0 23,9910 14,96 h β- p/ 24Mg 25Na 0 24,9899 59,3 s β- p/ 25Mg 26Na 0 25,9926 1,07 s β- p/ 26Mg

MAGNÉSIO: elemento 12 Símbolo: Mg Número atômico: 12 Peso atômico: 24,305 Elétrons: [Ne]3s2 História: Do grego magnesia. Compostos de magnésio são usados há longo tempo. Foi reconhecido como elemento por Black em 1755, isolado por Davy em 1808 (através da evaporação do mercúrio de um amálgama de magnésio obtido pela eletrólise de uma mistura de magnésia e óxido de mercúrio) e preparado de forma utilizável por Bussy em 1831. Disponibilidade: É o oitavo elemento mais abundante na crosta terrestre (cerca de 2,5% em peso). Não é encontrado em forma pura. Os principais minerais são a magnesita (carbonato de magnésio, MgCO3) e a dolomita (carbonato duplo de cálcio e magnésio, MgCa(CO3)2). Água do mar contém cerca de 1300 ppm de magnésio em peso, na forma de cloreto (MgCl2). Produção: Pode ser obtido pela eletrólise do cloreto de magnésio fundido, o qual é obtido da água de poços ou do mar. Também pode ser produzido pela redução direta de um minério com um agente redutor adequado (exemplo: dolomita com ferrossilício). Propriedades: É um metal leve, duro, cor branca prateada. Sob ação do ar, aparecem leves manchas devido à oxidação. Se pulverizado, entra facilmente em ignição com o aquecimento, exibindo uma chama ofuscante. Cuidados especiais devem ser tomados para evitar a ignição indesejada do magnésio em pó. Não usar água para apagar a chama. Compostos de magnésio em geral não são tóxicos.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 1738 kg/m3

Ponto de fusão 650 °C Calor de fusão 8,48 kJ/mol

Ponto de ebulição 1090 °C Calor de vaporização 128 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,31 Pauling

Estados de oxidação +2 Resistividade elétrica 4,4 10-8 Ω m Condutividade térmica 160 W/(m°C)

Calor específico 1024 J/(kg°C) Coeficiente de Poisson 0,29 Módulo de elasticidade 45 GPa

Estrutura cristalina hexagonal Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: 2Mg + O2 → 2MgO Reação com nitrogênio: 3Mg + N2 → Mg3N2

Reação com água: Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2 Reação com halogênios: Mg + Cl2 → MgCl2 // Mg + Br2 → MgBr2 Reação com ácido: Mg + H2SO4 → Mg++ + SO4

-- + H2 Aplicações: Mg: Flashes fotográficos, artefatos pirotécnicos, inclusive bombas incendiárias.É um terço mais leve que o alumínio e suas ligas são usadas na construção de aviões e mísseis. Como agente de liga para o alumínio melhora as propriedades mecânicas e características de soldagem. Na produção grafite nodular em ferros fundidos e como

aditivo para propelentes de foguetes. Agente de redução para produção de urânio e outros metais. O resíduo da combustão é empregado em tijolos refratários. Metóxido Mg(OCH3)2: Remoção de água do álcool. Nitrato de magnésio, (Mg(NO3)2.6H2O: Artefatos pirotécnicos e na produção magnésia (MgO). Fluoreto de magnésio, MgF: Tem índice de refração bastante baixo e é usado em lentes de instrumentos para eliminar reflexos. Sulfato de Mg, MgSO4.7H2O: Serve para curtir couros, como mordente (fixador de cores) para têxteis, como componente de cimentos resistentes à água e ao fogo, como laxante. Carbonato de magnésio, MgCO3.: Isolantes térmicos para tubulações e fornos. Compostos como o hidróxido (leite de magnésia, Mg(OH)2), cloretos, sulfatos, citratos são usados em medicamentos. É um elemento importante na vida vegetal e animal. A clorofila tem o magnésio como um dos componentes. É um nutriente necessário ao organismo humano. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 22Mg 0 21,9996 3,86 s CE p/ 22Na 23Mg 0 22,9941 11,32 s CE p/ 23Na 24Mg 78,99 23,9850 Estável 25Mg 10,00 24,9858 Estável 26Mg 11,01 25,9826 Estável 27Mg 0 26,9843 9,45 m β- p/ 27Al 28Mg 0 27,9839 21,0 h β- p/ 28Al 29Mg 0 28,9886 1,3 s β- p/ 29Al

ALUMÍNIO: elemento 13 Símbolo: Al Número atômico: 13 Peso atômico: 26,98154 Elétrons: [Ne]3s23p1 História: O nome é derivado de alume, que é um sulfato duplo de um metal trivalente (alumínio, cromo, ferro) e de um metal alcalino. Os antigos gregos e romanos usavam o alume como adstringente e fixador para tinturaria. O isolamento do elemento é atribuído a Wohler em 1827. Disponibilidade: É o metal mais abundante na crosta terrestre, representando cerca de 8,1% (como elemento, é o terceiro mais abundante). Não é encontrado puro. Alguns minerais são bauxita (hidróxidos de alumínio com argilas), criolita (fluoreto de alumínio e sódio), granitos, etc. Produção: Na figura abaixo, o esquema simplificado da produção. A bauxita é purificada pela reação com hidróxido de sódio, resultando em hidróxido de alumínio. O aquecimento produz o óxido de alumínio, que sofre redução eletrolítica para produzir o alumínio puro. A adição da criolita serve para reduzir o ponto de fusão. Em média, duas toneladas de bauxita resultam em uma tonelada de óxido de alumínio e duas deste, em uma de alumínio. A cuba eletrolítica é normalmente de aço com revestimento interno de grafite, que atua como catodo. O anodo também é de grafite. Estima-se que anualmente são produzidas cerca de 20 milhões de toneladas. O processo é consumidor intensivo de energia elétrica. Para cada tonelada de alumínio produzido são gastos cerca de 14000 kWh de eletricidade. Isso demonstra a importância da reciclagem, uma vez que são necessários apenas 700 kWh para refundir a mesma quantidade do metal. Propriedades: O alumínio puro é um metal de cor branca prateada, leve, não magnético e não produtor de centelhas. É um dos metais mais maleáveis e dúcteis. Bom condutor de calor. No estado puro, é mole e pouco resistente mas suas propriedades mecânicas são significativamente melhoradas se ligado com pequenas proporções de cobre, magnésio, manganês, silício ou outros elementos.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 2700 kg/m3 Ponto de fusão 660,3 °C Calor de fusão 10,7 kJ/mol Ponto de ebulição 2519 °C Calor de vaporização 294 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,61 Pauling Estados de oxidação +3 Resistividade elétrica 2,65 10-8 Ω m

Condutividade térmica 237 W/(m°C) Calor específico 904 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 2,31 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,35 Módulo de elasticidade 70 GPa Estrutura cristalina cúbica de face centrada Compostos e/ou reações: Os mais importantes são o óxido (encontrado naturalmente), o sulfato e o alume. O óxido de alumínio (Al2O3) tem elevada dureza e resistência ao calor e, por isso, é usado em ferramentas para abrasão (rebolos) e tijolos refratários. Reação com oxigênio: 4Al + 3O2 → 2Al2O3 (exposto ao ar, é logo formada uma fina camada de óxido na superfície, que impede a continuação da reação, isto é, a superfície fica apassivada). Reação com halogênios: 2Al + 3F2 → 2AlF3 // 2Al + 3Cl2 → 2AlCl3 // 2Al + 3Br2 → Al2Br6 // 2Al + 3I2 → Al2I6

Reação com ácidos: 2Al + 3H2SO4 → 2Al+++ + 3SO4-- + 3H2

Reação com bases: 2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na+ + 2[Al(OH)4]- + 3H2

Aplicações: É usado em embalagens, utensílios de cozinha, construção civil, objetos decorativos e em inúmeras aplicações estruturais e industriais que exigem um metal leve e de boa resistência mecânica. Também usado como condutor em linhas de transmissão de eletricidade, apesar da condutividade elétrica ser apenas 60% da do cobre. Tal desvantagem, em vários casos, é compensada pela maior leveza e menor custo. Ligas de alumínio são os principais materiais da estrutura de aviões e veículos espaciais. A deposição de alumínio evaporado sob vácuo forma uma camada altamente refletiva para a luz e raios infravermelhos, não oxida como a prata e é usada em espelhos de telescópios, papéis decorativos e outros. Isótopos:


24Al 0 23,9999 2,07 s CE + α p/ 20Ne

CE p/ 24Mg 25Al 0 24,9904 7,17 s CE p/ 25Mg 26Al 0 25,9869 7,1 105 a CE p/ 26Mg 27Al 100 26,9815 Estável 28Al 0 27,9819 2,25 m β- p/ 28Si 29Al 0 28,9804 6,5 m β- p/ 29Si 30Al 0 29,9830 3,68 s β- p/ 30Si

SILÍCIO: elemento 14 Símbolo: Si Número atômico: 14 Peso atômico: 28,086 Elétrons: [Ne]3s23p2 História: Do latim silex (pedra). Em 1800, Davy supôs que a sílica era um composto, não um elemento. Gay Lussac e Thenard provavelmente conseguiram preparar silício amorfo impuro pelo aquecimento do potássio com tetrafluoreto de silício. Em 1824, Berzelius preparou silício amorfo da mesma forma e purificou pela remoção de fluossilicatos com repetidas lavagens. Em 1854, Deville preparou o silício cristalino, uma variedade alotrópica do elemento. Disponibilidade: Silício é encontrado no sol e demais estrelas e é o principal elemento dos meteoritos chamados aerólitos. Representa cerca de 25,7% da crosta terrestre em peso e é o segundo elemento mais abundante, superado somente pelo oxigênio. Não é encontrado livre na natureza. Ocorre, principalmente, na forma de óxidos e silicatos (combinação da sílica, o dióxido de silício SiO2, com um ou mais óxidos metálicos e água). São numerosos os minerais. Em forma de óxido, por exemplo, areia, quartzo, cristal de rocha, ametista, ágata, opala, etc. Como silicatos, por exemplo, granito, asbesto, feldspato, mica, argila, etc. Produção: Comercialmente é obtido pelo aquecimento da sílica e carbono em forno elétrico com eletrodos de grafite. Outros meios existem para a produção do silício de alta pureza para uso em semicondutores. Propriedades: Na forma cristalina tem cor cinza e brilho metálico.

É um elemento relativamente inerte, mas é atacado por alguns halogênios e álcalis diluídos. A maioria dos ácidos não o ataca, com exceção do fluorídrico. A inalação de compostos de silício em pó, como pode ocorrer em ambientes de mineração e outros, traz sérios problemas pulmonares.


Ponto de fusão 1414 °C Calor de fusão 50,2 kJ/mol

Ponto de ebulição 2900 °C Calor de vaporização 359 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,9 Pauling

Estados de oxidação +4-4 Resistividade elétrica ≈ 105 10-8 Ω m Condutividade térmica 150 W/(m°C)

Calor específico 712 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 2,8 10-5 (1/°C)

Módulo de elasticidade 47 GPa Estrutura cristalina cúbica de face centrada

Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: Si + O2 → SiO2 (acima de 900°C) Reação com nitrogênio (acima de 1400°C): 2Si + N2 → 2SiN // 3Si + 2N2 → Si3N4

Reação com água: não reage. Reação com ácidos (não reage com a maioria):Si + 6HF → [SiF6]

-- + 2H+ + 2H2

Reação com bases: Si + 4NaOH → [SiO4]---- + 4Na+ + 2H2 Reação com halogênios (acima de 300°C, exceto flúor): Si + 2F2 → SiF4 // Si + 2Cl2 → SiCl4 // Si + 2Br2 → SiBr4 // Si + 2I2 → SiI4

Aplicações: É um dos elementos mais úteis. Compostos como areia e argila são amplamente usados na construção civil. Usado em refratários para altas temperaturas. Silicatos são empregados na fabricação de esmaltes. Sílica é a principal substância do vidro. Silício puro com adição de traços de outros elementos como boro, gálio, etc tem propriedades semicondutoras e é amplamente aplicado em componentes eletrônicos. Também usado em lasers. É um importante ingrediente do aço. Carboneto de silício (SiC) é uma das substâncias mais duras e é usado em abrasivos. É um elemento importante para a vida animal e vegetal. Algas extraem sílica da água, para formar as paredes das suas células. O esqueleto humano contém sílica. Silicones são polímeros com cadeias de átomos de silício e oxigênio alternados e têm amplas aplicações industriais e medicinais em razão das suas propriedades elétricas e químicas. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 26Si 0 25,9923 2,23 s CE p/ 26Al 27Si 0 26,9867 4,14 s CE p/ 27Al 28Si 92,23 27,9769 Estável 29Si 4,67 28,9765 Estável 30Si 3,10 29,9738 Estável 31Si 0 30,9754 2,62 h β- p/ 31P 32Si 0 31,9741 160 a β- p/ 32P 33Si 0 32,9780 6,1 s β- p/ 33P 34Si 0 33,9786 2,8 s β- p/ 34P

FÓSFORO: elemento 15 Símbolo: P Número atômico: 15 Peso atômico: 30,97376 Elétrons: [Ne]3s23p3 História: Do grego phosphóros (fonte de luz). Descoberto, em 1669, por Brand que o preparou a partir da urina. Disponibilidade: Não encontrado livre na natureza. A apatita (fluorfosfato ou clorofosfato de cálcio) é um dos minerais mais importantes.

Produção: Um dos processos é o aquecimento do fosfato na presença de sílica e carbono. Propriedades: Apresenta diversas variedades alotrópicas e as principais são o branco, o vermelho e o preto. Fósforo comum tem a aparência de um sólido branco e no estado puro se torna incolor. A molécula tem 4 átomos (P4). É solúvel em dissulfeto de carbono (CS2) e insolúvel em água. Em contato com o ar queima espontaneamente, produzindo o pentóxido. É altamente venenoso. Uma dosagem de 50 mg é fatal. Fósforo branco deve ser mantido imerso em água e o contato com a pele provoca graves queimaduras. O fósforo branco é convertido para a variedade vermelha pela exposição à luz solar ou pelo aquecimento, em seu próprio vapor, a 250°C. Essa variedade não queima espontaneamente e não é tão perigosa quanto a branca. Mas deve ser manuseada com cuidado pois emite fumaças tóxicas de óxidos quando aquecida.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 1823 kg/m3 Ponto de fusão 44,2 °C Calor de fusão 0,66 kJ/mol Ponto de ebulição 277 °C Calor de vaporização 12,4 kJ/mol Temperatura crítica 721 °C Eletronegatividade 2,19 Pauling Estados de oxidação +5+3-3 Resistividade elétrica 10 10-8 Ω m Condutividade térmica 0,236 W/(m°C) Calor específico 770 J/(kg°C) Estrutura cristalina monoclínica Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: P4 + 5O2 → P4O10 // P4 + 3O2 → P4O6

Reação com halogênios: P4 + 6F2 → 4PF3 // P4 + 6Cl2 → 4PCl3 // P4 + 6Br2 → 4PBr3 // P4 + 6I2 → 4PI3 Aplicações: Fosfatos têm importantes usos como fertilizantes e também na produção de vidros especiais. Fósforo vermelho é usado na fabricação de fósforos de segurança, artefatos pirotécnicos, bombas incendiárias e de fumaça, etc. É um elemento importante na composição de aços, bronzes e outras ligas metálicas. Trifosfato de sódio é um agente de limpeza e é usado para prevenir corrosão em tubulações e em caldeiras. Fósforo é um componente importante da estrutura celular, de tecidos nervosos e de ossos. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 29P 0 28,9818 4,14 s CE p/ 29Si 30P 0 29,9783 2,5 m CE p/ 30Si 31P 100 30,9738 Estável 32P 0 31,9736 14,28 d β- p/ 32S 33P 0 32,9717 25,3 d β- p/ 33S

ENXOFRE: elemento 16 Símbolo: S Número atômico: 16 Peso atômico: 32,065 Elétrons: [Ne]3s23p4 História: Do latim sulphure. Conhecido desde os tempos remotos. Foi usado pelos alquimistas na tentativa de transformar outros metais em ouro. A constatação que era um elemento distinto é geralmente atribuída a Lavoisier, por volta de 1777. Disponibilidade: É encontrado em meteoritos. Na Terra, ocorre de forma nativa nas vizinhanças de vulcões e em fontes de água quente. Combinado, existe em uma variedade de minerais: pirita (sulfeto de ferro que, pela cor amarela e brilho metálico, é chamado de falso ouro), galena (sulfeto de chumbo), esfalerita (sulfeto de zinco), cinábrio (sulfeto de mercúrio), gipsita (sulfato de cálcio hidratado), celestita (sulfato de estrôncio), baritina (sulfato de bário), etc.

Produção: Comercialmente, pode ser retirado de poços subterrâneos mediante injeção de água quente para fundir, sendo então trazido à superfície. Enxofre é encontrado no petróleo e no gás natural e deve ser removido por ser poluente. Até então, isso era feito quimicamente com a perda do enxofre. Novos processos permitem a recuperação. Propriedades: Enxofre tem uma cor amarelo pálido, é inodoro e, no estado sólido, quebradiço. Nesta forma, a molécula contém 8 átomos (S8). Comercialmente, pode ser encontrado com teor de pureza de até 99,999 %. Se aquecido, queima no ar, produzindo o dióxido (SO2). Não reage com a água em condições normais. Bissulfeto de carbono, sulfeto de hidrogênio e dióxido de enxofre devem ser manuseados com cuidado. Sulfeto de hidrogênio é fatal em altas concentrações. Dióxido de enxofre é um danoso poluente ambiental.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 1960 kg/m3 Ponto de fusão 115,2 °C Calor de fusão 1,73 kJ/mol Ponto de ebulição 444,7 °C Calor de vaporização 45 kJ/mol Temperatura crítica 1041 °C Eletronegatividade 2,58 Pauling Estados de oxidação +6+4+2-2 Resistividade elétrica >1023 10-8 Ω m Condutividade térmica 0,205 W/(m°C) Calor específico 705 J/(kg°C) Estrutura cristalina ortorrômbica Compostos e/ou reações: Tem importantes compostos orgânicos e inorgânicos. Entre muitos, pode-se citar: ácido sulfúrico, dióxido de enxofre, bissulfeto de carbono, sulfeto de hidrogênio, etc. Em 1975, pesquisadores conseguiram sintetizar uma forma polimérica de nitrito de enxofre, que apresenta propriedades de metal mas não contém qualquer átomo metálico. Reação com oxigênio: S8 + 8O2 → 8SO2

Reação com halogênios (exemplo): S8 + 4Cl2 → 4S2Cl2

Reação com bases: S8 + 6KOH → 2K2S3 + K2S2O3 + 3H2O Aplicações: Vulcanização de borracha natural, fungicidas, fertilizantes fosfatados, fabricação de papel, produção de ácido sulfúrico, que é um dos produtos químicos mais usados em processos industriais, etc. É componente essencial dos seres vivos. Encontrado em gorduras e fluidos do organismo. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 30S 0 29,9849 1,18 s CE p/ 30P 31S 0 30,9796 2,56 s CE p/ 31P 32S 94,93 31,9721 Estável 33S 0,76 32,9715 Estável 34S 4,29 33,9679 Estável 35S 0 34,9690 87,2 d β- p/ 35Cl 36S 0,02 35,9671 Estável 37S 0 36,9711 5,05 m β- p/ 37Cl 38S 0 37,9712 2,84 h β- p/ 38Cl 39S 0 38,9751 11,5 s β- p/ 39Cl 40S 0 39,9755 9,0 s β- p/ 40Cl

CLORO: elemento 17 Símbolo: Cl Número atômico: 17 Peso atômico: 35,453 Elétrons: [Ne]3s23p5 História Do grego chlorós, verde-amarelado. O descobridor, Scheele em 1774, imaginou que continha oxigênio. Davy, em 1810, afirmou que era um elemento e deu o nome.

Disponibilidade Na natureza só existe em forma de compostos. O principal é o cloreto de sódio (sal de cozinha). Outros são, por exemplo, a carnallita (cloreto hidratado de potássio e magnésio) e a silvita (cloreto de potássio). Produção É obtido a partir de cloretos, pela ação de agentes oxidantes ou por eletrólise. Propriedades É um elemento do grupo dos halogênios (formadores de sal). Gás de cor verde-amarelada. Combina-se com quase todos os elementos. Como todo halogênio, a molécula é biatômica (Cl2). É venenoso. Uma concentração de 1000 ppm é fatal. Foi usado em guerra química, no ano de 1915.

Grandeza Valor Unidade Massa molecular 70,906 g/mol Massa específica do gás (15ºC e 1 atm) 3,04 kg/m3 Idem, na temp ebulição e 1 atm 3,71 kg/m3 Massa esp do liq na temp ebulição e 1 atm 1562,5 kg/m3 Ponto de fusão -101,5 °C Calor de fusão 6,41 kJ/mol Ponto de ebulição -34,0 °C Calor de vaporização 20,4 kJ/mol Temperatura crítica 144 °C Pressão crítica 7700 kPa Cp (a 100 kPa e 25ºC) 0,033 kJ/(mol ºC) Viscosidade a 0ºC e 1 atm 0,0001245 Poise Condutividade térmica a 0ºC e 1 atm 0,0079 W/(m °C) Solubilidade em água a 0ºC e 1 atm 4,61 vol/vol Eletronegatividade 3,16 Pauling Estados de oxidação (I) +7+5+3+1-1 - Compostos e/ou reações - alguns exemplos Reação com água: Cl2 + H2O ↔ OCl- + 2H+ + Cl-

Reação com halogênios: Cl2 + F2 → 2ClF // Cl2 + 3F2 → 2ClF3 // Cl2 + 5F2 → 2ClF5 // Cl2 + Br2 → 2ClBr // Cl2 + I2 → 2ClI Reação com bases: 3Cl2 + 6OH- → ClO3

- + 5Cl- + 3H2O Aplicações O cloro tem uma extensa gama de aplicações. É o germicida padrão para o tratamento da água. Usado na produção de papéis, têxteis, derivados de petróleo, medicamentos, inseticidas, tintas, solventes, plásticos e muitos outros. Além da importância óbvia do cloreto de sódio (sal de cozinha), outros compostos igualmente são. Exemplo: clorofórmio, tetracloreto de carbono, ácido clorídrico, etc. Isótopos

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 35Cl 75,78 34,9689 Estável - 36Cl 0 35,9683 3,01 105 a β- p/ 36Ar 37Cl 24,22 36,9659 Estável - 38Cl 0 37,9680 37,2 m β- p/ 38Ar 39Cl 0 38,9680 55,6 m β- p/ 39Ar 40Cl 0 39,9704 1,38 m β- p/ 40Ar 41Cl 0 40,9707 34,0 s β- p/ 41Ar 42Cl 0 41,9732 6,8 s β- p/ 42Ar 43Cl 0 42,9742 3,3 s β- p/ 43Ar

ARGÔNIO: elemento 18 Símbolo: Ar Número atômico: 18 Peso atômico: 39,948 Elétrons: [Ne]3s23p6 História Do grego argos (inativo). Cavendish, em 1785, suspeitou da existência. Descoberto por Lord Rayleigh e Sir William Ramsay em 1894. Disponibilidade A atmosfera terrestre contém 0,94% de argônio. Em Marte, 1,6% de 40Ar e 5 ppm de 36Ar.

Produção Destilação fracionada do ar líquido. Propriedades Tanto o gás quanto o líquido são incolores e inodoros. Tem solubilidade em água similar à do oxigênio e cerca de 2,5 vezes a do nitrogênio. É um elemento inerte, não forma compostos.

Grandeza Valor Unidade Massa molecular 39,948 g/mol Massa específica do gás (15ºC e 1 atm) 1,67 kg/m3 Idem, na temp ebulição e 1 atm 5,853 kg/m3 Massa esp do liq na temp ebulição e 1 atm 1392,8 kg/m3 Ponto de fusão -189,3 °C Calor de fusão 1,18 kJ/mol Ponto de ebulição -185,8 °C Calor de vaporização 6,5 kJ/mol Temperatura crítica -122,2 °C Pressão crítica 4898 kPa Massa específica crítica 537,7 kg/m3 Temperatura do ponto tríplice -189,4 ºC Pressão do ponto tríplice 68,7 kPa Cp (a 100 kPa e 25ºC) 0,02 kJ/(mol ºC) Cv (a 100 kPa e 25ºC) 0,012 kJ/(mol ºC) Relação Cp / Cv (a 100 kPa e 25ºC) 1,664 - Viscosidade a 0ºC e 1 atm 0,0002099 Poise Condutividade térmica a 0ºC e 1 atm 0,0163 W/(m °C) Solubilidade em água a 0ºC e 1 atm 0,0537 vol/vol Eletronegatividade s/ dado Pauling Estados de oxidação 0 - Aplicações - alguns exemplos Enchimento de lâmpadas incandescentes, para evitar a corrosão do filamento de tungstênio. Também em algumas válvulas eletrônicas e contadores Geiger. Gás protetor para soldas (evita oxidação e reduz emissão de fumos). Gás para corte com plasma. Na produção de metais reativos, para evitar contato do metal líquido com a atmosfera. Argônio pressurizado é usado para inflar airbags de automóveis. Atmosfera protetora para o crescimento de cristais de silício e de germânio. Isótopos

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 35Ar 0 34,9753 1,77 s CE p/ 35Cl 36Ar 0,337 35,9675 Estável - 37Ar 0 36,9668 35,0 d CE p/ 37Cl 38Ar 0,063 37,9627 Estável - 39Ar 0 38,9623 268 a β- p/ 39K 40Ar 99,6 39,9624 Estável - 41Ar 0 40,9645 1,82 h β- p/ 41K 42Ar 0 41,9630 33 a β- p/ 42K 43Ar 0 42,9657 5,4 m β- p/ 43K 44Ar 0 43,9636 11,87 m β- p/ 44K

POTÁSSIO: elemento 19 Símbolo: K Número atômico: 19 Peso atômico: 39,0983 Elétrons: [Ar]4s1 História: Do latim científico potassium. Foi o primeiro metal isolado por eletrólise. Em 1807, por Davy, a partir do hidróxido de potássio (KOH). Disponibilidade: Representa, em peso, 2,4% da crosta terrestre. Não encontrado livre na natureza. A maioria dos minerais de potássio é insolúvel e o metal só pode ser obtido com grande dificuldade. Alguns como silvita (cloreto de potássio, KCl) e carnallita (cloreto hidratado de potássio e magnésio, (KMgCl3).6H2O) contêm seus sais que podem ser facilmente extraídos. É encontrado na água do mar mas em pequenas proporções, ao contrário do sódio.

Produção: Pode ser obtido pela eletrólise do hidróxido ou por redução (aquecimento do composto na presença de carbono, silício ou sódio). Propriedades: É um dos metais mais reativos e eletropositivos. É o metal mais leve depois do lítio. Tem aparência da prata, é macio e pode ser cortado com uma faca. Oxida-se rapidamente na presença do ar e deve ser mantido submerso em óleo ou querosene. Reage fortemente com a água. Potássio e seus sais dão cor violeta a chamas.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 856 kg/m3 Ponto de fusão 63,4 °C Calor de fusão 2,33 kJ/mol Ponto de ebulição 759 °C Calor de vaporização 77 kJ/mol Temperatura crítica 1950 °C Eletronegatividade 0,82 Pauling Estados de oxidação +1 Resistividade elétrica 7 10-8 Ω m Condutividade térmica 102 W/(m°C) Calor específico 757 J/(kg°C) Estrutura cristalina cúbica de corpo centrado Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio (forma o superóxido): K + O2 → KO2

Reação com água: 2K + 2H2O → 2KOH + H2

Reação com halogênios: 2K + F2 → 2KF // 2K + Cl2 → 2KCl // 2K + Br2 → 2KBr // 2K + I2 → 2KI Reação com ácido: 2K + H2SO4 → 2K+ + SO4

-- + H2 Aplicações: Um dos principais usos é como fertilizante. Potássio é essencial para o crescimento das plantas e é encontrado em vários solos. A liga de sódio e potássio é usada como meio de transferência de calor. Sais de potássio são de extrema importância para diversas aplicações (hidróxido, nitrato, carbonato, cloreto, clorato, brometo, iodeto, cianeto, sulfato, cromato e bicromato). Nitrato de potássio (KNO3) é usado em explosivos. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 38K 0 37,9691 7,63 m CE p/ 38Ar 39K 93,258 38,9637 Estável 40K 0,012 39,9640 1,28 109 a CE p/ 40Ar 41K 6,730 40,9618 Estável 42K 0 41,9624 12,36 h β- p/ 42Ca 43K 0 42,9607 22,3 h β- p/ 43Ca 44K 0 43,9615 22,1 m β- p/ 44Ca 45K 0 44,9607 17,8 m β- p/ 45Ca 46K 0 45,9617 1,8 m β- p/ 46Ca 47K 0 46,9655 17,5 s β- p/ 47Ca

48K 0 47,9655 6,8 s β- p/ 48Ca

β- + n p/ 47Ca

49K 0 48,9674 1,26 s β- p/ 49Ca

β- + n p/ 48Ca

CÁLCIO: elemento 20 Símbolo: Ca Número atômico: 20 Peso atômico: 40,078 Elétrons: [Ar]4s2 História: Do latim calx (cal). O metal só foi descoberto em 1808, embora os romanos tenham preparado cal desde o século 1.

Foi isolado por Davy, após conhecimento do preparo, por Berzelius e Pontin, do amálgama de cálcio através da eletrólise da cal em mercúrio. Disponibilidade: É o quinto elemento mais abundante na crosta terrestre, com cerca de 3% em peso. Não encontrado na forma livre. Os minerais mais importantes são o calcário (carbonato de cálcio), a gipsita (sulfato de cálcio hidratado), a fluorita (fluoreto de cálcio), a apatita (fluorfosfato ou clorofosfato de cálcio) e outros. Produção: O metal é preparado pela eletrólise do cloreto fundido, com adição de fluoreto de cálcio para baixar o ponto de fusão. O cloreto pode ser obtido pela reação do carbonato com ácido clorídrico: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2. Em pequena escala, pode ser produzido pela reação do cloreto com sódio: CaCl2 + 2Na → Ca + 2NaCl. Propriedades: É um metal alcalino terroso de cor prata e um tanto duro. Em contato com o ar, forma rapidamente uma camada de nitreto. Reage prontamente com a água. Queima com uma chama amarelo avermelhada, formando principalmente o nitreto.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 1550 kg/m3 Ponto de fusão 842 °C Calor de fusão 8,54 kJ/mol Ponto de ebulição 1484 °C Calor de vaporização 154,7 kJ/mol Eletronegatividade 1,0 Pauling Estados de oxidação +2 Resistividade elétrica 3,4 10-8 Ω m Condutividade térmica 200 W/(m°C) Calor específico 631 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 2,23 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,31 Módulo de elasticidade 20 GPa Estrutura cristalina cúbica de face centrada Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: 2Ca + O2 → 2CaO Reação com nitrogênio: 3Ca + N2 → Ca3N2

Reação com água: Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2

Reação com halogênios: Ca + F2 → CaF2 // Ca + Cl2 → CaCl2 // Ca + Br2 → CaBr2 // Ca + I2 → CaI2

Reação com ácido: Ca + 2HCl → Ca++ + 2Cl- + H2. Aplicações: O metal é usado como agente redutor na produção de outros metais como tório, urânio, zircônio e também para remover óxidos, enxofre ou carbono de várias ligas ferrosas e não ferrosas. É componente de várias ligas de alumínio, cobre, berílio, chumbo, magnésio. Empregado como elemento de remoção de gases residuais em válvulas eletrônicas. Os compostos, naturais e preparados, são amplamente usados. A cal (óxido de cálcio, CaO) é preparada pela calcinação do carbonato de cálcio e é usada em argamassas, em cerâmicas, na indústria farmacêutica, na desodorização de óleos. O gesso é a gipsita cozida a baixa temperatura. O cálcio do calcário é um dos componentes do cimento Portland. O carbonato de cálcio (CaCO3) é solúvel em águas contendo dióxido de carbono e é responsável pela dureza da água. E também forma os estalagmites e estalactites. Outros compostos importantes são carboneto, cloreto, cianeto, hipoclorito, nitrato e sulfeto. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 40Ca 96,941 39,9626 Estável 41Ca 0 40,9623 1,02 105 a CE p/ 41K 42Ca 0,647 41,9586 Estável 43Ca 0,135 42,9588 Estável 44Ca 2,086 43,9555 Estável 45Ca 0 44,9562 162,7 d β- p/ 45Sc 46Ca 0,004 45,9537 Estável 47Ca 0 46,9545 4,54 d β- p/ 47Sc

48Ca 0,187 47,9525 Estável 49Ca 0 48,9557 8,72 m β- p/ 49Sc 50Ca 0 49,9575 14 s β- p/ 50Sc

51Ca 0 50,9615 10 s β- p/ 51Sc

β- + n p/ 50Sc 52Ca 0 51,9651 4,6 s β- p/ 52Sc

ESCÂNDIO: elemento 21 Símbolo: Sc Número atômico: 21 Peso atômico: 44,955910 Elétrons: [Ar]4s23d1 História: Do latim Scandia (Escandinávia). O nome é derivado do local onde o minério foi encontrado pela primeira vez. Pelo estudo, Mendeleev previu a existência de um elemento com um peso atômico entre o 40 do cálcio e o 48 do titânio. Em 1878, Nilson conseguiu isolar um óxido a partir de minerais raros. Posteriormente verificou-se que este óxido era do escândio, conforme previsto por Mendeleev. Disponibilidade: Aparentemente, o escândio é mais abundante no Sol e em outras estrelas do que na Terra, onde ocupa o 50º lugar. A sua distribuição é muito diluída, estando presente em concentrações mínimas em cerca de 800 espécies minerais. Supostamente, a cor azul da água-marinha (variedade de berilo) é devida ao escândio. Ocorre como principal componente no silicato de escândio e ítrio, um mineral raro encontrado na Escandinávia e na Malásia. É também encontrado em resíduos provenientes da extração do tungstênio a partir da volframita (tungstato de ferro e manganês). Atualmente, a maior parte é obtida a partir do silicato de escândio e ítrio ou como subproduto da mineração do urânio. Produção: O escândio metálico foi obtido pela primeira vez em 1937 por Fischer, Brunger, e Grienelaus, a partir da eletrólise dos cloretos fundidos de potássio, lítio e escândio. Atualmente é produzido pela redução do fluoreto de escândio com cálcio metálico. Propriedades: É um metal de cor prata clara que, sob ação do ar, adquire uma aparência amarelada. É leve e o ponto de fusão é bastante superior ao do alumínio, o que sugere aplicações em estruturas aeroespaciais.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 2985 kg/m3 Ponto de fusão 1541 °C Calor de fusão 15,8 kJ/mol Ponto de ebulição 2830 °C Calor de vaporização 318 kJ/mol Eletronegatividade 1,36 Pauling Estados de oxidação +3 Resistividade elétrica 55 10-8 Ω m Condutividade térmica 16 W/(m°C) Calor específico 568 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 1,02 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,28 Módulo de elasticidade 74 GPa Estrutura cristalina hexagonal Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: 4Sc + 3O2 → 2Sc2O3

Reação com água: 2Sc + 6H2O → 2Sc+++ + 6OH- + 3H2

Reação com halogênios: 2Sc + 3F2 → 2ScF3 // 2Sc + 3Cl2 → 2ScCl3 // 2Sc + 3Br2 → 2ScBr3 // 2Sc + 3I2 → 2ScI3

Reação com ácido: 2Sc + 6HCl → 2Sc+++ + 6Cl- + 3H2. Aplicações: O iodeto de escândio (ScI3), adicionado ao vapor de mercúrio das lâmpadas, torna-as fontes de luz parecida com a luz solar. O óxido de escândio (Sc2O3) é usado em lâmpadas de alta intensidade.

Isótopos: Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento

43Sc 0 42,9611 3,89 h CE p/ 43Ca 44Sc 0 43,9594 3,93 h CE p/ 44Ca 45Sc 100 44,9559 Estável 46Sc 0 45,9552 83,81 d β- p/ 46Ti 47Sc 0 46,9524 3,349 d β- p/ 47Ti 48Sc 0 47,9522 43,7 h β- p/ 48Ti 49Sc 0 48,9500 57,3 m β- p/ 49Ti 50Sc 0 49,9522 1,71 m β- p/ 50Ti

TITÂNIO: elemento 22 Símbolo: Ti Número atômico: 22 Peso atômico: 47,867 Elétrons: [Ar]4s23d2 História: Do latim titans (mitologia grega: os primeiros filhos da Terra). Descoberto por Gregor em 1791 e batizado por Klaproth em 1795. De forma impura, foi obtido por Nilson e Pettersson em 1887. O metal puro (99,9%) foi preparado em 1910 por Hunter, através do aquecimento do cloreto com sódio. Disponibilidade: Está presente em meteoritos, no Sol e em outras estrelas. Rochas lunares contêm o óxido. Na crosta terrestre, é o nono elemento mais abundante. Está quase sempre presente em rochas ígneas e em sedimentos delas derivados. Alguns minerais são o rutílio (óxido de titânio), a ilmenita (titanato ferroso, TiFeO3) e o esfênio(também chamado titanita, silicato de titânio e cálcio). Produção: O metal era apenas uma curiosidade de laboratório até 1946, quando Kroll demonstrou que poderia ser produzido comercialmente pela redução do tetracloreto de titânio com magnésio. E o processo ainda é bastante usado nos dias atuais. O tetracloreto é obtido pela ação do cloro e carbono sobre a ilmenita: 2TiFeO3 + 7Cl2 + 6C → 2TiCl4 + 2FeCl3 + 6CO. O tricloreto de ferro é removido por destilação e segue a redução com magnésio: TiCl4 + 2Mg → 2MgCl2 + Ti. Propriedades: No estado puro, é um metal brilhante, leve, de boa resistência mecânica e excelente resistência à corrosão. É dúctil, se livre de oxigênio. É o único elemento que queima no nitrogênio. É resistente aos ácidos clorídrico e sulfúrico diluído, à maioria dos ácidos orgânicos, a gases e soluções contendo cloro. É considerado um metal inerte. A resistência mecânica é comparável à do aço, com um peso 45% menor. É 60% mais pesado que o alumínio mas com o dobro da resistência. O dióxido de titânio puro é claro e apresenta elevado índice de refração.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 4507 kg/m3 Ponto de fusão 1668 °C Calor de fusão 18,7 kJ/mol Ponto de ebulição 3287 °C Calor de vaporização 425 kJ/mol Eletronegatividade 1,54 Pauling Estados de oxidação +4+3 Resistividade elétrica 40 10-8 Ω m Condutividade térmica 22 W/(m°C) Calor específico 523 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 0,86 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,32 Módulo de elasticidade 116 GPa Estrutura cristalina hexagonal Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: Ti + O2 → TiO2

Reação com nitrogênio: 2Ti + N2 → 2TiN

Reação com água: Ti + 2H2O → TiO2 + 2H2

Reação com halogênios: Ti + 2F2 → TiF4 // Ti + 2Cl2 → TiCl4 // Ti + 2Br2 → TiBr4 // Ti + 2I2 → TiI4

Reação com ácido: 2Ti + 12HF → 2(TiF6)--- + 6H+ + 3H2.

Titânio é um metal bastante estável e a maior parte dessas reações ocorre sob condições forçadas (metal pulverizado, aquecimento, água em forma de vapor, etc). Aplicações: É um importante componente de liga para alumínio, molibdênio, manganês, ferro e outros metais. Ligas de titânio são leves e suportam altas temperaturas e, por isso, são empregadas em aviões, mísseis, naves espaciais. A sua resistência à corrosão o faz presente em uma variedade de processos industriais. O dióxido de titânio é extensivamente usado em tintas, pelo alto poder de fixação. Tetracloreto de titânio é usado para fabricar vidros iridescentes. Produz também intensa fumaça no ar e é usado para cenas de efeito (não é inofensivo. A fumaça se dá pela reação com a umidade do ar, TiCl4 + 2H2O → TiO2 + 4HCl) Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 44Ti 0 43,9597 67 a CE p/ 44Sc 45Ti 0 44,9581 3,078 h CE p/ 45Sc 46Ti 8,25 45,9526 Estável 47Ti 7,44 46,9518 Estável 48Ti 73,72 47,9479 Estável 49Ti 5,41 48,9479 Estável 50Ti 5,18 49,9448 Estável 51Ti 0 50,9466 5,76 m β- p/ 51V 52Ti 0 51,9469 1,7 m β- p/ 52V

VANÁDIO: elemento 23 Símbolo: V Número atômico: 23 Peso atômico: 50,9415 Elétrons: [Ar]4s23d3 História: De vanadis, denominação latina da deusa Fréia (mitologia escandinava). Del Rio, em 1801, foi o primeiro a descobrir. Entretanto, um químico francês incorretamente afirmou que era cromo impuro e Del Rio se convenceu do falso engano. Foi redescoberto em 1830 por Sefstrom que o batizou em homenagem à deusa escandinava, devido aos multicoloridos compostos. Em 1867, Roscoe o isolou de forma quase pura, pela redução do cloreto com hidrogênio. Disponibilidade: É encontrado em cerca de 65 diferentes minerais. Os mais importantes são: carnotita (uranovanadato de potássio e sódio, K2(UO2)2(VO4)2.3H2O), roscoelita (silicato básico de potássio, vanádio, alumínio e magnésio), vanadinita (clorovanadato de chumbo, Pb5(VO4)3Cl), patronita (sulfeto de vanádio, VS4). É encontrado também em alguns minerais de fosfatos e de ferro e também em alguns tipos de petróleo cru, na forma de complexos orgânicos. Meteoritos contêm uma pequena quantidade. Produção: Vanádio de alta pureza pode ser obtido pelo aquecimento do minério com carbono e cloro, produzindo o cloreto (VCl3) e posterior redução com magnésio em atmosfera de argônio. Na indústria, a maior parte do vanádio é usada como componente de liga para aço. Neste caso, muitas vezes, basta a reação direta do pentóxido (V2O5) com o aço fundido para produzir a liga. Propriedades: No estado puro, é um metal brilhante, macio e dúctil. Têm boa resistência a álcalis, ácidos clorídrico e sulfúrico e águas com sais. Sofre oxidação em temperaturas acima de 660°C.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 6110 kg/m3 Ponto de fusão 1910 °C Calor de fusão 22,8 kJ/mol Ponto de ebulição 3407 °C Calor de vaporização 453 kJ/mol Eletronegatividade 1,63 Pauling Estados de oxidação +5+4+3+2 0 Resistividade elétrica 20 10-8 Ω m Condutividade térmica 31 W/(m°C)

Calor específico 489 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 0,84 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,37 Módulo de elasticidade 131 GPa Estrutura cristalina cúbica de corpo centrado Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: 4V + 5O2 → 2V2O5

Reação com halogênios: 2V + 5F2 → 2VF5 Aplicações: É usado para produzir aços resistentes à corrosão e aços rápidos. Empregado como elemento de ligação para cladear (unir de forma permanente por laminação a quente) titânio com aço. Também usado em supercondutores. Pentóxido de vanádio (V2O5) é usado em cerâmicas e como catalisador. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 47V 0 46,9549 32,6 m CE p/ 47Ti 48V 0 47,9523 15,98 d CE p/ 48Ti 49V 0 48,9485 337 d CE p/ 49Ti

50V 0,25 49,9472 1,4 1017 a CE p/ 50Ti β- p/ 50Cr

51V 99,75 50,9440 Estável 52V 0 51,9448 3,76 m β- p/ 52Cr 53V 0 52,9443 1,61 m β- p/ 53Cr

CROMO: elemento 24 Símbolo: Cr Número atômico: 24 Peso atômico: 51,9961 Elétrons: [Ar]4s13d5 História: Do grego chroma (cor). Vauquelin descobriu em 1797 e, no ano seguinte, isolou o metal. Disponibilidade: O principal mineral é a cromita (cromato de ferro, FeCr2O4). Produção: Da cromita é obtido pela redução com alumínio e eletrólise. Propriedades: Tem aparência de aço, é reluzente e pode ser finamente polido. Tem pouca ductilidade e não é usado como metal estrutural. É resistente à oxidação e não reage com ácido nítrico. Mas é atacado pelo ácido clorídrico e, lentamente, pelo sulfúrico. Está sujeito à corrosão intergranular em temperaturas acima de 815ºC. A superfície altamente polida não atrai água ou óleo por capilaridade e mancais revestidos de cromo podem rodar sem lubrificação. Seus compostos são tóxicos e devem ser manuseados com os devidos cuidados.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 7140 kg/m3 Ponto de fusão 1907 °C Calor de fusão 20,5 kJ/mol Ponto de ebulição 2671 °C Calor de vaporização 350 kJ/mol Eletronegatividade 1,66 Pauling Estados de oxidação +6+3+2 0 Resistividade elétrica 12,7 10-8 Ω m Condutividade térmica 94 W/(m°C) Calor específico 448 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 0,49 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,21 Módulo de elasticidade 279 GPa Estrutura cristalina cúbica de corpo centrado

Compostos e/ou reações: Todos os compostos são coloridos. Os mais importantes são os cromatos de sódio e potássio, o bicromato de potássio e o alume (sulfato duplo de um metal trivalente). O bicromato é usado como agente oxidante em análises e também para colorir o couro. Cromato de chumbo é amarelo e é usado como pigmento. Compostos de cromo também são usados como fixadores de cor na indústria têxtil e para anodizar o alumínio. Reação com halogênios: Cr + 3F2 → CrF6 // 2Cr + 5F2 → 2CrF5 // 2Cr + 3F2 → 2CrF3 // 2Cr + 3Cl2 → 2CrCl3 // 2Cr + 3Br2 → 2CrBr3

2Cr + 3I2 → 2CrI3

Reação com ácido: Cr + 2HCl → Cr++ + 2Cl- + H2 Aplicações: Usado para endurecer o aço, na produção de aços inoxidáveis e em muitas outras ligas (para resistências elétricas, etc). Como camada superficial, produz uma superfície dura, de bom aspecto e resistente à corrosão. Revestimento de peças decorativas. Ao vidro, dá uma cor verde-esmeralda. Também usado como catalisador. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 48Cr 0 47,9540 21,6 h CE p/ 48V 49Cr 0 48,9513 42,3 m CE p/ 49V 50Cr 4,345 49,9460 Estável 51Cr 0 50,9448 27,7 d CE p/ 51V 52Cr 83,789 51,9405 Estável 53Cr 9,501 52,9406 Estável 54Cr 2,365 53,9389 Estável 55Cr 0 54,9408 3,497 m β- p/ 55Mn 56Cr 0 55.9406 5,9 m β- p/ 56Mn

MANGANÊS: elemento 25 Símbolo: Mn Número atômico: 25 Peso atômico: 54,93805 Elétrons: [Ar]4s23d5 História: Do latim magnes (ímã, devido às propriedades magnéticas do óxido, um dos principais minérios). Scheele, Bergman e outros o reconheceram como elemento. Gahn, em 1774, o isolou pela redução do dióxido com carbono. Disponibilidade: São vários os tipos de minerais. Óxidos e carbonatos são os mais comuns. Grandes quantidades foram encontradas no fundo dos oceanos, o que pode se tornar uma fonte no futuro. Os principais minerais são a pirolusita (dióxido de manganês, MnO2), a rodocrosita (carbonato de manganês, MnCO3) e a psilomelanita (óxido hidratado de manganês contendo quantidades variáveis de ferro, bário e potássio, por exemplo, (Ba,H2O)2Mn5O10). Produção: É obtido pela redução do óxido com sódio, magnésio ou alumínio e também por eletrólise do sulfato, MnSO4. Propriedades: É parecido com o ferro, entretanto é mais duro e muito quebradiço. Pode ser magnético mediante tratamento especial. Existe em quatro variedades alotrópicas. A variedade alfa é estável em temperaturas ordinárias. A variedade gama muda para alfa em temperaturas comuns e é flexível, macia e dobrável. O elemento e seus compostos são tóxicos e a exposição a poeiras deve ser limitada.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 7470 kg/m3 Ponto de fusão 1246 °C Calor de fusão 13,1 kJ/mol Ponto de ebulição 2061 °C Calor de vaporização 220 kJ/mol Eletronegatividade 1,55 Pauling

Estados de oxidação +7+6+4+3

+2 0-1

Resistividade elétrica 160 10-8 Ω m Condutividade térmica 7,8 W/(m°C) Calor específico 479 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 2,17 10-5 (1/°C) Módulo de elasticidade 198 GPa Estrutura cristalina cúbica de corpo centrado Compostos e/ou reações: O dióxido é usado em pilhas secas para despolarização do catodo, na produção de vidros para remover impurezas de ferro, na produção de oxigênio e cloro. O permanganato é um poderoso oxidante, usado em análises químicas e em medicina. Reação com oxigênio: 3Mn + 2O2 → Mn3O4

Reação com nitrogênio: 3Mn + N2 → Mn3N2

Reação com água: não há em condições normais. Reação com halogênios: Mn + F2 → MnF2 // 2Mn + 3F2 → 2MnF3 // Mn + Cl2 → MnCl2 // Mn + Br2 → MnBr2 // Mn + I2 → MnI2

Reação com ácido: Mn + H2SO4 → Mn++ + SO4-- + H2

Aplicações: É componente de várias ligas importantes. No aço, melhora as propriedades de forjamento, a resistência, a rigidez e a resistência ao desgaste. Ligado com alumínio e antimônio e com pequena quantidade de cobre, forma um material altamente ferromagnético. Ao vidro, dá uma coloração roxa, semelhante à ametista a qual, por sua vez, tem essa cor devido ao manganês. É elemento importante da vida animal, provavelmente essencial para assimilação da vitamina B1. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 51Mn 0 50,9482 46,2 m CE p/ 51Cr 52Mn 0 51,9456 5,591 d CE p/ 52Cr 53Mn 0 52,9413 3,7 106 a CE p/ 53Cr

54Mn 0 53,9404 312,2 d CE p/ 54Cr β- p/ 54Fe

55Mn 100 54,9380 Estável 56Mn 0 55,9389 2,579 h β- p/ 56Fe 57Mn 0 56,9383 1,45 m β- p/ 57Fe

FERRO: elemento 26 Símbolo: Fe Número atômico: 26 Peso atômico: 55,847 Elétrons: [Ar]4s23d6 História: Do latim ferrum. É conhecido e usado desde a pré-história. Disponibilidade: O elemento é relativamente abundante no Universo. Encontrado no Sol e em muitas outras estrelas em consideráveis quantidades. É o principal componente da classe de meteoritos chamada siderito.Na Terra, é o quarto elemento mais abundante, em peso, na sua crosta (no Universo, o nono). Supõe-se que o núcleo da Terra seja formado principalmente por ferro. O mineral mais comum é a hematita (sesquióxido de ferro). Produção: O processo básico é a redução do óxido com carbono e calcário. Propriedades: No estado puro, é muito reativo e é rapidamente corroído, principalmente no ar úmido ou em altas temperaturas. É duro, quebradiço, moderadamente fundível. Tem quatro variedades alotrópicas chamadas alfa, beta, gama e delta, com temperaturas de transição a 770, 912 e 1390°C. O magnetismo da variedade alfa é perdido quando se transforma em beta (na realidade, a variedade beta não é um rearranjo cristalino, mas uma mudança no arranjo de rotação dos elétrons).

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 7874 kg/m3 Ponto de fusão 1538 °C Calor de fusão 13,8 kJ/mol Ponto de ebulição 2861 °C Calor de vaporização 345 kJ/mol

Eletronegatividade 1,83 Pauling Estados de oxidação +6+3+2 0-2 Resistividade elétrica 9,7 10-8 Ω m Condutividade térmica 80 W/(m°C) Calor específico 449 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 1,18 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,29 Módulo de elasticidade 211 GPa Estrutura cristalina cúbica de corpo centrado Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3 // 3Fe + 2O2 → Fe3O4

Reação com halogênios: 2Fe + 3F2 → 2FeF3 // 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 // 2Fe + 3Br2 → 2FeBr3 // Fe + I2 → FeI2

Reação com ácido: Fe + H2SO4 → Fe++ + SO4-- + H2

Aplicações: É um componente essencial para a vida vegetal e animal. A hemoglobina o contém. Na forma pura, praticamente não é usado. Entretanto, é desnecessário mencionar as inúmeras aplicações do aço, liga da qual é o principal componente. O aço é basicamente a liga de ferro e carbono. Elementos outros adicionados, como enxofre, silício, manganês, fósforo, níquel, cromo, vanádio, em diferentes proporções e combinações, produzem aços de diferentes propriedades mecânicas, térmicas, químicas, magnéticas e o resultado é uma variedade de tipos para as mais diversas aplicações. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 52Fe 0 51,9481 8,28 h CE p/ 52Mn 53Fe 0 52,9453 8,51 m CE p/ 53Mn 54Fe 5,845 53,9396 Estável 55Fe 0 54,9383 2,73 a CE p/ 55Mn 56Fe 91,754 55,9349 Estável 57Fe 2,119 56,9354 Estável 58Fe 0,282 57,9333 Estável 59Fe 0 58,9349 44,51 d β- p/ 59Co 60Fe 0 59,9341 1,5 106 a β- p/ 60Co 61Fe 0 60,9367 6,0 m β- p/ 61Co 62Fe 0 61.9368 68 s β- p/ 62Co

COBALTO: elemento 27 Símbolo: Co Número atômico: 27 Peso atômico: 58,9332 Elétrons: [Ar]4s23d7 História: Do alemão kobalt (duende das lendas germânicas). Descoberto por Brandt em 1735. Disponibilidade: Ocorre em minerais como a cobaltita (sulfoarsenieto de cobalto, CoAsS) e, mais freqüentemente, está associado a minérios de níquel, prata, chumbo, cobre e ferro, dos quais é obtido como subproduto. Sua presença também é detectada em meteoritos. Propriedades: É um metal duro, quebradiço, com aparência próxima do ferro. Tende a ser uma mistura de dois alótropos (sistemas cristalinos diferentes) e, por isso, suas propriedades físicas variam consideravelmente. A forma beta, de estrutura hexagonal, predomina abaixo de aproximadamente 417ºC. Acima dessa temperatura e até o ponto de fusão, predomina a variedade alfa, de estrutura cúbica. É diamagnético e sua permeabilidade magnética é cerca de 2/3 da do ferro e 5 vezes a do níquel.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 8900 kg/m3 Ponto de fusão 1495 °C Calor de fusão 16,2 kJ/mol Ponto de ebulição 2927 °C Calor de vaporização 375 kJ/mol Eletronegatividade 1,88 Pauling Estados de oxidação +3+2 0-1

Resistividade elétrica 6 10-8 Ω m Condutividade térmica 100 W/(m°C) Calor específico 420 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 1,3 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,31 Módulo de elasticidade 209 GPa Estrutura cristalina hexagonal Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: 3Co + 2O2 → Co3O4 // 2Co + O2 → 2CoO Reação com halogênios: Co + Cl2 → CoCl2 // Co + Br2 → CoBr2 // Co + I2 → CoI2

Reação com ácido: Co + H2SO4 → Co++ + SO4-- + H2

Aplicações: Com níquel, alumínio, manganês e silício, forma uma liga de nome comercial Alnico, que é usada em ímãs permanentes de elevado fluxo magnético. Com cromo e tungstênio, forma a liga comercialmente chamada Stellite, usada em ferramentas de corte para altas velocidades e temperaturas e também em matrizes para produção de peças metálicas. Outras ligas também existem, para aplicações magnéticas e especiais, como turbinas aeronáuticas e a gás. Usado também em eletrodeposição pela dureza, aparência e resistência à oxidação. Os sais são usados para dar cor azul a porcelanas, vidros, esmaltes. A solução do cloreto é usada como tinta. Sulfatos, cloretos, acetatos e nitratos podem ser úteis para corrigir algumas deficiências minerais em animais. Isótopos: O isótopo artificial 60Co é uma fonte de raios gama amplamente usada na radiografia de metais e em radioterapia.

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 55Co 0 54,9420 17,53 h CE P/ 55Fe 56Co 0 55,9398 77,3 d CE P/ 56Fe 57Co 0 56,9363 271,8 d CE P/ 57Fe 58Co 0 57,9358 70,88 d CE P/ 58Fe 59Co 100 58,9332 Estável 60Co 0 59,9338 5,271 a β- p/ 60Ni 61Co 0 60,9325 1,650 h β- p/ 61Ni 62Co 0 61,9340 13,9 m β- p/ 62Ni

NÍQUEL: elemento 28 Símbolo: Ni Número atômico: 28 Peso atômico: 58,6934 Elétrons: [Ar]4s23d8 História: Minerais contendo níquel eram usados para colorir vidros e, em alemão, chamados de kupfernickel (falso cobre). Descoberto por Cronstedt em 1751 (esperava obter cobre da hoje chamada nicolita, mas obteve um metal claro, que batizou de níquel). Disponibilidade: Alguns minerais são: nicolita (arsenieto de níquel), pentlandita (sulfeto de ferro e níquel, (Ni,Fe)9S8), pirrotita (sulfito de ferro, que pode ter níquel como impureza). É encontrado na maioria dos meteoritos e freqüentemente a sua presença serve para distinguir o meteorito de um mineral. Produção: Minerais contendo sulfetos ou sulfitos como pentlandita ou pirrotita em geral contêm 1 a 3% de níquel e quantidades variáveis de cobre. São quebrados, moídos e concentrados por flotação ou meios magnéticos. O sulfeto concentrado é oxidado por aquecimento e fundido para separar a parte rica em ferro da parte com cobre, níquel e ferro (cerca de 75-80% Cu Ni). Esta pode ser usada diretamente para fabricar a liga Monel ou refinada para obter o níquel. O refino pode ser eletrolítico ou o cobre pode ser removido por dissolução em ácido sulfúrico, deixando um resíduo de níquel impuro. Monóxido de carbono passa pelo resíduo, formando a carbonila de níquel Ni(CO), que se decompõe pelo aquecimento, depositando o níquel metálico. Propriedades: Tem a aparência da prata e pode ser finamente polido. É duro, maleável, dúctil, ferromagnético, razoável condutor de calor e eletricidade.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 8908 kg/m3 Ponto de fusão 1455 °C

Calor de fusão 17,3 kJ/mol Ponto de ebulição 2913 °C Calor de vaporização 378 kJ/mol Eletronegatividade 1,91 Pauling Estados de oxidação +3+2 0 Resistividade elétrica 7 10-8 Ω m Condutividade térmica 91 W/(m°C) Calor específico 444 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 1,34 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,31 Módulo de elasticidade 207 GPa Estrutura cristalina cúbica de face centrada Compostos e/ou reações: Sulfato e óxidos são os mais importantes. Reação com oxigênio: não ocorre facilmente. Apenas em altas temperaturas: 2Ni + O2 → 2NiO. Reação com halogênios: Ni + Cl2 → NiCl2 // Ni + Br2 → NiBr2 // Ni + I2 → NiI2

A reação com o flúor é muito lenta e o níquel pode ser usado em recipientes para o mesmo. Reação com ácido: é lenta com o ácido sulfúrico diluído: Ni + H2SO4 → Ni++ + SO4

-- + H2. Aplicações: É amplamente usado para a produção de aços inoxidáveis e de outras ligas resistentes à corrosão. Tubulações feitas de liga de cobre e níquel são empregadas na condução de meios corrosivos como água do mar. É componente de ligas para resistências elétricas. Granulado, serve como catalisador para a hidrogenação de óleos vegetais. A eletrodeposição do níquel dá uma eficiente proteção anticorrosiva a peças de aço. Outras aplicações: moedas, ligas para ímãs permanentes, baterias. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 56Ni 0 55,9421 6,08 d CE p/ 56Co 57Ni 0 56.9398 35,6 h CE p/ 57Co 58Ni 68,077 57,9353 Estável 59Ni 0 58,9343 76000 a CE p/ 59Co 60Ni 26,223 59,9308 Estável 61Ni 1,140 60,9310 Estável 62Ni 3,634 61,9283 Estável 63Ni 0 62,9297 100 a β- p/ 63Cu 64Ni 0,926 63,9280 Estável 65Ni 0 64,9301 2,517 h β- p/ 65Cu 66Ni 0 65,9291 54,6 h β- p/ 66Cu

COBRE: elemento 29 Símbolo: Cu Número atômico: 29 Peso atômico: 63,546 Elétrons: [Ar]4s13d10 História: Do latim cuprum (da ilha de Chipre). Acredita-se que a mineração do cobre começou há cerca de 5000 anos. Disponibilidade: Encontrado em minerais como cuprita (óxido de cobre, Cu2O), malaquita (carbonato básico de cobre), calcopirita (sulfeto de cobre e ferro, CuFeS2, o mais importante), bornita (sulfeto de cobre e ferro, monométrico), calcosita (sulfeto de cobre, Cu2S), covelita (sulfeto de cobre com mica). Produção: Da calcopirita ou da calcosita, o enxofre é removido por calcinação do minério, resultando em cobre bruto que pode ser refinado em fornos para obter o cobre metalúrgico ou submetido à eletrólise para um maior grau de pureza (cobre eletrolítico). Propriedades: Tem uma cor marrom avermelhada, brilhante se lustrado, é maleável e dúctil, é bom condutor de calor e eletricidade. Somente a prata conduz eletricidade melhor do que o cobre.


Ponto de fusão 1085 °C Calor de fusão 13,1 kJ/mol Ponto de ebulição 2927 °C Calor de vaporização 300 kJ/mol Eletronegatividade 1,9 Pauling Estados de oxidação +2, +1 Resistividade elétrica (20°C) 1,67 10-8 Ω m Condutividade térmica 401 W/(m°C) Calor específico 385 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 1,65 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,34 Módulo de elasticidade 130 GPa Estrutura cristalina cúbica de face centrada Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: 4Cu + O2 → 2Cu2O Reação com alguns halogênios: Cu + F2 → CuF2 // Cu + Cl2 → CuCl2 // Cu + Br2 → CuBr2

Reação com ácido: Cu + H2SO4 → Cu++ + SO4-- + H2

Aplicações: Condução de eletricidade é a aplicação básica do cobre. Desde cabos e transformadores de linhas de transmissão e instalações prediais a aparelhos elétricos e eletrônicos e seus componentes. A facilidade de soldagem e/ou a resistência a alguns meios fazem do cobre o metal apropriado para certos tipos de tubulações. Ligas como latão e bronze têm importantes aplicações. É também usado como veneno agrícola e para remover algas na purificação da água. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 59Cu 0 58,9395 1,36 m CE p/ 59Ni 60Cu 0 59,9374 23,7 m CE p/ 60Ni 61Cu 0 60,9335 3,35 h CE p/ 61Ni 62Cu 0 61,9326 9,74 m CE p/ 62Ni 63Cu 69,17 62,9296 Estável

64Cu 0 63,9298 12,701 h CE p/ 64Ni β- p/ 64Zn

65Cu 30,83 64,9278 Estável 66Cu 0 65,9289 5,09 m β- p/ 66Zn 67Cu 0 66.9277 2,580 d β- p/ 67Zn

ZINCO: elemento 30 Símbolo: Zn Número atômico: 30 Peso atômico: 65,409 Elétrons: [Ar]4s23d10 História: Do alemão Zink, origem desconhecida. Muito antes do zinco ser reconhecido como elemento distinto, seus minérios eram usados para produzir latão. Uma liga contendo zinco foi achada em ruínas pré-históricas na Transilvânia. Zinco metálico foi produzido na Índia, no século 13, pela redução da calamina com materiais orgânicos. Na Europa, foi redescoberto em 1746 por Marggraf, que o isolou através da redução da calamina com carvão vegetal. Disponibilidade: Os principais minerais são a blenda (sulfeto de zinco, ZnS), a esmitsonita (carbonato de zinco, ZnCO3), a franklinita (espinélio* de zinco e ferro), a calamina (silicato básico de zinco) e a zincita (óxido de zinco, ZnO). A abundância na crosta terrestre é de aproximadamente 75 ppm. *Espinélios são minerais formados, basicamente, por aluminato de magnésio, podendo este ser parcialmente substituído por ferro, manganês ou zinco e o alumínio, por ferro ou cromo. Produção: Pode ser produzido pelo aquecimento do minério para formar o óxido e a posterior redução com carbono (ZnO + C → Zn + CO) Propriedades: É um metal branco-azulado, de baixo ponto de fusão, com boa fusibilidade e pode ser facilmente deformado a frio ou a quente.

É razoável condutor de eletricidade e queima no ar com uma chama vermelha, emitindo fumaça branca do óxido formado.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 7140 kg/m3 Ponto de fusão 419,5 °C Calor de fusão 7,32 kJ/mol Ponto de ebulição 907 °C Calor de vaporização 119 kJ/mol Eletronegatividade 1,65 Pauling Estados de oxidação +2 Resistividade elétrica 5,9 10-8 Ω m Condutividade térmica 116 W/(m°C) Calor específico 388 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 3,02 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,25 Módulo de elasticidade 108 GPa Estrutura cristalina hexagonal Compostos e/ou reações: O óxido de zinco tem numerosas aplicações: tintas, produtos de borracha, cosméticos, medicamentos, plásticos, tintas de impressão, sabão, baterias, etc. O litopônio, mistura de sulfato de bário e sulfeto de zinco, é um importante pigmento branco. O sulfeto de zinco é empregado em painéis luminosos, telas de cinescópios e lâmpadas fluorescentes. Cloreto e cromato são outros compostos importantes. Reação com oxigênio: 2Zn + O2 → 2ZnO Reação com halogênios: Zn + Br2 → ZnBr2 // Zn + I2 → ZnI2

Reação com ácido: Zn + H2SO4 → Zn++ + SO4-- + H2

Aplicações: Empregado em uma variedade de ligas: latão, bronze para molas, com níquel e prata para tipografia, ligas para soldas, etc. Zinco metálico é usado em alguns tipos de baterias. Ligado com cobre e alumínio, é usado para produzir peças fundidas sob pressão, as quais são amplamente usadas nas indústrias automobilísticas, de equipamentos elétricos e outras. Óxido de zinco é usado como pigmento não tóxico para tintas e em algumas borrachas e plástico, como estabilizador. Também em cremes e pomadas devido às propriedades adstringentes. Muito usado no revestimento (galvanização) de peças de aço, para prevenir a corrosão. O zinco é um elemento essencial para o crescimento de homens e animais. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 60Zn 0 59,9418 2,40 m CE p/ 60Cu 61Zn 0 60,9395 1,485 m CE p/ 61Cu 62Zn 0 61,9343 9,22 h CE p/ 62Cu 63Zn 0 62,9332 38,5 m CE p/ 63Cu 64Zn 48,6 63,9291 Estável 65Zn 0 64,9292 243,8 d CE p/ 65Cu 66Zn 27,9 65,9260 Estável 67Zn 4,1 66,9271 Estável 68Zn 18,8 67,9248 Estável 69Zn 0 68,9266 56 m β- p/ 69Ga 70Zn 0,6 69,9253 Estável 71Zn 0 70,9277 2,4 m β- p/ 71Ga 72Zn 0 71,9269 46,5 h β- p/ 72Ga

GÁLIO: elemento 31 Símbolo: Ga Número atômico: 31 Peso atômico: 69,723 Elétrons: [Ar]4s23d104p1 História: Do latim gallus (galo). Foi previsto por Mendeleev e, por espectroscopia, descoberto por Lecoq de Boisbaudran em 1875. No mesmo ano, ele isolou o metal por eletrólise do hidróxido.

Disponibilidade: É um elemento pouco abundante. Ocorre, em forma de traços, no diaspório (hidróxido de alumínio), na blenda (sulfeto de zinco), na bauxita (principal minério do alumínio), no carvão mineral. A fuligem da queima de alguns tipos de carvão pode ter até 1,5% de gálio. Produção: Normalmente obtido como subproduto da metalurgia do alumínio, através da eletrólise de soluções usadas na purificação da bauxita. Propriedades: Ao lado do mercúrio, césio e rubídio, é um dos metais que podem ser líquidos em temperaturas de ambientes. É um dos metais de maior faixa de temperatura na fase líquida. A pressão de vapor é baixa, mesmo sob altas temperaturas. Apresenta uma forte tendência ao sub-resfriamento abaixo do ponto de solidificação. Ao se solidificar, o volume aumenta em cerca de 3%. No estado puro, é pouco atacado por ácidos. É supercondutor a aproximadamente -272°C.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 5904 kg/m3 Ponto de fusão 29,76 °C Calor de fusão 5,6 kJ/mol Ponto de ebulição 2204 °C Calor de vaporização 256 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado Eletronegatividade 1,81 Pauling Estados de oxidação +3 Resistividade elétrica 14 10-8 Ω m Condutividade térmica 29 W/(m°C) Calor específico 371 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 12 10-5 (1/°C) Estrutura cristalina ortorrômbica Compostos e/ou reações: Sem dados por enquanto. Aplicações: Se depositado no vidro, forma um brilhante espelho. É amplamente empregado na dopagam de semicondutores para a produção de componentes eletrônicos de estado sólido, como transistores e outros. Arsenieto de gálio pode converter eletricidade diretamente em luz. Liga-se facilmente com a maioria dos metais e pode ser componente de ligas de baixo ponto de fusão. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 64Ga 0 63,9368 2,63 m CE p/ 64Zn 65Ga 0 64,9394 15,2 m CE p/ 65Zn 66Ga 0 65,9316 9,5 h CE p/ 66Zn 67Ga 0 66,9282 3,26 d CE p/ 67Zn 68Ga 0 67,9280 1,13 h CE p/ 68Zn 69Ga 60,11 68,9256 Estável

70Ga 0 69,9260 21,1 m CE p/ 70Zn β- p/ 70Ge

71Ga 39,89 70,9247 Estável 72Ga 0 71,9264 14,1 h β- p/ 72Ge 73Ga 0 72,9252 74,87 h β- p/ 73Ge 74Ga 0 73,9269 8,1 m β- p/ 74Ge 75Ga 0 74,9265 2,1 m β- p/ 75Ge

GERMÂNIO: elemento 32 Símbolo: Ge Número atômico: 32 Peso atômico: 72,64 Elétrons: [Ar]4s23d104p2 História: Do latim Germania (Alemanha). Foi previsto por Mendeleev em 1871 e descoberto por Winkler em 1886.

Disponibilidade: Encontrado em minerais como argirodita (sulfeto de germânio e prata, GeS2·4Ag2S), germanita (sulfeto de cobre, ferro e germânio, Cu13Fe2Ge2S16) e também em minerais de zinco e no carvão mineral. Produção: Comercialmente é obtido a partir de poeiras do processamento de minérios de zinco ou como subproduto da combustão de alguns tipos de carvão. Pode ser separado de outros metais pela destilação do tetracloreto, o que permite obter um elevado grau de pureza. Outras técnicas permitem obter uma pureza tão elevada quanto uma parte de impureza em 1010. Propriedades: É um metalóide de cor cinza claro. No estado puro, é cristalino e quebradiço.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 5323 kg/m3 Ponto de fusão 938 °C Calor de fusão 36,8 kJ/mol Ponto de ebulição 2820 °C Calor de vaporização 334 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado Eletronegatividade 2,01 Pauling Estados de oxidação +4 Resistividade elétrica ≈ 5 104 10-8 Ω m Condutividade térmica 60 W/(m°C) Calor específico 320 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 0,6 10-5 (1/°C) Estrutura cristalina cúbica de face centrada Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: Ge + O2 → GeO2. Aplicações: É um dos mais importantes elementos semicondutores e, portanto, amplamente empregado na produção de transistores e outros componentes de estado sólido na indústria eletrônica. Vem encontrando aplicações como liga com fósforo para lâmpadas fluorescentes. Germânio e seu óxido são transparentes aos raios infravermelhos e são usados em detectores de infravermelho de alta sensibilidade. O óxido de germânio tem alto índice de refração e é empregado como componente em lentes especiais, como objetivas de microscópios. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 64Ge 0 63,9416 1,06 m CE p/ 64Ga 65Ge 0 64,9394 31 s CE p/ 65Ga 66Ge 0 65,9338 2,26 h CE p/ 66Ga 67Ge 0 66,9327 19,0 m CE p/ 67Ga 68Ge 0 67,9281 270,8 d CE p/ 68Ga 69Ge 0 68,9280 1,63 d CE p/ 69Ga 70Ge 20,84 69,9242 Estável 71Ge 0 70,9249 11,2 d CE p/ 71Ga 72Ge 27,54 71,9221 Estável 73Ge 7,73 72,9235 Estável 74Ge 36,28 73,9212 Estável 75Ge 0 74,9229 1,38 h β- p/ 75As 76Ge 7,61 75,9214 Estável 77Ge 0 76,9235 11,3 h β- p/ 77As 78Ge 0 77,9229 1,45 h β- p/ 78As

ARSÊNIO: elemento 33 Símbolo: As Número atômico: 33 Peso atômico: 74,9216 Elétrons: [Ar]4s23d104p3

História: Do grego arsenikon (pigmento amarelo). É suposto que Albertus Magnus produziu o elemento em 1250, a partir do trissulfeto (As2S3). Em 1649, Schroeder divulgou dois métodos de preparo. Disponibilidade: Arsenopirita (sulfeto de arsênio e ferro, FeSAs) é o mineral mais comum. Alguns outros são orpimento (As2S3), realgar (As4S4) e loellingita (FeAs2). Produção: Pode ser obtido pelo aquecimento do FeSAs. O arsênio sublima, deixando o sulfeto ferroso. Propriedades: Tem aparência de aço, muito quebradiço e perde cor em contato com o ar. Se aquecido, o óxido produzido tem odor de alho. Arsênio e seus compostos são venenosos.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 5727 kg/m3 Ponto de fusão (*) 817 °C Calor de fusão 27,7 kJ/mol Ponto de ebulição (*) 614 °C Calor de vaporização 32,4 kJ/mol Temperatura crítica 1427 °C Eletronegatividade 2,18 Pauling Estados de oxidação +5+3-3 Resistividade elétrica 30 10-8 Ω m Condutividade térmica 50 W/(m°C) Calor específico 328 J/(kg°C) Módulo de elasticidade 8 GPa Estrutura cristalina romboédrica Nota: (*) a temperatura de fusão maior que a de ebulição significa que são obtidas sob diferentes pressões. Na pressão normal, o arsênio sublima a 614°C, ou seja, não se funde. Assim, a temperatura de fusão é dada para pressão de 28 atmosferas (evidente que, nesta pressão, a temperatura de ebulição será maior). Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: 4As + 3O2 → As4O6 // 4As + 5O2 → As4O10. Aplicações: Arseniatos de cálcio e de chumbo são usados como inseticidas agrícolas. Tem importante aplicação na indústria eletrônica, como elemento de dopagam de semicondutores. Arsenieto de gálio é usado em lasers. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 68As 0 67,9368 2,53 m CE p/ 68Ge 69As 0 68,9323 15,2 m CE p/ 69Ge 70As 0 69,9309 52,6 m CE p/ 70Ge 71As 0 70,9271 2,72 d CE p/ 71Ge 72As 0 71,9268 26 h CE p/ 72Ge 73As 0 72,9238 80,3 d CE p/ 73Ge

74As 0 73,9238 17,78 d CE p/ 74Ge β- p/ 74Se

75As 100 74,9216 Estável 76As 0 75,9224 26,3 h β- p/ 76Se 77As 0 76,9206 38,8 h β- p/ 77Se 78As 0 77,9218 1,512 h β- p/ 78Se 79As 0 78,9209 9 m β- p/ 79Se

SELÊNIO: elemento 34 Símbolo: Se Número atômico: 34 Peso atômico: 78,96 Elétrons: [Ar]4s23d104p4 História: Do grego selene (lua). Descoberto por Berzelius em 1817.

Disponibilidade: Minerais de selênio são poucos e raros. No passado, era obtido a partir de poeiras resultantes do processamento de minérios de sulfeto de cobre. Atualmente, a maior parte do selênio é encontrada no metal anódico das refinarias de cobre eletrolítico. Produção: O lodo do metal anódico é tratado com soda cáustica ou ácido sulfúrico ou é fundido com soda cáustica e nitrato de potássio. Propriedades: Existem diversas variedades alotrópicas. Pode ser produzido amorfo ou com estrutura cristalina. A cor do amorfo é vermelha, se em pó ou preta, se compacto. Selênio cristalino monoclínico(*) é vermelho escuro e o cristalino hexagonal, a variedade mais estável, cinza metálico. Apresenta propriedades fotovoltaicas (converte luz diretamente em eletricidade) e fotocondutivas (resistência elétrica diminui com o aumento da luminosidade). No estado sólido, é um semicondutor tipo P. O selênio é praticamente atóxico mas compostos como seleneto de hidrogênio e outros são extremamente venenosos. (*)Monoclínico: sistema cristalino com dois eixos cristalográficos perpendiculares entre si e o terceiro perpendicular a um dos anteriores e oblíquo em relação ao outro.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 4819 kg/m3 Ponto de fusão 221 °C Calor de fusão 5,4 kJ/mol Ponto de ebulição 685 °C Calor de vaporização 26 kJ/mol Temperatura crítica 1493 °C Eletronegatividade 2,55 Pauling Estados de oxidação +6+4-2 Resistividade elétrica 12 10-8 Ω m Condutividade térmica 0,52 W/(m°C) Calor específico (25°C, 1 atm) 321 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 3,7 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,33 Estrutura cristalina hexagonal Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: Se8 + 8O2 → 8SeO2

Reação com halogênios: Se8+ 24F2 → 8SeF6 / Se8+ 16F2 → 8SeF4 / Se8+ 4Cl2 → 4Se2Cl2 / Se8+ 16Cl2 → 8SeCl4 / Se8+ 4Br2 → 4Se2Br2

Se8+ 16Br2 → 8SeBr4 / Se8+ 16I2 → 8SeI4 Aplicações: Pelas suas propriedades fotovoltaicas, fotocondutivas e semicondutoras, é empregado em células fotovoltaicas, fotocélulas, retificadores de corrente elétrica. Na indústria de vidros, para descolorar vidros e produzir vidros e esmaltes de cor rubi. Como aditivo para aços inoxidáveis. Em copiadoras eletrostáticas, nos cilindros que são sensibilizados pela luz. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 70Se 0 69,9335 41,1 m CE p/ 70As 71Se 0 70,9319 4,7 m CE p/ 71As 72Se 0 71,9271 8,5 d CE p/ 72As 73Se 0 72,9268 7,1 h CE p/ 73As 74Se 0,89 73,9225 Estável 75Se 0 74,9225 119,78 d CE p/ 75As 76Se 9,37 75,9192 Estável 77Se 7,63 76,9199 Estável 78Se 23,77 77,9173 Estável 79Se 0 78,9185 6,5 104 a β- p/ 79Br 80Se 49,61 79,9165 Estável 81Se 0 80,9180 18,5 m β- p/ 81Br

82Se 8,73 81,9167 Estável 83Se 0 82,9191 22,3 m β- p/ 83Br 84Se 0 83,9185 3,3 m β- p/ 84Br

BROMO: elemento 35 Símbolo: Br Número atômico: 35 Peso atômico: 79,904 Elétrons: [Ar]4s23d104p5 História: Do grego bromos (mau cheiro). Descoberto por Balard em 1826. Disponibilidade: É obtido a partir de águas salinas de fontes naturais. Uma parte é extraída da água do mar, que contém cerca de 85 ppm de bromo. Produção: Da água do mar, pode ser obtido pela redução dos íons de bromo com cloro gasoso: 2Br- + Cl2 → Br2 + 2Cl-. Propriedades: O elemento pertence ao grupo dos não metais halogênios, sendo o único líquido na temperatura ambiente. É um líquido pesado, de boa fluidez, marrom avermelhado. É volátil na temperatura ambiente, produzindo um vapor de odor bastante desagradável. Facilmente solúvel em água e em dissulfeto de carbono. Quimicamente, menos ativo que o cloro e mais que o iodo. Combina-se facilmente com muitos elementos e tem uma ação branqueadora. Seus vapores são irritantes para os olhos e garganta. Em contato com a pele, causa ferimentos dolorosos. É perigoso para a saúde e as melhores precauções de segurança devem ser tomadas para o manuseio.

Grandeza Valor Unidade Massa específica a 20°C 3120 kg/m3 Ponto de fusão -7,2 °C Calor de fusão 5,8 kJ/mol Ponto de ebulição 59 °C Calor de vaporização 14,8 kJ/mol Temperatura crítica 313 °C Eletronegatividade 2,96 Pauling Estados de oxidação +7+5+3+1-1 Resistividade elétrica > 1018 10-8 Ω m Condutividade térmica 0,12 W/(m°C) Estrutura cristalina ortorrômbica Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: não ocorre, mas com o ozônio e em baixas temperaturas, forma o óxido: Br2 + 2O3 → 2BrO2 + O2

Reação com nitrogênio: não ocorre Reação com água: Br2 + H2O ↔ OBr- + 2H+ + Br-

Reação com halogênios (algumas só ocorrem em alta temperatura e com excesso de reagente e alguns produtos são instáveis): Br2 + F2 → 2BrF / Br2 + 5F2 → 2BrF5 / Br2 + Cl2 → 2BrCl / Br2 + I2 → 2BrI Reação com bases: 3Br2 + 6OH- → BrO3

- + 5Br- + 3H2O Aplicações: Bromo e/ou seus compostos são usados em filmes fotográficos, agentes para fumigação, tratamento de água, medicamentos, etc. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 72Br 0 71,9365 1,31 m CE p/ 72Se 73Br 0 72,9318 3,4 m CE p/ 73Se 74Br 0 73,9299 25,4 m CE p/ 74Se 75Br 0 74,9258 1,62 h CE p/ 75Se 76Br 0 75,9245 16 h CE p/ 76Se 77Br 0 76,9214 2,376 d CE p/ 77Se

78Br 0 77,9211 6,46 m CE p/ 78Se β- p/ 78Kr

79Br 50,69 78,9183 Estável 80Br 0 79,9185 17,66 m CE p/ 80Se

β- p/ 80Kr 81Br 49,31 80,9163 Estável 82Br 0 81,9168 1,471 d β- p/ 82Kr 83Br 0 82,9152 2,4 h β- p/ 83Kr 84Br 0 83,9165 31,8 m β- p/ 84Kr 85Br 0 84,9156 2,87 m β- p/ 85Kr

CRIPTÔNIO: elemento 36 Símbolo: Kr Número atômico: 36 Peso atômico: 83,80 Elétrons: [Ar]4s23d104p6 História Do grego kryptos (escondido). Descoberto em 1898 por Ramsay e Travers. Disponibilidade Encontrado na atmosfera, na proporção de aproximadamente 1 ppm. A atmosfera de Marte contém cerca de 0,3 ppm de criptônio. Produção O criptônio tem ponto de ebulição cerca de 30ºC acima dos pontos de ebulição da maioria dos outros componentes do ar. Assim, ele é prontamente separado por destilação fracionada, acumulando-se junto do xenônio na parcela menos volátil. Ambos os gases são purificados por absorção em sílica-gel, separados por nova destilação e tratados com titânio aquecido para remover demais impurezas. Propriedades É um dos gases nobres. Seu espectro é caracterizado por brilhantes linhas, verdes e laranjas. No estado sólido, é uma substância cristalina de estrutura cúbica.

Grandeza Valor Unidade Massa molecular 83,8 g/mol Massa específica do gás (15ºC e 1 atm) 3,55 kg/m3 Idem, na temp ebulição e 1 atm 8,52 kg/m3 Massa esp do liq na temp ebulição e 1 atm 2413 kg/m3 Ponto de fusão -157,36 °C Calor de fusão 1,638 kJ/mol Ponto de ebulição (a 1 atm) -153,22 °C Calor de vaporização 9,029 kJ/mol Temperatura crítica -63,7 °C Pressão crítica 5502 kPa Cp (a 1 atm e 25ºC) 0,02 kJ/(mol ºC) Cv (a 1 atm e 25ºC) 0,012 kJ/(mol ºC) Relação Cp / Cv (a 1 atm e 25ºC) 1,6666 - Viscosidade a 0ºC e 1 atm 0,0002329 Poise Condutividade térmica a 0ºC e 1 atm 0,0088 W/(m °C) Solubilidade em água a 0ºC e 1 atm 0,099 vol/vol Eletronegatividade 3,0 Pauling Estados de oxidação +2 - Estrutura cristalina cúbica de face centrada Compostos e/ou reações Embora o criptônio pertença ao grupo dos gases nobres, isto é, teoricamente não forma compostos, uma mistura dele com o flúor, a -196°C e sob ação de uma descarga elétrica ou raios X, forma o fluoreto, que se decompõe na temperatura ambiente: Kr + F2 → KrF2. Aplicações Na prática são poucas devido provavelmente ao alto custo de produção. Foi usado em algumas lâmpadas de flash para fotografias em altas velocidades. O isótopo 85Kr pode ser usado para detectar vazamentos em recipientes selados, através da radiação emitida pelos átomos que escapam. Em lasers tipo "Excimer" (com halogênios como cloro e flúor). Esses lasers apresentam a propriedade de emitir radiações em comprimentos de onda que variam de acordo com as condições de operação. Em pesquisas avançadas de propulsão de artefatos espaciais (motores iônicos). A unidade fundamental de comprimento no Sistema Internacional, o metro, foi originalmente definida como a décima milionésima parte do comprimento de um quadrante da circunferência polar da Terra e, posteriormente, como o comprimento de uma barra padrão de liga de platina e irídio. Em 1960, o metro foi definido em termos do

comprimento de onda da radiação espectral do isótopo 86Kr. Em 1983, foi redefinido para o comprimento percorrido pela luz no vácuo em (1/299 792 458) segundos. Isótopos

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 74Kr 0 73,9333 11,5 m CE p/ 74Br 75Kr 0 74,9310 4,3 m CE p/ 75Br 76Kr 0 75,9260 14,8 h CE p/ 76Br 77Kr 0 76,9247 1,24 h CE p/ 77Br 78Kr 0,35 77,9204 Estável - 79Kr 0 78,9201 1,455 d CE p/ 79Br 80Kr 2,28 79,9164 Estável - 81Kr 0 80,9166 2,1 105 a CE p/ 81Br 82Kr 11,58 81,9135 Estável - 83Kr 11,49 82,9141 Estável - 84Kr 57,00 83,9115 Estável - 85Kr 0 84,9125 10,73 a β- p/ 85Rb 86Kr 17,30 85,9106 Estável - 87Kr 0 86,9134 1,27 h β- p/ 87Rb 88Kr 0 87,9145 2,84 h β- p/ 88Rb 89Kr 0 88,9176 3,15 m β- p/ 89Rb

RUBÍDIO: elemento 37 Símbolo: Rb Número atômico: 37 Peso atômico: 85,4678 Elétrons: [Kr]5s1 História: Do latim rubidus (vermelho forte). Em 1861, descoberto por Bunsen e Kirchoff no mineral lepidolita (um tipo de mica), com o uso do espectroscópio. Disponibilidade: É mais abundante do que suposto até certa época. Estima-se que seja o décimo sexto mais abundante na crosta terrestre. Está presente em minerais de potássio como lepidolita (fluossilicato hidratado de alumínio, lítio e potássio) e leucita (silicato de potássio e alumínio). Também encontrado junto ao césio. Produção: Pode ser produzido pela redução do cloreto com cálcio e vários outros meios. Propriedades: É um metal alcalino, macio, leve, branco-prateado e o segundo mais eletropositivo. Entra em ignição espontaneamente no ar e reage violentamente com a água, inflamando o hidrogênio formado. A chama tem uma cor violeta amarelada. Forma amálgama com o mercúrio e se liga a ouro, césio, sódio e potássio. Pode formar quatro óxidos: Rb2O, Rb2O2, Rb2O3, Rb2O4. Deve ser conservado imerso em óleo, sob vácuo ou em atmosfera inerte.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 1530 kg/m3 Ponto de fusão 39,3 °C Calor de fusão 2,19 kJ/mol Ponto de ebulição 688 °C Calor de vaporização 72,2 kJ/mol Temperatura crítica 1820 °C Eletronegatividade 0,82 Pauling Estados de oxidação +1 Resistividade elétrica 12 10-8 Ω m Condutividade térmica 58 W/(m°C) Calor específico 364 J/(kg°C) Módulo de elasticidade 2,4 GPa Estrutura cristalina cúbica de corpo centrado Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio (forma o superóxido): Rb + O2 → RbO2

Reação com água: 2Rb + 2H2O → 2RbOH + H2

Reação com halogênios: 2Rb + F2 → 2RbF // 2Rb + Cl2 → 2RbCl // 2Rb + Br2 → 2RbBr // 2Rb + I2 → 2RbI Reação com ácido: 2Rb + H2SO4 → 2Rb+ + SO4

-- + H2 Aplicações: É usado para remover resíduo de oxigênio em válvulas termiônicas, como componente de fotocélulas, na produção de vidros especiais.Algumas aplicações presumidas mas ainda não implementadas: fluido de trabalho para turbinas a vapor, geradores magneto-hidrodinâmicos, foguetes de íons para naves espaciais. Isótopos: Devido ao isótopo 87Rb, emissor de partículas beta, um filme fotográfico pode ser impressionado pela exposição ao rubídio natural por mais de 30 dias.

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 81Rb 0 80,9190 4,57 h CE p/ 81Kr 82Rb 0 81,9182 1,258 m CE p/ 82Kr 83Rb 0 82,9151 86,2 d CE p/ 83Kr

84Rb 0 83,9144 32,9 d CE p/ 84Kr β- p/ 84Sr

85Rb 72,15 84,9118 Estável

86Rb 0 85,9112 18,65 d CE p/ 86Kr β- p/ 86Sr

87Rb 27,85 86,9092 4,75 1010 a β- p/ 87Sr

ESTRÔNCIO: elemento 38 Símbolo: Sr Número atômico: 38 Peso atômico: 87,62 Elétrons: [Kr]5s2 História: De Strontian, cidade escocesa. Em 1790, Adair Crawford identificou o mineral estroncianita mas o elemento foi isolado pela primeira vez em 1808, por Davey, por meio da eletrólise. Disponibilidade: Os principais minerais são a celestita (sulfato de estrôncio) e a estroncianita (carbonato de estrôncio). Produção: Pode ser obtido pela eletrólise do cloreto fundido misturado com cloreto de potássio ou pela redução do óxido com alumínio, sob vácuo, em uma temperatura tal que o estrôncio é destilado. Propriedades: Existem três variedades alotrópicas com temperaturas de transição a 235 e 540°C. Estrôncio é mais macio que o cálcio e reage com a água de forma mais intensa. O metal recém cortado tem aparência prateada que rapidamente se torna amarelada devido à formação de óxido. Deve ser conservado em querosene para impedir a oxidação. Na forma pulverizada, em contato com o ar, entra em ignição espontaneamente. Alguns sais de estrôncio dão um aspecto vermelho vivo a chamas.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 2630 kg/m3 Ponto de fusão 777 °C Calor de fusão 8 kJ/mol Ponto de ebulição 1382 °C Calor de vaporização 137 kJ/mol Eletronegatividade 0,95 Pauling Estados de oxidação +2 Resistividade elétrica 13 10-8 Ω m Condutividade térmica 35 W/(m°C) Calor específico 296 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 2,25 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,28 Estrutura cristalina cúbica de face centrada Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: 2Sr + O2 → 2SrO Reação com nitrogênio: 3Sr + N2 → Sr3N2

Reação com água: Sr + 2H2O → Sr(OH)2 + H2

Reação com halogênios: Sr + F2 → SrF2 // Sr + Cl2 → SrCl2 // Sr + Br2 → SrBr2 // Sr + I2 → SrI2

Reação com ácido: Sr + 2HCl → Sr++ + 2Cl- + H2 Aplicações: Uma das principais aplicações é na produção de vidros para cinescópios de televisores. Também usado na fabricação de ímãs de ferrita e no refino de zinco. Sais são usados em artefatos pirotécnicos. O titanato de estrôncio tem propriedades óticas caracterizadas pelo elevado índice de refração. O isótopo 90Sr tem meia vida de 29,1 anos e é uma das melhores fontes de partículas beta de alta energia. Por isso, é usado em geradores para converter diretamente a radiação em energia elétrica. Tais geradores já foram usados em sondas espaciais e podem ter outras aplicações técnicas. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 80Sr 0 79,9245 1,77 h CE p/ 80Rb 81Sr 0 80,9232 22,3 m CE p/ 81Rb 82Sr 0 81,9184 25,36 d CE p/ 82Rb 83Sr 0 82,9176 1,35 d CE p/ 83Rb 84Sr 0,56 83,9134 Estável 85Sr 0 84,9129 64,85 d CE p/ 85Rb 86Sr 9,86 85,9093 Estável 87Sr 7,00 86,9089 Estável 88Sr 82,58 87,9056 Estável 89Sr 0 88,9075 50,52 d β- p/ 89Y 90Sr 0 89,9077 29,1 a β- p/ 90Y 91Sr 0 90,9102 9,5 h β- p/ 91Y 92Sr 0 91,9110 2,71 h β- p/ 92Y

ÍTRIO: elemento 39 Símbolo: Y Número atômico: 39 Peso atômico: 88,90585 Elétrons: [Kr]5s14d1 História: De Ytterby, vila sueca. O mineral ítria (óxido de ítrio) foi identificado por Gadolin em 1794. Em 1828, Wholer obteve o elemento impuro, pela redução do cloreto anidro com potássio. Disponibilidade: A ocorrência de ítrio se dá em quase todos os minerais de terras raras. Pedras lunares mostraram um razoável teor de ítrio. Comercialmente, é obtido da areia monazítica, que contém cerca de 3% de ítrio ou da bastnasita (fluorcarbonato de metais de terras-raras), que contém cerca de 0,2%. Produção: Entre outras técnicas, a produção comercial é feita pela redução do fluoreto com cálcio metálico (2YF3 + 3Ca → 2Y + 3CaF2). Propriedades: Tem aparência prateada e é relativamente estável no ar. Em movimento, entra em ignição em temperaturas acima de 400°C. Se pulverizado, torna-se instável no ar.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 4472 kg/m3 Ponto de fusão 1526 °C Calor de fusão 11,4 kJ/mol Ponto de ebulição 3336 °C Calor de vaporização 380 kJ/mol Eletronegatividade 1,22 Pauling Estados de oxidação +3 Resistividade elétrica 56 10-8 Ω m Condutividade térmica 17,2 W/(m°C) Calor específico 298 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 1,06 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,24 Módulo de elasticidade 64 GPa

Estrutura cristalina hexagonal Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: 4Y + 3O2 → 2Y2O3

Reação com água: 2Y + 6H2O → 2Y+++ + 6OH- + 3H2

Reação com halogênios: 2Y + 3F2 → 2YF3 // 2Y + 3Cl2 → 2YCl3 // 2Y + 3Br2 → 2YBr3 // 2Y + 3I2 → 2YI3

Reação com ácido: 2Y + 6HCl → 2Y+++ + 6Cl- + 3H2 Aplicações: Os compostos YVO4 e Y2O3 são usados em fósforos para dar cor vermelha em cinescópios. Óxido de ítrio com ferro é usado em filtros de microondas. Y3Fe5O12 tem propriedades magnéticas e é usado como transdutor de som. Y3Al5O12 tem dureza de 8,5 e pode ser usado para polimento como substituto para o diamante em alguns casos. Em pequenas proporções, 0,1 a 0,2%, pode ser usado para reduzir o tamanho do grão de cromo, molibdênio, zircônio e titânio. Também para aumentar a resistência de ligas de alumínio e de magnésio. Usado como desoxidante para o vanádio e outros metais não ferrosos. Também na produção de ferro fundido nodular. Como catalisador para a polimerização do etileno. Usado também em alguns tipos de lasers. Pesquisa-se o emprego do óxido na fabricação de vidros especiais, de alta resistência e baixa expansão térmica. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 85Y 0 84,9164 2,6 h CE p/ 85Sr 86Y 0 85,9149 14,74 h CE p/ 86Sr 87Y 0 86,9109 3,35 d CE p/ 87Sr 88Y 0 87,9095 106,6 d CE p/ 88Sr 89Y 100 89,9058 Estável 90Y 0 89,9072 2,67 d β- p/ 90Zr 91Y 0 90,9073 58,5 d β- p/ 91Zr 92Y 0 91,9089 3,54 h β- p/ 92Zr 93Y 0 92,9096 10,2 h β- p/ 93Zr

ZIRCÔNIO: elemento 40 Símbolo: Zr Número atômico: 40 Peso atômico: 91,224 Elétrons: [Kr]5s24d2 História: O nome provavelmente tem origem no persa zargun (parecido com ouro), devido à aparência do mineral zirconita. Em 1789, Klaproth verificou que a zirconita continha um novo elemento. Em 1824, Berzelius isolou o metal na forma impura, pelo aquecimento do fluoreto com potássio. Disponibilidade: Alguns tipos de estrelas contêm zircônio em abundância e sua presença foi verificada também no sol e em alguns meteoritos. Rochas lunares têm alto teor de óxido de zircônio, ao contrário das rochas terrestres. A zirconita (silicato de zircônio) é o principal mineral. Ocorre também em outras 30 espécies minerais, como badeleíta (óxido de zircônio). Produção: Comercialmente é obtido pela redução do cloreto com magnésio e por outros meios. Exemplo: da badeleíta o óxido reage com cloro e carbono para formar o tetracloreto: ZrO2 + 2Cl2 + 2C (900°C) → ZrCl4 + 2CO. O tetracloreto passa por destilação para remover impurezas. E a redução com Mg: ZrCl4 + 2Mg (1100°C) → 2MgCl2 + Zr. Propriedades: É um metal branco cinzento que, se pulverizado, entra em ignição no ar, de forma espontânea em altas temperaturas. Na forma de bloco, a ignição é difícil. O háfnio está invariavelmente associado aos minerais de zircônio e a separação é difícil. O zircônio comercial pode ter até 3% de háfnio. Apresenta elevada resistência à corrosão de muitos ácidos e álcalis, da água do mar e de outros agentes. Ligado com zinco, torna-se magnético em temperaturas abaixo de 35 K. Os compostos são de baixa toxidade.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 6511 kg/m3 Ponto de fusão 1855 °C

Calor de fusão 21 kJ/mol Ponto de ebulição 4409 °C Calor de vaporização 580 kJ/mol Eletronegatividade 1,33 Pauling Estados de oxidação +4 Resistividade elétrica 42 10-8 Ω m Condutividade térmica 22,7 W/(m°C) Calor específico 278 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 0,57 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,34 Módulo de elasticidade 68 GPa Estrutura cristalina hexagonal Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: Zr + O2 → ZrO2

Reação com água: não ocorre em condições usuais. Reação halogênios: Zr + 2F2 → ZrF4 // Zr + 2Cl2 → ZrCl4 // Zr + 2Br2 → ZrBr4 // Zr + 2I2 → ZrI4

Reação com ácidos: pouco reage com a maioria dos ácidos, com exceção do fluorídrico. Reação com bases: não ocorre, mesmo se aquecido. Aplicações: O zircônio tem uma baixa absorção de nêutrons e, por isso, é usado em reatores nucleares, no revestimento do combustível, por exemplo. Esta aplicação representa a maior parte do uso comercial do zircônio metálico. É usado na indústria química como anticorrosivo, para remover oxigênio de válvulas eletrônicas, em ligas de aço, em lâmpadas de flash, em explosivos, etc. Com nióbio, é supercondutor em baixas temperaturas e, por isso, usado em ímãs supercondutores. O óxido impuro é empregado como refratário na indústria de cerâmica e vidro e em cadinhos de laboratório. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 86Zr 0 85,9165 16,5 h CE p/ 86Y 87Zr 0 86,9148 1,73 h CE p/ 87Y 88Zr 0 87,9102 83,4 d CE p/ 88Y 89Zr 0 88,9089 3,27 d CE p/ 89Y 90Zr 51,45 89,9047 Estável 91Zr 11,22 90,9056 Estável 92Zr 17,15 91,9050 Estável 93Zr 0 92,9065 1,5 106 a β- p/ 93Nb 94Zr 17,38 93,9063 Estável 95Zr 0 94,9080 64,02 d β- p/ 95Nb 96Zr 2,80 95,9083 3,9 1019 a β-β- p/ 96Mo 97Zr 0 96,9110 16,8 h β- p/ 97Nb

NIÓBIO: elemento 41 Símbolo: Nb Número atômico: 41 Peso atômico: 92,90638 Elétrons: [Kr]5s14d4 História: Da mitologia Niobe (filha de Tantalus). Foi descoberto em 1801, em um mineral, por Hatchett e isolado em 1864 por Blomstrand, através da redução do cloreto aquecido em atmosfera de hidrogênio. Também chamado de colúmbio. Disponibilidade: Encontrado em minerais como a columbita (tântalo-niobato de ferro e manganês, o principal) e a euxenita (titanoniobato de ítrio, cálcio, cério, urânio e tório). Propriedades: É um metal branco-acinzentado, brilhante, mole e dúctil. O aspecto se torna azulado, se exposto ao ar por longo tempo. A oxidação começa a 200°C e, portanto, o trabalho a quente deve ser feito em atmosfera protetora.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 8570 kg/m3 Ponto de fusão 2477 °C Calor de fusão 26,4 kJ/mol

Ponto de ebulição 4742 °C Calor de vaporização 682 kJ/mol Eletronegatividade 1,6 Pauling Estados de oxidação +5+3 Resistividade elétrica 15 10-8 Ω m Condutividade térmica 53,7 W/(m°C) Calor específico 265 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 0,73 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,4 Módulo de elasticidade 105 GPa Estrutura cristalina cúbica de corpo centrado Compostos e/ou reações: Reação com halogênios: 2Nb + 5F2 → 2NbF5 // 2Nb + 5Cl2 → 2NbCl5 // 2Nb + 5Br2 → 2NbBr5 // 2Nb + 5I2 → 2NbI5 Aplicações: Em ligas para eletrodos de solda de aço inoxidável e outras ligas de aço. O elemento tem propriedades supercondutoras e, com o zircônio, é usado em magnetos supercondutores. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 89Nb 0 88,9135 1,1 h CE p/ 89Zr 90Nb 0 89,9113 14,6 h CE p/ 90Zr 91Nb 0 90,9070 7,0 102 a CE p/ 91Zr

92Nb 0 91,9072 3,7 107 a CE p/ 92Zr β- p/ 92Mo

93Nb 100 92,9064 Estável 94Nb 0 93,9073 2,4 104 a β- p/ 94Mo 95Nb 0 94,9068 34,97 d β- p/ 95Mo 96Nb 0 95,9081 23,4 h β- p/ 96Mo 97Nb 0 96,9081 1,23 h β- p/ 97Mo

MOLIBDÊNIO: elemento 42 Símbolo: Mo Número atômico: 42 Peso atômico: 95,94 Elétrons: [Kr]5s14d5 História: Do grego molybdos (massa de chumbo). Em 1778, Scheele verificou que a molibdenita era um mineral de um novo elemento. Antes disso, era confundida com grafite ou minério de chumbo. De forma impura, foi separado pela primeira vez por Hjelm, em 1782. Disponibilidade: O principal minério é a molibdenita (sulfeto de molibdênio). Existem outros de menor importância comercial. Produção: Pode ser obtido a partir do pó resultante da redução do hidrogênio do molibdato de amônia. Também é obtido como subproduto da mineração de cobre e de tungstênio. Propriedades: É um metal de aparência branca prateada, muito duro, entretanto, mais macio e dúctil que o tungstênio. Tem um elevado módulo de elasticidade e, entre os metais mais comuns, somente o tungstênio e o tântalo têm ponto de fusão mais alto. É um importante componente de liga, uma vez que aumenta a dureza e a tenacidade do aço. Também aumenta a resistência em altas temperaturas.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 10280 kg/m3 Ponto de fusão 2623 °C Calor de fusão 36 kJ/mol Ponto de ebulição 4639 °C Calor de vaporização 600 kJ/mol Eletronegatividade 2,16 Pauling

Estados de oxidação +6+5+4 +3+2 0

Resistividade elétrica 5 10-8 Ω m Condutividade térmica 138 W/(m°C) Calor específico 251 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 0,48 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,31 Módulo de elasticidade 329 GPa Estrutura cristalina cúbica de corpo centrado Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: 2Mo + 3O2 → 2MoO3 (ocorre em alta temperatura, aquecido ao rubro). Reação com halogênios: Mo + 3F2 → MoF6 // 2Mo + 5Cl2 → 2MoCl5 Aplicações: Usado em ligas à base de níquel, resistentes a altas temperaturas e à corrosão. Como agente catalisador no refino do petróleo. Em eletrodos para fornos de aquecimento elétrico. Em reatores nucleares e partes de aviões e mísseis. Quase todos os aços de elevada resistência têm molibdênio em proporções de 0,25 a 8%. Em filamentos para componentes elétricos e eletrônicos. Sulfeto de molibdênio é um lubrificante para altas temperaturas. É elemento essencial para a nutrição das plantas. Algumas regiões são estéreis por falta do elemento no solo. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 90Mo 0 89,9139 5,7 h CE p/ 90Nb 91Mo 0 90,9118 15,5 m CE p/ 91Nb 92Mo 14,84 91,9068 Estável 93Mo 0 92,9068 3,5 103 a CE p/ 93Nb 94Mo 9,25 93,9051 Estável 95Mo 15,92 94,9058 Estável 96Mo 16,68 95,9047 Estável 97Mo 9,55 96,9060 Estável 98Mo 24,13 97,9054 Estável 99Mo 0 98,9077 2,7476 d β- p/ 97Tc 100Mo 9,63 99,9075 Estável

TECNÉCIO: elemento 43 Símbolo: Tc Número atômico: 43 Peso atômico: 97,9072 Elétrons: [Kr]5s24d5 História: Do grego technetos (artificial). O elemento de número atômico 43 estava previsto na tabela periódica e, equivocadamente, foi dado como descoberto em 1925. Na realidade foi descoberto na Itália, em 1937, por Perrier e Segre, em uma amostra de molibdênio bombardeada por núcleos de deutério (dêuterons) em um ciclotron. Foi o primeiro elemento produzido artificialmente. Disponibilidade: É encontrado em alguns tipos de estrelas e, na Terra, aparentemente não. Em 1962, o isótopo 99Tc foi identificado em um mineral de urânio, em diminutas quantidades, como resultado da fissão espontânea de átomos de 238U. Se realmente existe na Terra, a concentração deve ser muito pequena. O isótopo 99Tc é subproduto da fissão do urânio em reatores nucleares e, portanto, quantidades razoáveis vem sendo acumuladas ao longo do anos. Propriedades: É um metal de cor cinza-prata que se mancha lentamente no ar úmido. A química do tecnécio é similar à do rênio. É atacado pelo ácido nítrico, água régia (mistura, na proporção de 3 para 1, de ácido clorídrico a 35% e ácido nítrico a 65%) e ácido sulfúrico concentrado mas não é pelo ácido clorídrico. Apresenta ótima supercondutividade em temperaturas abaixo de 11 K. É um inibidor de corrosão para o aço.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 11500 kg/m3 Ponto de fusão 2157 °C Calor de fusão 23 kJ/mol

Ponto de ebulição 4265 °C Calor de vaporização 550 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,9 Pauling Estados de oxidação +7 Resistividade elétrica 20 10-8 Ω m Condutividade térmica 50,6 W/(m°C) Calor específico 210 J/(kg°C) Estrutura cristalina hexagonal Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: 4Tc + 7O2 → 2Tc2O7

Reação com halogênios: 2Tc + 7F2 → 2TcF7 Isótopos: Todos os isótopos do tecnécio são radioativos.

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 93Tc 0 92,9102 2,73 h CE p/ 93Mo 94Tc 0 93,9097 4,88 h CE p/ 94Mo 95Tc 0 94,9077 20,0 h CE p/ 95Mo 96Tc 0 95,9079 4,3 d CE p/ 96Mo 97Tc 0 96,9064 2,6 106 a CE p/ 97Mo 98Tc 0 97,9072 4,2 106 a β- p/ 98Ru 99Tc 0 98,9070 2,13 105 a β- p/ 99Ru

RUTÊNIO: elemento 44 Símbolo: Ru Número atômico: 44 Peso atômico: 101,07 Elétrons: [Kr]5s14d7 História: De Ruthenia, na Rússia. Em 1827, Osann verificou os resíduos da dissolução de platina bruta em água régia (mistura, na proporção de 3 para 1, de ácido clorídrico a 35% e ácido nítrico a 65%) e imaginou ter descoberto três novos metais e um deles foi batizado de rutênio. Em 1844 Klaus, na maioria das citações reconhecido como o descobridor, obteve o rutênio a partir do resíduo da dissolução da platina bruta em água régia. Disponibilidade: Ocorre de forma nativa, associado à platina e outros metais. Encontrado também, em pequenas quantidades, mas comercialmente extraível, na pentlandita (sulfeto de ferro e níquel). Produção: É produzido por um complexo processo químico. A fase final é a redução do hidrogênio do cloreto, produzindo um pó, que é aglutinado por técnicas metalúrgicas ou por soldagem com argônio. Propriedades: É um metal branco, duro e tem quatro variedades cristalinas. É atacado por halogênios, hidróxidos e outros agentes. O tetróxido de rutênio é altamente tóxico e pode explodir.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 12370 kg/m3 Ponto de fusão 2334 °C Calor de fusão 26 kJ/mol Ponto de ebulição 4150 °C Calor de vaporização 580 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 2,2 Pauling

Estados de oxidação +8+6+4+3

+2 0-2

Resistividade elétrica 7,1 10-8 Ω m Condutividade térmica 117 W/(m°C) Calor específico 238 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 0,64 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,3

Módulo de elasticidade 447 GPa Estrutura cristalina hexagonal Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio (ocorre somente em alta temperatura): Ru + O2 → RuO2

Reação com halogênio: Ru + 3F2 → RuF6 Aplicações: Com platina e paládio, forma uma liga extremamente dura, usada em contatos elétricos para operação severa. Liga de rutênio e molibdênio é supercondutora a 10,6 K. Adicionado ao titânio na proporção de 0,1%, melhora a resistência à corrosão deste. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 95Ru 0 94,9104 1,64 h CE p/ 95Tc 96Ru 5,54 95,9076 Estável 97Ru 0 96,9076 2,89 d CE p/ 97Tc 98Ru 1,87 97,9053 Estável 99Ru 12,76 98,9059 Estável 100Ru 12,60 99,9042 Estável 101Ru 17,06 100,9056 Estável 103Ru 0 102,9063 39,27 d β- p/ 103Rh 104Ru 18,62 103,9054 Estável 105Ru 0 104,9078 4,44 h β- p/ 105Rh 106Ru 0 105,9073 1,02 a β- p/ 106Rh

RÓDIO: elemento 45 Símbolo: Rh Número atômico: 45 Peso atômico: 102,90550 Elétrons: [Kr]5s14d8 História: Do grego rhodon (rosa). Soluções de seus sais têm coloração rósea. Descoberto em 1804 por Wollaston a partir de um minério de platina bruta. Disponibilidade: Ocorre de forma nativa, associado à platina e a outros metais. Da mesma forma, é encontrado em alguns minérios de níquel. Embora a proporção seja muito pequena, o elevado volume de níquel processado faz a recuperação economicamente viável. Propriedades: É um metal branco prateado cujo aspecto pouco muda depois de aquecido ao rubro. Tem um ponto de fusão mais alto e massa específica menor que a platina. É duro e altamente refletor.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 12450 kg/m3 Ponto de fusão 1964 °C Calor de fusão 22 kJ/mol Ponto de ebulição 3695 °C Calor de vaporização 495 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 2,28 Pauling


Resistividade elétrica 4,3 10-8 Ω m Condutividade térmica 150 W/(m°C) Calor específico 243 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 0,82 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,26 Módulo de elasticidade 275 GPa Estrutura cristalina cúbica de face centrada

Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio (só acima de 600°C): 4Rh + 3O2 → 2Rh2O3

Reação com água: não ocorre em condições usuais. Reação com halogênios:2Rh + 3F2 → 2RhF3 // 2Rh + 3Cl2 → 2RhCl3 // 2Rh + 3Br2 → 2RhBr3

Reação com ácido: é resistente aos ácidos, incluindo água régia (mistura, na proporção de 3 para 1, de ácido clorídrico a 35% e ácido nítrico a 65%). Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio (só acima de 600°C): 4Rh + 3O2 → 2Rh2O3

Reação com água: não ocorre em condições usuais. Reação com halogênios: 2Rh + 3F2 → 2RhF3 // 2Rh + 3Cl2 → 2RhCl3 // 2Rh + 3Br2 → 2RhBr3

Reação com ácido: é resistente aos ácidos, incluindo água régia. Aplicações: Como principal aplicação, é componente de liga para endurecer platina e paládio. Tais ligas são usadas em termopares para altas temperaturas, fiação de fornos, revestimento antifricção na produção de fibra de vidro, velas de ignição para aviões, etc. Também usado em contatos elétricos para operação severa, devido à baixa resistência elétrica, estabilidade e resistência à corrosão. Camadas superficiais de ródio, obtidas por eletrodeposição ou por evaporação, são duras e refletivas e são usadas em instrumentos óticos. Empregado também como catalisador e em joalheria. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 99Rh 0 98,9082 16 d CE p/ 99Ru 100Rh 0 99,9081 20,8 h CE p/ 100Ru

101Rh 0 100,9062 3,3 a CE p/ 101Ru

TI

102Rh 0 102,9068 2,9 a CE p/ 102Ru β- p/ 102Pd

103Rh 100 102,9055 Estável

104Rh 0 103,9067 42,3 s CE p/ 104Ru β- p/ 104Pd

105Rh 0 104,9057 35,4 h β- p/ 105Pd

PALÁDIO: elemento 46 Símbolo: Pd Número atômico: 46 Peso atômico: 106,42 Elétrons: [Kr]4d10 História: Descoberto em 1803 por Wollaston e tem o nome derivado do asteróide Pallas (deusa grega da sabedoria), que foi descoberto na mesma época. Disponibilidade: Encontrado, de forma nativa, associado à platina e a outros metais e, de forma semelhante, em alguns minerais de níquel. Propriedades: Tem aparência do aço e não muda de cor em contato com o ar. Dos metais normalmente encontrados associados à platina, é o de menor massa específica e menor ponto de fusão. No estado recozido, é mole e dúctil. O trabalho a frio aumenta consideravelmente a dureza e resistência. É atacado pelos ácidos sulfúrico e nítrico. Na temperatura ambiente, apresenta a interessante propriedade de absorver hidrogênio até 900 vezes o seu próprio volume, supostamente pela formação de Pd2H. Ainda não se sabe se é um verdadeiro composto. No paládio aquecido, o hidrogênio se difunde rapidamente, podendo ser usado para purificar o gás. De forma similar ao ouro, pode ser laminado em folhas de espessuras tão pequenas quanto 0,0001 mm.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 12023 kg/m3 Ponto de fusão 1555 °C Calor de fusão 16,7 kJ/mol Ponto de ebulição 2963 °C Calor de vaporização 380 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 2,2 Pauling

Estados de oxidação +4+2 0 Resistividade elétrica 10 10-8 Ω m Condutividade térmica 71,8 W/(m°C) Calor específico 244 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 1,18 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,39 Módulo de elasticidade 121 GPa Estrutura cristalina cúbica de face centrada Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio (aquecido): 2Pd + O2 → PdO Reação com halogênio: 2Pd + 3F2 → [Pd][PdF6] (sal misto das valências +2 e +4) // Pd + Cl2 → PdCl2 // Pd + Br2 → PdBr2 Aplicações: Na forma pulverizada, como catalisador para reações de hidrogenação e desidrogenação. Ligas são usadas em joalheria. O ouro pode ser descolorido com paládio (ouro branco). Usado em odontologia, molas de relojoaria, instrumentos cirúrgicos, contatos elétricos. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 100Pd 0 99,9085 3,7 d CE p/ 100Rh 101Pd 0 100,9083 8,4 h CE p/ 101Rh 102Pd 1,02 101,9056 Estável 103Pd 0 102,9061 16,99 d CE p/ 103Rh 104Pd 11,14 103,9040 Estável 105Pd 22,33 104,9051 Estável 106Pd 27,33 105,9035 Estável 107Pd 0 106,9051 6,5 106 a β- p/ 107Ag 108Pd 26,46 107,9039 Estável 109Pd 0 108,9060 13,5 h β- p/ 109Ag 110Pd 11,72 109,9052 Estável 111Pd 0 110,9076 23,4 m β- p/ 111Ag 112Pd 0 111,9073 21,04 h β- p/ 112Ag

PRATA: elemento 47 Símbolo: Ag Número atômico: 47 Peso atômico: 107,8682 Elétrons: [Kr]5s14d10 História: Do latim plata (lâmina de metal). Em outras épocas, denominada argento (do latim argentu). É velha conhecida da espécie humana. Estudos indicaram que o homem começou a separar a prata por volta de 3000 AC. Disponibilidade: Encontrada na forma nativa e em minerais como a argentita (sulfeto de prata) e silvanita (telureto de ouro e prata) e junto a outros minérios de cobre, chumbo, zinco, ouro, níquel. Produção: Industrialmente prata é obtida como subproduto do processamento de metais como cobre, zinco, chumbo. Prata comercial deve ter pureza de no mínimo 99,9%. Valores até 99,999% são disponíveis. Em laboratório, prata pode ser obtida pela reação de uma solução do nitrato com cobre metálico: Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2 Ag (esta reação forma cristais de prata em uma solução azul-esverdeada de nitrato de cobre). Propriedades: Prata pura é brilhante, lustrosa. É apenas um pouco mais dura que o ouro. A ductilidade e a maleabilidade são inferiores apenas às do ouro e do paládio. É o metal de maior condutividade elétrica e térmica. É estável no ar e água puros mas muda de cor sob ação de ozônio, sulfeto de hidrogênio ou ar com enxofre. Recém depositada, é o melhor refletor de luz visível, mas perde rapidamente a capacidade. Pouco reflete a luz ultravioleta.

A prata em si não é considerada tóxica mas muitos dos seus sais são venenosos. Se absorvidos pelo sistema circulatório, a prata metálica é depositada nos tecidos, provocando a argiria, que se mostra pela pigmentação cinza da pele e mucosas. Tem um efeito germicida sobre seres inferiores sem causar prejuízo para os maiores.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 10490 kg/m3 Ponto de fusão 961,8 °C Calor de fusão 11,3 kJ/mol Ponto de ebulição 2162 °C Calor de vaporização 255 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,93 Pauling Estados de oxidação +2+1 Resistividade elétrica 1,6 10-8 Ω m Condutividade térmica 430 W/(m°C) Calor específico 235 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 1,89 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,37 Módulo de elasticidade 83 GPa Estrutura cristalina cúbica de face centrada Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio, nitrogênio ou água: não ocorre em condições usuais. Reação com ácido: é atacada pelo ácido sulfúrico concentrado quente. Também pelo ácido nítrico concentrado ou diluído. Aplicações: Em joalheria e em outros objetos decorativos, nos quais a aparência é determinante. Em geral, são usadas ligas com cerca de 92% de prata e o restante de cobre ou de outros metais. Por muito tempo, foi usada em moedas. Em ligas odontológicas, ligas para solda, contatos elétricos, baterias de alta capacidade (prata-zinco e prata-cádmio). Pinturas à base de prata são usadas em circuitos impressos. Em espelhos, nos quais a prata é depositada no vidro ou no metal por meios químicos (eletrodeposição ou evaporação). O nitrato de prata é provavelmente o composto mais importante e é usado extensivamente em fotografia. O fulminato de prata é um poderoso explosivo. O iodeto de prata é usado para provocar chuvas. Cloreto de prata tem propriedades óticas especiais, pode ser transparente e servir de cimento para vidro. Isótopos: Prata natural contém 107Ag (51,84%) e 109Ag (48,16%).

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 103Ag 0 102,9090 1,10 h CE p/ 103Pd 104Ag 0 103,9086 69 m CE p/ 104Pd 105Ag 0 104,9065 41,3 d CE p/ 105Pd

106Ag 0 105,9067 8,4 d CE p/ 106Pd β- p/ 106Cd

107Ag 51,84 106,9051 Estável

108Ag 0 107,9060 2,39 m CE p/ 108Pd β- p/ 108Cd

109Ag 48,16 108,9048 Estável

110Ag 0 109,9061 24,6 s CE p/ 110Pd β- p/ 110Cd

111Ag 0 110,9053 7,47 d β- p/ 111Cd 112Ag 0 111,9070 3,13 h β- p/ 112Cd 113Ag 0 112,9066 5,3 h β- p/ 113Cd

CÁDMIO: elemento 48 Símbolo: Cd Número atômico: 48 Peso atômico: 112,411 Elétrons: [Kr]5s24d10 História:

Do latim cadmia (antigo nome para o carbonato de zinco). Descoberto em 1817 por Stromeyer a partir de impurezas no carbonato de zinco.

Disponibilidade:

Em geral, cádmio ocorre, em pequenas quantidades, associado a outros minerais como os de zinco. O único mineral específico é o raro sulfeto de cádmio (greenockite, em inglês), que contém cerca de 78% de cádmio. Produção:

A quase totalidade do cádmio é obtida como subproduto do processamento de minérios de zinco, cobre e chumbo. Propriedades:

É um metal azul acinzentado, macio. Pode ser facilmente cortado com uma faca. Em muitos aspectos, é similar ao zinco. Cádmio e seus compostos são tóxicos e contaminações perigosas podem ocorrer como, por exemplo, fumaças de eletrodos de solda que o contêm.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 8650 kg/m3 Ponto de fusão 321,1 °C Calor de fusão 6,3 kJ/mol Ponto de ebulição 767 °C Calor de vaporização 100 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,69 Pauling Estados de oxidação +2 Resistividade elétrica 7 10-8 W m Condutividade térmica 97 W/(m°C) Calor específico 231 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 3,08 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,3 Módulo de elasticidade 50 GPa Estrutura cristalina hexagonal Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: 2Cd + O2 → 2CdO Reação com água: não ocorre. Reação com halogênios:Cd + F2 → CdF2 // Cd + Br2 → CdBr2 // Cd + I2 → CdI2

Reação com ácido: Cd + H2SO4 → Cd++ + SO4-- + H2

Reação com bases: não reage. Aplicações:

É componente de ligas de baixo ponto de fusão e reduzido coeficiente de atrito, usadas em mancais. Bastante empregado em eletrodeposição e em vários tipos de soldas. Bateria recarregável (Ni-Cd) é talvez a aplicação mais visível. Empregado como barreira de controle da fissão nuclear. Adicionado ao cobre em pequenas quantidades, aumenta a dureza e resistência ao desgaste, mas reduz a condutividade elétrica. Compostos de cádmio são usados nos fósforos verde e azul de telas de cinescópios. Sulfeto de cádmio (CdS) é um pigmento amarelo e, se misturado com seleneto de cádmio (CdSe - vermelho), produz um pigmento laranja brilhante. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 106Cd 1,25 105,9065 Estável 107Cd 0 106,9066 6,52 h CE p/ 107Ag 108Cd 0,89 107,9042 Estável 109Cd 0 108,9050 462 d CE p/ 109Ag 110Cd 12,49 109,9030 Estável 111Cd 12,80 110,9042 Estável 112Cd 24,13 111,9028 Estável 113Cd 12,22 112,9044 Estável 114Cd 28,73 113,9034 Estável 115Cd 0 114,9054 2,228 h β- p/ 115In 116Cd 7,49 115,9048 Estável 117Cd 0 116,9072 2,49 h β- p/ 117In

ÍNDIO: elemento 49 Símbolo: In Número atômico: 49 Peso atômico: 114,818 Elétrons: [Kr]5s24d105p1 História:

O nome deriva da brilhante linha de cor índigo (azul escuro) do espectro. Descoberto e isolado em 1863 por Reich e Richter. Disponibilidade:

De forma mais freqüente, está associado a minerais de zinco, mas é encontrado também em minérios de ferro, chumbo e cobre. Estima-se que seja tão abundante quanto a prata. Produção:

Obtido como subproduto do processamento de minérios de zinco e chumbo. Produção:

Obtido como subproduto do processamento de minérios de zinco e chumbo. Propriedades:

É um metal brilhante, com aparência de prata, bastante mole. Uma liga de 24% de índio e 76% de gálio é líquida na temperatura ambiente.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 7310 kg/m3 Ponto de fusão 156,6 °C Calor de fusão 3,26 kJ/mol Ponto de ebulição 2072 °C Calor de vaporização 231 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,78 Pauling Estados de oxidação +3 Resistividade elétrica 8 10-8 Ω m Condutividade térmica 81,6 W/(m°C) Calor específico 232 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 3,2 10-5 (1/°C) Módulo de elasticidade 11 GPa Estrutura cristalina tetragonal Compostos e/ou reações: Sem dados no momento. Aplicações:

Em ligas de baixo ponto de fusão como as usadas em mancais de rolamento. Em transistores de germânio, retificadores, termistores, fotocondutores. Pode ser depositado em metais ou evaporado em vidros, formando um espelho tão refletor quanto ao de prata, mas com melhor resistência à corrosão. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 109In 0 108,9072 4,2 h CE p/ 109Cd 110In 0 109,9072 1,15 h CE p/ 110Cd 111In 0 110,9051 2,8049 d CE p/ 111Cd

112In 0 111,9055 14,4 m CE p/ 112Cd β- p/ 112Sn

113In 4,29 112,9041 Estável

114In 0 113,9049 1,198 m CE p/ 114Cd β- p/ 114Sn

115In 95,71 114,9039 4,4 1014 a β- p/ 115Sn

ESTANHO: elemento 50 Símbolo: Sn Número atômico: 50 Peso atômico: 118,710 Elétrons: [Kr]5s24d105p2 História: Do latim stannum. Conhecido desde tempos remotos.

Disponibilidade: O principal minério é a cassiterita (óxido de estanho, SnO2). Encontrado também na estanita (sulfoestanato de cobre e ferro, Cu2FeSnS4). Produção: É obtido pela redução do minério com carvão em forno revérbero, conforme a reação:SnO2 + 2C → Sn + 2CO Propriedades: Tem aparência de prata, é mole, dúctil, maleável, pouco tenaz. Sob pressão normal, apresenta duas variedades alotrópicas: alfa, que a 13,2°C se transforma em beta, a forma comum do metal.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 7310 kg/m3 Ponto de fusão 231,9 °C Calor de fusão 7 kJ/mol Ponto de ebulição 2602 °C Calor de vaporização 295 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,96 Pauling Estados de oxidação +4+2 Resistividade elétrica 11 10-8 Ω m Condutividade térmica 66,6 W/(m°C) Calor específico 227 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 2,2 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,36 Módulo de elasticidade 50 GPa Estrutura cristalina tetragonal Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio (aquecido): Sn + O2 → SnO2

Reação com água (somente aquecido e com vapor):Sn + 2H2O → SnO2 + 2H2 Aplicações: É componente de várias importantes ligas: soldas (largamente usadas em eletrônica), fusíveis, bronzes, etc. Empregado como revestimento anticorrosivo de metais (exemplo: parte interna de latas para alimentos em conserva). Sais de estanho depositados sobre vidro formam uma película condutora de eletricidade e são usados, por exemplo, em automóveis, para remoção do embaçado através do aquecimento devido à passagem da corrente elétrica. Cloreto de estanho é usado como fixador para pintura de tecidos. A maior parte dos vidros planos são produzidos pela deposição do vidro fundido sobre estanho fundido. Liga de estanho e nióbio é supercondutora em baixas temperaturas. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 110Sn 0 109,9079 4,1 h CE p/ 110In 111Sn 0 110,9077 35 m CE p/ 111In 112Sn 0,97 111,9048 Estável 113Sn 0 112,9052 115,1 d CE p/ 113In 114Sn 0,66 113,9028 Estável 115Sn 0,34 114,9033 Estável 116Sn 14,54 115,9017 Estável 117Sn 7,68 116,9030 Estável 118Sn 24,22 117,9016 Estável 119Sn 8,59 118,9033 Estável 120Sn 32,58 119,9022 Estável 114Sn 0,66 113,9028 Estável 121Sn 0 120,9042 1,128 d β- p/ 121Sb 122Sn 4,63 121,9034 Estável 123Sn 0 122,9057 129,2 d β- p/ 123Sb 124Sn 5,79 123,9053 Estável 125Sn 0 124,9078 9,63 d β- p/ 125Sb

126Sn 0 125,9077 1 105 a β- p/ 126Sb

127Sn 0 126,9104 2,12 h β- p/ 127Sb

ANTIMÔNIO: elemento 51 Símbolo: Sb Número atômico: 51 Peso atômico: 121,757 elétrons: [Kr]5s24d105p3 História: Do grego anti + monus (não encontrado só). Compostos de antimônio são conhecidos desde épocas remotas. É suposto que o metal foi isolado no século 17. Latin stibium Disponibilidade: Algumas (poucas) vezes, encontrado em forma nativa. É pouco abundante mas ocorre em cerca de 100 espécies minerais. Exemplos: antimonita (sulfeto de antimônio, Sb2S3), ullmannita (sulfantimoneto de níquel, NiSbS), valentinite (trióxido de antimônio, Sb2O3). Produção: Pode ser isolado pela redução do sulfeto com ferro:Sb2S3 + 3Fe → 2Sb + 3FeS. Propriedades: É pobre condutor de calor e eletricidade. O metal e vários dos seus compostos são tóxicos.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 6697 kg/m3 Ponto de fusão 631 °C Calor de fusão 19,9 kJ/mol Ponto de ebulição 1587 °C Calor de vaporização 77 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 2,05 Pauling Estados de oxidação +5+3-3 Resistividade elétrica 40 10-8 Ω m Condutividade térmica 24,3 W/(m°C) Calor específico 207 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 1,1 10-5 (1/°C) Módulo de elasticidade 55 GPa Estrutura cristalina romboédrica Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio (aquecido): 4Sb + 3O2 → 2Sb2O3

Reação com água (aquecido): 2Sb + 3H2O → Sb2O3 + 3H2

Reação com halogênios: 2Sb + 3F2 → 2SbF3 // 2Sb + 3Cl2 → 2SbCl3 // 2Sb + 3Br2 → 2SbBr3 // 2Sb + 3I2 → 2SbI3 Aplicações: Em semicondutores para detectores de infravermelho, diodos, dispositivos de efeito Hall. Adicionado ao chumbo, eleva consideravelmente a dureza e resistência mecânica deste. Em baterias, ligas antifricção, pequenas armas, projéteis, etc. Compostos como óxidos, sulfetos, antimoniato de sódio, tricloreto de antimônio são usados em materiais à prova de fogo, pinturas em cerâmicas e vidros, etc. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 117Sb 0 116,9048 2,80 h CE p/ 117Sn 118Sb 0 117,9055 3,6 m CE p/ 118Sn 119Sb 0 118,9040 38,1 h CE p/ 119Sn 120Sb 0 119,9051 15,89 m CE p/ 120Sn 121Sb 57,21 120,9038 Estável

122Sb 0 121,9052 2,72 d CE p/ 122Sn β- p/ 122Te

123Sb 42,79 122,9042 Estável 124Sb 0 123,9059 60,3 d β- p/ 124Te 125Sb 0 124,9052 2,758 a β- p/ 125Te 126Sb 0 125,9073 12,4 d β- p/ 126Te 127Sb 0 126,9069 3,84 d β- p/ 127Te

128Sb 0 127,9092 9,1 h β- p/ 128Te 129Sb 0 128,9092 4,4 h β- p/ 129Te

TELÚRIO: elemento 52 Símbolo: Te Número atômico: 52 Peso atômico: 127,60 Elétrons: [Kr]5s24d105p4 História: Do latim tellus (terra). Descoberto, em 1782, por Muller von Reichenstein. Isolado e batizado por Klaproth em 1798. Disponibilidade: Esporadicamente, encontrado em forma nativa mas a ocorrência mais comum é no mineral calaverita (telureto de ouro) e associado a outros metais. Produção: Comercialmente, é obtido a partir da lama anódica do refino eletrolítico de cobre. Propriedades: Na forma cristalina, tem aspecto branco prateado, com brilho metálico. É quebradiço e facilmente pulverizável. A forma amorfa pode ser preparada pela precipitação do telúrio em uma solução de ácido telúrico. É um semicondutor tipo P. A sua condutividade elétrica aumenta ligeiramente com a exposição à luz. No ar, queima com uma chama azul esverdeada, formando o óxido. Fundido, corrói ferro, cobre e aço inoxidável.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 6240 kg/m3 Ponto de fusão 449 °C Calor de fusão 17,49 kJ/mol Ponto de ebulição 989 °C Calor de vaporização 48 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 2,1 Pauling Estados de oxidação +6+4-2 Resistividade elétrica ≅ 1 104 10-8 Ω m Condutividade térmica 2,35 W/(m°C) Calor específico 201 J/(kg°C) Módulo de elasticidade 43 GPa Estrutura cristalina hexagonal Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: Te + O2 → TeO2

Reação com halogênios: Te + 2F2 → TeF4 // Te + 2Cl2 → TeCl4 // Te + 2Br2 → TeBr4 // Te + I2 → TeI4

Reação com ácido: não reage com a maioria. Reação com bases: não reage. Aplicações: A adição ao cobre e ao aço inoxidável melhora a capacidade de usinagem dos mesmos e, ao chumbo, melhora a resistência à corrosão do ácido sulfúrico, a resistência mecânica e a dureza. Usado também em espoletas e em cerâmicas e vidros coloridos. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 116Te 0 115,9084 2,49 h CE p/ 116Sb 117Te 0 116,9086 1,03 h CE p/ 117Sb 118Te 0 117,9058 6,00 d CE p/ 118Sb 119Te 0 118,9064 16,0 h CE p/ 119Sb 120Te 0,09 119,9040 Estável 121Te 0 120,9049 16,8 d CE p/ 121Sb 122Te 2,55 121,9031 Estável 123Te 0,89 122,9043 Estável 124Te 4,74 123,9028 Estável 125Te 7,07 124,9044 Estável 126Te 18,84 125,9033 Estável 127Te 0 126,9052 9,4 h β- p/ 127I 128Te 31,74 127,9045 Estável

129Te 0 128,9066 33,6 d β- p/ 129I 130Te 34,08 129,9062 Estável

IODO: elemento 53 Símbolo: I Número atômico: 53 Peso atômico: 126,90447 Elétrons: [Kr]5s24d105p5 História: Do grego iodes (violeta). Descoberto por Courtois em 1811. Disponibilidade: Ocorre, em pequenas proporções, na forma de iodetos na água do mar, no salitre do Chile e em outras terras com nitratos. Também em águas salgadas de poços. Produção: Iodo puro pode ser obtido pela reação do iodeto de potássio com sulfato de cobre. Existem vários outros meios para isolar o elemento. Comercialmente é obtido pela ação do cloro gasoso na água salgada, oxidando os íons: 2I- + Cl2 → I2 + 2Cl-. Propriedades: É um halogênio, sólido brilhante, de cor azul escuro. Em temperaturas usuais, volatiliza-se em um gás azul-violeta de odor irritante. Combina-se com muitos outros elementos mas é menos ativo que os demais halogênios, que o removem dos iodetos. Exibe algumas propriedades de metais. Facilmente solúvel no clorofórmio, tetracloreto de carbono e dissulfeto de carbono, formando uma solução de cor violeta. É pouco solúvel em água.Provoca ferimentos em contato com a pele.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 4940 kg/m3 Ponto de fusão 113,7 °C Calor de fusão 7,8 kJ/mol Ponto de ebulição 184,35 °C Calor de vaporização 20,9 kJ/mol Temperatura crítica 546 °C Eletronegatividade 2,66 Pauling Estados de oxidação +7+5+1-1 Resistividade elétrica 1,3 1015 10-8 Ω m Condutividade térmica 0,449 W/(m°C) Calor específico 214 J/(kg°C) Estrutura cristalina ortorrômbica Compostos e/ou reações: Os mais comuns são o iodeto e o iodato de potássio. Reação com oxigênio ou nitrogênio: não ocorre. Reação com água: I2 + H2O ↔ OI- + 2H+ + I- Reação com ácido: 3I2 + 10HNO3 → 6HIO3 + 10NO + 2H2O Reação com base: 3I2 + 6OH- → IO3

- + 5I- + 3H2O Aplicações: Iodeto de potássio é usado em fotografia. Compostos de iodo são usados em medicina. Isótopos: O isótopo 131I é usado para fins medicinais.


120I 0 119,9101 1,35 h CE p/ 120Te 121I 0 120,9074 2,12 h CE p/ 121Te 122I 0 121,9076 3,6 m CE p/ 122Te 123I 0 122,9056 13,2 h CE p/ 123Te 124I 0 123,9062 4,18 d CE p/ 124Te 125I 0 124,9046 59,4 d CE p/ 125Te

126I 0 125,9056 13 d CE p/ 126Te β- p/ 126Xe

127I 100 126,9045 Estável

128I 0 127,9058 25,0 m CE p/ 128Te β- p/ 128Xe

129I 0 128,9050 1,7 107 a β- p/ 129Xe 130I 0 129,9067 12,36 h β- p/ 130Xe 131I 0 130,9061 8,04 d β- p/ 131Xe 132I 0 131,9080 2,28 h β- p/ 132Xe 133I 0 132,9078 20,8 h β- p/ 133Xe 134I 0 133,9099 52,6 m β- p/ 134Xe 135I 0 134,9101 6,57 h β- p/ 135Xe

XENÔNIO: elemento 54 Símbolo: Xe Número atômico: 54 Peso atômico: 131,293 Elétrons: [Kr]5s24d105p6 História:

Do grego xenon (estranho). Descoberto por Ramsay e Travers em 1898, no resíduo da destilação do ar líquido. Disponibilidade:

Na atmosfera terrestre, está presente na proporção de aproximadamente uma parte em vinte milhões. Na de Marte, 0,08 ppm. Produção:

Destilação fracionada do ar líquido. Propriedades:

É um gás considerado inerte. Isolado em uma ampola, produz um bonito arco azul se excitado por uma corrente elétrica. Xenônio metálico foi obtido em laboratório, mediante altíssimas pressões.

Grandeza Valor Unidade Massa molecular 131,3 g/mol Massa específica do gás ( 15ºC e 1 atm) 5,584 kg/m3 Idem, na temp ebulição e 1 atm 9,86 kg/m3 Massa esp do liq na temp ebulição e 1 atm 3057 kg/m3 Ponto de fusão -111,7 °C Calor de fusão 2,297 kJ/mol Ponto de ebulição -108 °C Calor de vaporização 12,636 kJ/mol Temperatura crítica 16,6 °C Pressão crítica 5840 kPa Massa específica crítica 1100 kg/m3 Temperatura do ponto tríplice -111,8 ºC Pressão do ponto tríplice 81,6 kPa Cp (a 1 atm e 21ºC) 0,035 kJ/(mol ºC) Cv (a 1 atm e 21ºC) 0,0126 kJ/(mol ºC) Relação Cp / Cv (a 1 atm e 21ºC) 2,802 - Viscosidade a 0ºC e 1 atm 0,000211 Poise Condutividade térmica a 0ºC e 1 atm 0,0051 W/(m °C) Solubilidade em água a 0ºC e 1 atm 0,203 vol/vol Eletronegatividade 2,6 Pauling Estados de oxidação +6+4+2 - Compostos e/ou reações:

Até 1962 acreditava-se que os gases nobres não formavam compostos. Entretanto, experimentos mostraram que o xenônio e outros de valência nula podem formar compostos. Mais de oitenta compostos de xenônio foram obtidos, com o xenônio ligado quimicamente ao flúor ou ao oxigênio. Alguns deles são: perxenato de sódio, hidrato de xenônio, difluoreto de xenônio, tetra e hexafluoreto e trióxido (este último, explosivo). O xenônio não é tóxico mas os compostos são. Reação com halogênios (somente com flúor): Xe + F2 → XeF2 // Xe + 2F2 → XeF4 // Xe + 3F2 → XeF6

As três reações ocorrem no contato com o flúor sob pressão, com predominância quantitativa do tetrafluoreto. Aplicações (algumas): Em lâmpadas para estroboscópios, para fins bactericidas e outros.

Em reatores nucleares, na pesquisa de partículas de alta energia. 133Xe é usado em radioterapia. Lâmpadas de alta energia de luz ultravioleta. Lâmpadas especiais usadas em aviação. De forma similar ao criptônio, em lasers tipo "Excimer" (com halogênios como cloro e flúor). Esses lasers apresentam a propriedade de emitir radiações em comprimentos de onda que variam de acordo com as condições de operação. Por apresentar elevada massa específica e por ser facilmente ionizável, é usado em motores iônicos para artefatos espaciais. Displays de plasma para televisores. Perxenatos são usados em análises químicas, como oxidantes. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 122Xe 0 121,9086 20,1 h CE p/ 122I 123Xe 0 122,9085 2,00 h CE p/ 123I 124Xe 0,09 123,9059 Estável - 125Xe 0 124,9064 17,1 h CE p/ 125I 126Xe 0,09 125,9043 Estável - 127Xe 0 126,9052 36,4 d CE p/ 127I 128Xe 1,92 127,9035 Estável - 129Xe 26,44 128,9048 Estável - 130Xe 4,08 129,9035 Estável - 131Xe 21,18 130,9051 Estável - 132Xe 26,89 131,9041 Estável - 133Xe 0 134,9059 5,243 d β- p/ 133Cs 134Xe 10,44 133,9054 Estável - 135Xe 0 134,9072 9,10 h β- p/ 135Cs 136Xe 8,87 135,9072 Estável -

CÉSIO: elemento 55 Símbolo: Ce Número atômico: 55 Peso atômico: 132,90543 Elétrons: [Xe]6s1 História:

Do latim caesius (céu azul). Descoberto em 1860 por Bunsen e Kirchhoff, por espectrometria em uma amostra de água mineral. Disponibilidade:

Encontrado em minerais como a lepidolita (fluossilicato hidratado de alumínio, lítio e potássio) e a polucita (silicato hidratado de alumínio e césio, (Cs4Al4Si9O26).H2O). Produção:

Pode ser obtido pela eletrólise do cianeto fundido e outros meios. Em forma pura, sem gás, pode ser produzido pela decomposição térmica da azida de césio. Propriedades:

É um metal alcalino, de cor branca prateada, mole, dúctil. É o elemento mais eletropositivo e mais alcalino. O espectro é caracterizado por duas brilhantes linhas azuis e várias outras no vermelho, amarelo e verde. Reage explosivamente com a água. Césio, gálio e mercúrio são os únicos metais líquidos em temperaturas usuais de ambientes. O hidróxido de césio é a base mais ativa. Ataca o vidro.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 1879 kg/m3 Ponto de fusão 28,4 °C Calor de fusão 2,09 kJ/mol Ponto de ebulição 671 °C Calor de vaporização 65 kJ/mol Temperatura crítica 1665 °C Eletronegatividade 0,79 Pauling Estados de oxidação +1 Resistividade elétrica 20 10-8 Ω m Condutividade térmica 36 W/(m°C) Calor específico 242 J/(kg°C)

Coeficiente de Poisson 1,7 Estrutura cristalina cúbica de corpo centrado Compostos e/ou reações: Os principais são o cloreto e o nitrato. Reação com oxigênio: Cs + O2 → CsO2

Reação com água: 2Cs + 2H2O → 2CsOH + H2

Reação com halogênios: 2Cs + F2 → 2CsF // 2Cs + Cl2 → 2CsCl // 2Cs + Br2 → 2CsBr // 2Cs + I2 → 2CsI Reação com ácido: 2Cs + H2SO4 → 2Cs+ + SO4

-- + H2 Aplicações:

Em células fotoelétricas. Como agente catalisador na hidrogenação de compostos orgânicos. Por causa da grande afinidade com o oxigênio, é usado para removê-lo em válvulas eletrônicas. Isótopos são empregados em relógios atômicos (precisão de 5 s em 300 anos) e para fins medicinais. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 129Cs 0 128,9061 1,336 d CE p/ 129Xe

130Cs 0 129,9067 29,21 m CE p/ 130Xe β- p/ 130Ba

131Cs 0 130,9055 9,69 d CE p/ 131Xe

132Cs 0 131,9064 6,48 d CE p/ 132Xe β- p/ 132Ba

133Cs 100 132,9054 Estável

134Cs 0 133,9067 2,065 a CE p/ 134Xe β- p/ 134Ba

135Cs 0 134,9060 2,3 106 a β- p/ 135Ba 136Cs 0 135,9073 13,16 d β- p/ 136Ba 137Cs 0 136,9071 30,2 a β- p/ 137Ba

BÁRIO: elemento 56 Símbolo: Ba Número atômico: 56 Peso atômico: 137,327 Elétrons: [Xe]6s2 História:

Do grego barys (pesado). Descoberto por Sir Humphrey Davy, em 1808. Disponibilidade:

Não é encontrado puro. Ocorre principalmente na forma de sulfato (baritina, BaSO4) e carbonato (witherita, BaCO3). Produção:

É obtido pela eletrólise do cloreto. Propriedades:

Pertence ao grupo dos alcalinos terrosos e parece quimicamente com o cálcio. É um metal mole e, no estado puro, tem aspecto branco prateado. Reage com água e álcool e oxida-se facilmente (deve ser conservado em óleo ou em outro meio sem oxigênio). Todos os compostos de bário que são solúveis em água ou em ácido são venenosos.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 3510 kg/m3 Ponto de fusão 727 °C Calor de fusão 7,75 kJ/mol Ponto de ebulição 1870 °C Calor de vaporização 142 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 0,89 Pauling Estados de oxidação +2 Resistividade elétrica 35 10-8 Ω m Condutividade térmica 18,4 W/(m°C) Calor específico 205 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 2,06 10-5 (1/°C) Módulo de elasticidade 13 GPa Estrutura cristalina cúbica de corpo centrado

Compostos e/ou reações: Os mais importantes são peróxido, cloreto, sulfato, carbonato, nitrato e clorato. Reação com oxigênio: 2Ba + O2 → 2BaO // Ba + O2 → BaO2

Reação com nitrogênio: 3Ba + N2 → Ba3N2

Reação com água: Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 Aplicações:

Na forma pura, tem poucas aplicações. Uma delas é a remoção de oxigênio em válvulas eletrônicas. O litopônio, pigmento branco bastante usado, é uma mistura de sulfato de bário e sulfeto de zinco. O sulfato é usado em tintas, na fabricação de vidros, como substância de contraste em exames por raios X, etc. A barita (hidróxido de bário) é usada em fluidos para perfuração de poços de petróleo e na fabricação de borracha. Carbonato é empregado em venenos para ratos. Nitrato (Ba(NO3)2) e clorato são usados em artefatos pirotécnicos para produzir cores. O sulfeto impuro fosforesce após exposição à luz. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 128Ba 0 127,9083 2,43 d CE p/ 128Cs 129Ba 0 128,9087 2,2 h CE p/ 129Cs 130Ba 0,106 129,9063 Estável 131Ba 0 130,9069 11,7 d CE p/ 131Cs 132Ba 0,101 131,9050 Estável 133Ba 0 132,9060 10,53 a CE p/ 133Cs 134Ba 2,417 133,9045 Estável 135Ba 6,592 134,9057 Estável 136Ba 7,854 135,9046 Estável 137Ba 11,232 136,9058 Estável 138Ba 71,698 137,9052 Estável 139Ba 0 138,9088 1,396 h β- p/ 139La 140Ba 0 139,9106 12,75 d β- p/ 140La

LANTÂNIO: elemento 57 Símbolo: La Número atômico: 57 Peso atômico: 138,9055 Elétrons: [Xe]6s25d1 História:

Do grego lanthanein (escondido). Em 1839, Mosander reconheceu o elemento em impurezas do nitrato de cério. Foi isolado com razoável pureza em 1923. Disponibilidade:

É encontrado em minerais como cerita (silicato hidratado de cério), alanita (minério de cério, lantânio, praseodímio e neodímio. Também chamado de ortita), monazita (fosfato de cério, lantânio, prasiodímio, neodímio, com óxido de tório) e bastnazita (fluorcarbonato de metais de terras-raras). Os dois últimos são os principais, com teores de lantânio de 25 e 38%, respectivamente. Produção:

Pode ser obtido pela redução do fluoreto anidro com cálcio: 2LaF3 + 3Ca → 2La + 3CaF2. Propriedades: É um metal de aspecto branco prateado, maleável, dúctil e mole. Pode ser cortado com uma faca. É um dos mais reativos entre os metais de terras raras. No ar, oxida-se rapidamente. É atacado pela água, de forma mais intensa se aumentada a temperatura. Reage diretamente com carbono, nitrogênio, boro, selênio, silício, fósforo, enxofre. Aquecido a 310°C, a estrutura cristalina muda de hexagonal para cúbica de face centrada e, a 865°C, muda para cúbica de corpo centrado.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 6146 kg/m3 Ponto de fusão 918 °C Calor de fusão 6,2 kJ/mol Ponto de ebulição 3464 °C Calor de vaporização 414 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,1 Pauling Estados de oxidação +3

Resistividade elétrica 61 10-8 Ω m Condutividade térmica 13,5 W/(m°C) Calor específico 195 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 1,21 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,28 Módulo de elasticidade 37 GPa Estrutura cristalina hexagonal Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: 4La + 3O2 → 2La2O3

Reação com água: 2La + 6H2O → 2La(OH)3 + 3H2

Reação com halogênios: 2La + 3F2 → 2LaF3 / 2La + 3Cl2 → 2LaCl3 / 2La + 3Br2 → 2LaBr3 / 2La + 3I2 → 2LaI3

Reação com ácido: 2La + 3H2SO4 → 2La+++ + 3SO4-- + 3H2

Aplicações:

Compostos de lantânio são usados em eletrodos de carbono para produzir luz na indústria cinematográfica (iluminação de estúdios e projeção). Pedras de isqueiros contém cerca de 25% de lantânio. O óxido La2O3 aumenta a resistência de vidros, que são usados em dispositivos óticos especiais. Em pequenas quantidades, é usado na produção de ferro fundido nodular. Atualmente, são pesquisadas ligas com lantânio que agem como esponjas de hidrogênio, absorvendo até 400 vezes o seu próprio volume de hidrogênio gasoso e com reversibilidade do processo. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 132La 0 131,9101 4,8 h CE p/ 132Ba 133La 0 132,9084 3,91 h CE p/ 133Ba 134La 0 133,9085 6,5 m CE p/ 134Ba 135La 0 134,9070 19,5 h CE p/ 135Ba 136La 0 135,9077 9,87 m CE p/ 136Ba 137La 0 136,9065 6 104 a CE p/ 137Ba 138La 0,09 137,9071 Estável 139La 99,91 138,9063 Estável 140La 0 139,9095 1,678 d β- p/ 140Ce 141La 0 140,9110 3,90 h β- p/ 141Ce 142La 0 141,9141 1,54 h β- p/ 142Ce

CÉRIO: elemento 58 Símbolo: Ce Número atômico: 58 Peso atômico: 140,116 Elétrons: [Xe]6s24f15d1 História:

O nome deriva do asteróide Ceres, descoberto em 1801. Dois anos depois, o elemento foi identificado por Klaproth, Berzelius e Hisinger. O metal foi isolado em 1875 por Hillebrand e Norton. Disponibilidade:

É um dos mais abundantes metais de terras raras. Encontrado em minerais como alanita (minério de cério, lantânio, praseodímio e neodímio. Também chamado de ortita), cerita (silicato hidratado de cério), samarskita (niobato e tantalato de ferro, ou de cálcio, ou de uranilo, como radicais bivalentes, e de cério e de ítrio como trivalentes), monazita (fosfato de cério, lantânio, prasiodímio, neodímio, com óxido de tório) e bastnazita (fluorcarbonato de metais de terras-raras). Os dois últimos são os mais importantes. Produção:

Pode ser obtido pela redução do fluoreto com cálcio, pela eletrólise do cloreto fundido e por outros meios. Propriedades: É um metal brilhante, cinzento, maleável. Exposto ao ar, oxida-se rapidamente, mesmo em temperatura ambiente. É atacado pela água, de forma mais intensa se for aquecida. Dos metais de terras raras, é o segundo mais reativo depois do európio. É rapidamente atacado por soluções alcalinas concentradas ou diluídas. Pode sofrer ignição se friccionado com outro metal. A energia do nível 4f é próxima da energia do nível externo e, por isso, o elemento apresenta dupla valência. Embora não seja radioativo, o cério pode conter impurezas de tório, que são radioativas.


Ponto de fusão 795 °C Calor de fusão 5,5 kJ/mol Ponto de ebulição 3360 °C Calor de vaporização 350 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,12 Pauling Estados de oxidação +4+3 Resistividade elétrica 74 10-8 Ω m Condutividade térmica 11,4 W/(m°C) Calor específico 192 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 0,63 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,24 Módulo de elasticidade 34 GPa Estrutura cristalina cúbica de face centrada Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: Ce + O2 → CeO2

Reação com água: 2Ce + 6H2O → 2Ce(OH)3 + 3H2

Reação com halogênios: 2Ce + 3F2 → 2CeF3 / 2Ce + 3Cl2 → 2CeCl3 / 2Ce + 3Br2 → 2CeBr3 / 2Ce + 3I2 → 2CeI3

Reação com ácido: 2Ce + 3H2SO4 → 2Ce+++ + 3SO4-- + 3H2

Aplicações:

Sulfato cérico é usado como agente oxidante em análises quantitativas. Compostos de cério são usados na fabricação de vidros, como componentes ou como descorantes. É componente das pedras de isqueiro. O óxido é usado em fornos autolimpantes e para polimento de vidro. Usado em eletrodos de carbono para iluminação na indústria cinematográfica. Como catalisador no refino do petróleo. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 134Ce 0 133,9090 3,16 d CE p/ 134La 135Ce 0 134,9092 17,7 h CE p/ 135La 136Ce 0,185 135,9071 Estável 137Ce 0 136,9079 9,0 h CE p/ 137La 138Ce 0,251 137,9060 Estável 139Ce 0 138,9067 137,6 d CE p/ 139La 140Ce 88,450 139,9054 Estável 141Ce 0 140,9083 32,50 d β- p/ 141Pr 142Ce 11,114 141,9092 Estável 143Ce 0 142,9124 1,38 d β- p/ 143Pr 144Ce 0 143,9136 284,6 d β- p/ 144Pr

PRASEODÍMIO: elemento 59 Símbolo: Pr Número atômico: 59 Peso atômico: 140,90765 Elétrons: [Xe]6s24f3 História:

Do grego prasios (verde) e dydimos (gêmeos). O didímio, uma substância extraída de minerais de terras raras, de início foi considerado elementar. Em 1885, Auer von Welsbash verificou que na realidade era uma mistura de dois elementos distintos. A um deles, foi dado o nome de praseodímio devido à cor verde dos seus sais. O outro foi batizado de neodímio. Foi isolado de forma razoavelmente pura em 1931. Disponibilidade:

Ocorre em vários minerais de terras raras. Os principais são a monazita (fosfato de cério, lantânio, praseodímio, neodímio, com óxido de tório) e a bastnazita (fluorcarbonato de metais de terras-raras). Produção:

Entre outros meios, pode ser produzido pela redução do cloreto ou fluoreto anidro com cálcio: 2PrF3 + 3Ca → 2Pr + 3CaF2. Propriedades:

Tem aspecto de prata, é mole, maleável e dúctil.

Forma um óxido verde se exposto ao ar, mas é mais resistente à ação deste que európio, lantânio, cério e neodímio. Deve ser conservado em óleo ou em outro meio isento de oxigênio.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 6640 kg/m3 Ponto de fusão 935 °C Calor de fusão 6,89 kJ/mol Ponto de ebulição 3290 °C Calor de vaporização 330 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,13 Pauling Estados de oxidação +4+3 Resistividade elétrica 70 10-8 Ω m Condutividade térmica 12,5 W/(m°C) Calor específico 193 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 0,67 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,28 Módulo de elasticidade 37 GPa Estrutura cristalina hexagonal Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: 12Pr + 11O2 → 2Pr6O11

Reação com água: 2Pr + 6H2O → 2Pr(OH)3 + 3H2

Reação com halogênios: 2Pr + 3F2 → 2PrF3 / 2Pr + 3Cl2 → 2PrCl3 / 2Pr + 3Br2 → 2PrBr3 / 2Pr + 3I2 → 2PrI3

Reação com ácido: 2Pr + 3H2SO4 → 2Pr+++ + 3SO4-- + 3H2

Aplicações:

Pedras de isqueiros contêm cerca de 5% de praseodímio. O óxido Pr2O3 é um dos melhores refratários conhecidos. Usado como material do núcleo de eletrodos de carbono para iluminação de estúdios e projeção. Sais de praseodímio são usados para colorir vidros e esmaltes e, se misturados com certos materiais, dão um amarelo forte aos vidros. Vidros com didímio são usados em óculos de proteção. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 137Pr 0 136,9107 1,28 h CE p/ 137Ce 138Pr 0 137,9108 1,45 m CE p/ 138Ce 139Pr 0 138,9089 4,41 h CE p/ 139Ce 140Pr 0 139,9091 3,39 m CE p/ 140Ce 141Pr 100 140,9076 Estável

142Pr 0 141,9100 19,12 h CE p/ 142Ce β- p/ 142Nd

143Pr 0 142,9108 13,57 d β- p/ 143Nd 144Pr 0 143,9133 17,28 m β- p/ 144Nd 145Pr 0 144,9145 5,98 h β- p/ 145Nd

NEODÍMIO: elemento 60 Símbolo: Nd Número atômico: 60 Peso atômico: 144,24 Elétrons: [Xe]6s24f4 História:

Do grego neos (novo) e dydimos (gêmeos). O didímio, uma substância extraída de minerais de terras raras, de início, foi considerado elementar. Em 1885, Auer von Welsbash verificou que, na realidade, era uma mistura de dois elementos distintos. A um deles, foi dado o nome de praseodímio devido à cor verde dos seus sais. O outro foi batizado de neodímio. Foi isolado de forma razoavelmente pura em 1925. Disponibilidade:

Os principais minerais são a monazita (fosfato de cério, lantânio, praseodímio, neodímio, com óxido de tório) e a bastnazita (fluorcarbonato de metais de terras-raras). Produção: Pode ser obtido pela separação dos sais do minério por troca iônica ou extração por solvente e a redução de um haleto anidro com cálcio metálico (exemplo: 2NdF3 + 3Ca → 2Nd + 3CaF2).

Propriedades:

Tem aparência de prata brilhante. É um dos metais de terras raras mais reativos e oxida-se rapidamente se exposto ao ar. Deve ser conservado em óleo ou em outro meio sem oxigênio. Existe em duas variedades alotrópicas: com estrutura cristalina hexagonal dupla que, a 863°C, se transforma em cúbica de corpo centrado.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 6800 kg/m3 Ponto de fusão 1024 °C Calor de fusão 7,14 kJ/mol Ponto de ebulição 3100 °C Calor de vaporização 285 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,14 Pauling Estados de oxidação +3 Resistividade elétrica 64 10-8 Ω m Condutividade térmica 16,5 W/(m°C) Calor específico 190 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 0,96 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,28 Módulo de elasticidade 41 GPa Estrutura cristalina hexagonal Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: 4Nd + 3O2 → 2Nd2O3

Reação com água: 2Nd + 6H2O → 2Nd(OH)3 + 3H2

Reação com halogênios: 2Nd + 3F2 → 2NdF3 // 2Nd + 3Cl2 → 2NdCl3 // 2Nd + 3Br2 → 2NdBr3 // 2Nd + 3I2 → 2NdI3

Reação com ácido: 2Nd + 3H2SO4 → 2Nd+++ + 3SO4-- + 3H2

Aplicações:

Ligas de neodímio, ferro e boro são usadas em ímãs especiais, provavelmente os mais fortes comercialmente disponíveis. Tais ímãs são empregados, por exemplo, em discos rígidos de computadores. Para prevenir a corrosão são em geral revestidos com uma camada protetora de níquel. Didímio é usado para colorir vidros de óculos de proteção. Vidros coloridos com neodímio têm características de absorção especiais e são usados em equipamentos astronômicos e em lasers. Sais de neodímio são usados para colorir esmaltes. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 138Nd 0 137,9119 5,1 h CE p/ 138Pr 139Nd 0 138,9119 5,5 h CE p/ 139Pr 140Nd 0 139,9093 3,37 d CE p/ 140Pr 141Nd 0 140,9096 2,49 h CE p/ 141Pr 142Nd 27,2 141,9077 Estável 143Nd 12,2 142,9098 Estável 144Nd 23,8 143,9101 Estável 145Nd 8,3 144,9126 Estável 146Nd 17,2 145,9131 Estável 147Nd 0 146,9161 10,98 d β- p/ 147Pm 148Nd 5,7 147,9169 Estável 149Nd 0 148,9201 1,73 h β- p/ 149Pm 150Nd 5,6 149,9209 Estável

PROMÉCIO: elemento 61 Símbolo: Pm Número atômico: 61 Peso atômico: 145 Elétrons: [Xe]6s24f5 História:

Da mitologia grega Prometheus. A existência de um elemento entre o neodímio e o samário foi prevista em 1902 por Branner. Em 1941, pesquisadores fizeram incidir nêutrons, dêuterons e partículas alfa sobre amostras de neodímio e praseodímio, o que produziu novas radiações, supostamente provenientes do elemento 61. A existência foi confirmada por Wu e Segre, em 1942. Entretanto, ainda faltava a prova química, devido à dificuldade da

separação de elementos de terras raras na época. A primeira foi conseguida por Marinsky, Glendenin, e Coryell, em 1945, através da cromatografia de troca iônica em uma amostra de neodímio bombardeada por nêutrons. Disponibilidade:

Não encontrado na crosta terrestre. O elemento é artificial, produzido por processos nucleares conforme item anterior. Foi observada a existência na superfície de uma estrela na constelação de Andrômeda. Propriedades: É um moderado emissor de radiação beta. Embora não emita radiação gama, raios X podem ser produzidos quando partículas beta atingem elementos de número atômico superior. Portanto, deve ser manuseado com cuidado e com a devida proteção. Mais de 30 compostos foram obtidos. A maioria é colorida. Sais de promécio apresentam luminescência no escuro devido à radioatividade. O metal tem duas variedades alotrópicas. Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 7264 kg/m3 Ponto de fusão 1100 °C Calor de fusão 7,7 kJ/mol Ponto de ebulição 3000 °C Calor de vaporização 290 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade s/ dado Pauling Estados de oxidação +3 Resistividade elétrica 75 10-8 Ω m Condutividade térmica 15 W/(m°C) Calor específico 167 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 1,1 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,28 Módulo de elasticidade 46 GPa Estrutura cristalina hexagonal Compostos e/ou reações: Sem dados. Aplicações:

Fonte de radiação beta para medidores de espessura. A radiação beta produz luz ao incidir sobre o fósforo. E uma bateria pode ser feita com fotocélulas para converter esta luz em eletricidade. Baterias deste tipo já foram construídas, com o isótopo 147Pm. Demonstraram uma vida útil de cerca de 5 anos. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 143Pm 0 142,9109 265 d CE p/ 143Nd 144Pm 0 143,9126 360 d CE p/ 144Nd

145Pm 0 144,9127 17,7 a CE p/ 145Nd

α p/ 141Pr

146Pm 0 145,9147 5,53 a CE p/ 146Nd β- p/ 146Sm

147Pm 0 146,9151 2,6234 a β- p/ 147Sm 148Pm 0 147,9175 5,37 d β- p/ 148Sm 149Pm 0 148,9183 2,212 d β- p/ 149Sm 150Pm 0 149,9210 2,68 h β- p/ 150Sm 151Pm 0 150,9212 1,183 d β- p/ 151Sm

SAMÁRIO: elemento 62 Símbolo: Sm Número atômico: 62 Peso atômico: 150,36 Elétrons: [Xe]6s24f6 História:

De Samarskita (um mineral). Descoberto por meio de espectroscopia em 1879 por Lecoq de Boisbaudran. O nome do minério foi dado em homenagem ao engenheiro russo Col Samarski.

Disponibilidade:

Encontrado em vários minerais de elementos de terras raras. Os principais são a monazita (fosfato de cério, lantânio, praseodímio, neodímio, com óxido de tório) e a bastnazita (fluorcarbonato de metais de terras-raras). A monazita contém cerca de 2,8% de samário. Produção:

Pode ser produzido pela redução do óxido com lantânio. O metal de forma pura só foi obtido há relativamente pouco tempo. De início, os químicos tiveram muitas dificuldades para separar os metais de terras raras, pois um mesmo mineral, em geral, contém vários deles. Atualmente são separados por meio de troca iônica, extração por solvente e, mais recentemente, por deposição eletroquímica em uma solução de citrato de lítio com eletrodo de mercúrio. Propriedades: O metal tem um brilho semelhante à prata e é razoavelmente estável no ar. Apresenta três variedades cristalinas com temperaturas de transição a 734 e 922°C. A ignição no ar ocorre a 150°C. O sulfeto tem elevada estabilidade térmica.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 7533 kg/m3 Ponto de fusão 1072 °C Calor de fusão 8,6 kJ/mol Ponto de ebulição 1803 °C Calor de vaporização 175 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,17 Pauling Estados de oxidação +3+2 Resistividade elétrica 94 10-8 Ω m Condutividade térmica 13,3 W/(m°C) Calor específico 196 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 1,27 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,27 Módulo de elasticidade 50 GPa Estrutura cristalina romboédrica Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: 4Sm + 3O2 → 2Sm2O3

Reação com água: 2Sm + 6H2O → 2Sm(OH)3 + 3H2

Reação com halogênios: 2Sm + 3F2 → 2SmF3 / 2Sm + 3Cl2 → 2SmCl3 / 2Sm + 3Br2 → 2SmBr3 / 2Sm + 3I2 → 2SmI3

Reação com ácido: 2Sm + 3H2SO4 → 2Sm+++ + 3SO4-- + 3H2

Aplicações: Semelhante a outros metais de terras raras, é usado em eletrodos de carbono para iluminação de estúdios e projeção de filmes. Liga de samário e cobalto é usada para produzir ímãs com resistência à desmagnetização maior do que qualquer outro material. Para dopar cristais de fluoreto de cálcio usados em lasers. O óxido é usado na produção de vidros absorventes de infravermelho, como absorvedor de nêutrons em reatores nucleares e como catalisador na desidratação e desidrogenação de álcool etílico. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 144Sm 3,07 143,911998 Estável 145Sm 0 144,913407 340 d CE p/ 145Pm 146Sm 0 145,913038 1,03 108 a α p/ 142Nd 147Sm 14,99 146,914894 Estável 148Sm 11,24 147,914819 Estável 149Sm 13,82 148,917180 Estável 150Sm 7,38 149,917273 Estável 151Sm 0 150,919929 90 a β- p/ 151Eu 152Sm 26,75 151,919728 Estável 153Sm 0 152,922094 1,929 d β- p/ 153Eu 154Sm 22,75 153,922205 Estável 155Sm 0 154,924636 22,2 m β- p/ 155Eu 156Sm 0 155,92553 9,4 h β- p/ 156Eu

EURÓPIO: elemento 63 Símbolo: Eu Número atômico: 63 Peso atômico: 151,964 Elétrons: [Xe]6s24f7 História:

De Europa. Boisbaudran, em 1890, preparou concentrado de gadolínio e samário, que apresentou linhas espectrais não pertencentes a nenhum dos dois elementos. Posteriormente, verificou-se que tais linhas eram do európio. Foi separado pela primeira vez com razoável pureza por Demarcay, em 1901. Disponibilidade:

Os principais minerais que contêm európio são a monazita (fosfato de cério, lantânio, praseodímio, neodímio, com óxido de tório) e a bastnazita (fluorcarbonato de metais de terras-raras). Foi detectada a presença no Sol e em algumas estrelas. Produção: Atualmente, é obtido pelo aquecimento de uma mistura do óxido Eu2O3 com 10% de lantânio metálico em um cadinho sob vácuo. O metal é depositado nas paredes do cadinho. Propriedades: Tem aparência de prata, é mole e dúctil. Entra em ignição no ar a cerca de 180°C. Dos metais de terras raras, é o mais reativo. Oxida-se rapidamente no ar. Reage com a água de forma similar ao cálcio.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 5244 kg/m3 Ponto de fusão 826 °C Calor de fusão 9,2 kJ/mol Ponto de ebulição 1527 °C Calor de vaporização 143,5 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade Pauling Estados de oxidação +3+2 Resistividade elétrica 90 10-8 Ω m Condutividade térmica 13,9 W/(m°C) Calor específico 182 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 3,5 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,15 Módulo de elasticidade 18 GPa Estrutura cristalina cúbica de corpo centrado Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: 4Eu + 3O2 → 2Eu2O3

Reação com água: 2Eu + 6H2O → 2Eu(OH)3 + 3H2

Reação com halogênios: 2Eu + 3F2 → 2EuF3 // 2Eu + 3Cl2 → 2EuCl3 // 2Eu + 3Br2 → 2EuBr3

Reação com ácido: 2Eu + 3H2SO4 → 2Eu+++ + 3SO4-- + 3H2

Aplicações: Bastante usado na composição do fósforo vermelho de cinescópios. Como elemento de dopagam de semicondutores para lasers. Alguns isótopos são bons absorvedores de nêutrons e podem ser empregados em reatores nucleares. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 145Eu 0 144,9163 5,93 d CE p/ 145Sm 146Eu 0 145,9172 4,57 d CE p/ 146Sm

147Eu 0 146,9167 24,4 d CE p/ 147Sm α p/ 143Pm

148Eu 0 147,9182 54,5 d CE p/ 148Sm α p/ 143Pm

149Eu 0 148,9179 93,1 d CE p/ 149Sm 150Eu 0 149,9197 36 a CE p/ 150Sm 151Eu 47,81 150,9197 Estável

152Eu 0 151,9217 13,5 a CE p/ 152Sm β- p/ 152Gd

153Eu 52,19 152,9212 Estável

154Eu 0 153,9230 8,59 a CE p/ 154Sm β- p/ 154Gd

155Eu 0 154,9229 4,76 a β- p/ 155Gd 156Eu 0 155,9248 15,2 d β- p/ 156Gd

GADOLÍNIO: elemento 64 Símbolo: Gd Número atômico: 64 Peso atômico: 157,25 Elétrons: [Xe]6s24f75d1 História: Em homenagem a Gadolin, químico finlandês. O óxido foi separado por Marignac em 1880 e o elemento foi isolado por Lecoq de Boisbaudran em 1886. Disponibilidade: Além da gadolinita (silicato de berílio, ferro e ítrio), ocorre na monazita (fosfato de cério, lantânio, praseodímio, neodímio, com óxido de tório) e na bastnazita (fluorcarbonato de metais de terras-raras). Produção: É produzido pela redução do fluoreto anidro com cálcio metálico: 2GdF3 + 3Ca → 2Gd + 3CaF2. Propriedades: Tem aspecto de prata, é maleável e dúctil. A estrutura cristalina é hexagonal e muda para cúbica de corpo centrado a 1235°C. É razoavelmente estável no ar seco mas sofre oxidação com a umidade. Reage lentamente com a água e é solúvel em ácido diluído. Tem propriedades supercondutoras. É ferromagnético e a temperatura de Curie (acima da qual o ferromagnetismo desaparece) está na faixa de temperaturas comuns de ambientes.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 7900 kg/m3 Ponto de fusão 1312 °C Calor de fusão 10 kJ/mol Ponto de ebulição 3250 °C Calor de vaporização 359 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,2 Pauling Estados de oxidação +3 Resistividade elétrica 130 10-8 Ω m Condutividade térmica 10,6 W/(m°C) Calor específico 235 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 0,94 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,26 Módulo de elasticidade 55 GPa Estrutura cristalina hexagonal Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: 4Gd + 3O2 → 2Gd2O3

Reação com água: 2Gd + 6H2O → 2Gd(OH)3 + 3H2

Reação com halogênios: 2Gd + 3F2 → 2GdF3 / 2Gd + 3Cl2 → 2GdCl3 / 2Gd + 3Br2 → 2GdBr3 / 2Gd + 3I2 → 2GdI3

Reação com ácido: 2Gd + 3H2SO4 → 2Gd+++ + 3SO4-- + 3H2

Aplicações: Compostos de gadolínio são usados em fósforos de cinescópios. Adicionados a ligas de ferro, cromo e outras, em proporções próximas de 1%, melhora a trabalhabilidade e a resistência a altas temperaturas e à oxidação. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 146Gd 0 145,9183 48,3 d CE p/ 146Eu 147Gd 0 146,9191 1,588 d CE p/ 147Eu 148Gd 0 147,9181 75 a α p/ 144Sm

149Gd 0 148,9193 9,3 d CE p/ 149Eu α p/ 145Sm

150Gd 0 149,9187 1,8 106 a α p/ 146Sm

151Gd 0 150,9203 124 d CE p/ 151Eu α p/ 147Sm

152Gd 0,20 151,9198 Estável 153Gd 0 152,9217 241,6 d CE p/ 153Eu 154Gd 2,18 153,9209 Estável 155Gd 14,80 154,9226 Estável 156Gd 20,47 155,9221 Estável 157Gd 15,65 156,9240 Estável 158Gd 24,84 157,9240 Estável 159Gd 0 158,9264 18,6 h β- p/ 159Tb 160Gd 21,86 159,9270 Estável

TÉRBIO: elemento 65 Símbolo: Tb Número atômico: 65 Peso atômico: 158,92534 Elétrons: [Xe]6s24f9 História: De Ytterby (vila sueca). Descoberto por Mosander em 1843. Disponibilidade: Entre outros, é encontrado na cerita (silicato hidratado de cério), gadolinita (silicato de berílio, ferro e ítrio), monazita (fosfato de cério, lantânio, praseodímio, neodímio, com óxido de tório), euxenita (titanoniobato de ítrio, cálcio, cério, urânio e tório), xenotima (fosfato de ítrio). Produção: O metal foi isolado há relativamente pouco tempo, com o desenvolvimento da técnica de troca iônica para separação de elementos de terras raras. Pode ser obtido pela redução do cloreto ou fluoreto anidro com cálcio em cadinho de tântalo:2TbF3 + 3Ca → 2Tb + 3CaF2. Impurezas restantes podem ser removidas por fusão a vácuo. Propriedades: Tem aspecto de prata, é maleável, dúctil e mole, podendo ser cortado com uma faca. Apresenta duas formas cristalinas, com temperatura de transição de 1289°C. É razoavelmente estável no ar. O óxido tem uma coloração marrom escuro.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 8219 kg/m3 Ponto de fusão 1356 °C Calor de fusão 10,8 kJ/mol Ponto de ebulição 3230 °C Calor de vaporização 295 kJ/mol Temperatura crítica °C Eletronegatividade s/ dado Pauling Estados de oxidação +4+3 Resistividade elétrica 120 10-8 Ω m Condutividade térmica 11,1 W/(m°C) Calor específico 182 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 1,03 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,26 Módulo de elasticidade 56 GPa Estrutura cristalina hexagonal Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: 8Tb + 7O2 → 2Tb4O7

Reação com água: 2Tb + 6H2O → 2Tb(OH)3 + 3H2

Reação com halogênios: 2Tb + 3F2 → 2TbF3 / 2Tb + 3Cl2 → 2TbCl3 / 2Tb + 3Br2 → 2TbBr3 / 2Tb + 3I2 → 2TbI3

Reação com ácido: 2Tb + 3H2SO4 → 2Tb+++ + 3SO4-- + 3H2

Aplicações: Usado, junto com o óxido de zircônio, como estabilizador em células de combustível de altas temperaturas. Borato de sódio e térbio é usado em dispositivos semicondutores.


153Tb 0 152,9234 2,34 d CE p/ 153Gd

154Tb 0 153,0247 21,5 h CE p/ 154Gd β- p/ 154Dy

155Tb 0 154,9235 5,3 d CE p/ 155Gd

156Tb 0 155,9247 5,3 d CE p/ 156Gd β- p/ 156Dy

157Tb 0 156,9240 110 a CE p/ 157Gd

158Tb 0 157,9254 180 a CE p/ 158Gd β- p/ 158Dy

159Tb 100 158,9253 Estável 160Tb 0 159,9272 72,3 d β- p/ 160Dy 161Tb 0 160,9276 6,91 d β- p/ 161Dy

DISPRÓSIO: elemento 66 Símbolo: Dy Número atômico: 66 Peso atômico: 162,50 Elétrons: [Xe]6s24f10 História: Do grego dysprositos (de difícil acesso). Descoberto em 1886 por Lecoq de Boisbaudran. O metal e também seu óxido só foram isolados de forma razoavelmente pura após o desenvolvimento de técnicas de separação por troca iônica, por volta de 1950. Disponibilidade: Ocorre em vários minerais de terras raras como xenotima (fosfato de ítrio), gadolinita (silicato de berílio, ferro e ítrio), euxenita (titanoniobato de ítrio, cálcio, cério, urânio e tório), monazita (fosfato de cério, lantânio, praseodímio, neodímio, com óxido de tório) e bastnazita (fluorcarbonato de metais de terras-raras). Os dois últimos são os mais importantes. Produção: Pode ser obtido pela redução do trifluoreto com cálcio: 2DyF3 + 3Ca → 2Dy + 3CaF2. Propriedades: Tem aspecto de prata brilhante. É mole, podendo ser cortado com uma faca. Pode ser usinado sem produzir faísca, se evitado o superaquecimento. É razoavelmente estável no ar em temperatura ambiente e é atacado e dissolvido por ácidos minerais, concentrados ou diluídos.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 8551 kg/m3 Ponto de fusão 1407 °C Calor de fusão 11,06 kJ/mol Ponto de ebulição 2567 °C Calor de vaporização 230 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,22 Pauling Estados de oxidação +3 Resistividade elétrica 91 10-8 Ω m Condutividade térmica 10,7 W/(m°C) Calor específico 167 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 0,99 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,25 Módulo de elasticidade 61 GPa Estrutura cristalina hexagonal Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: 4Dy + 3O2 → 2Dy2O3

Reação com água: 2Dy + 6H2O → 2Dy(OH)3 + 3H2

Reação com halogênios:2Dy + 3F2 → 2DyF3 / 2Dy + 3Cl2 → 2DyCl3 / 2Dy + 3Br2 → 2DyBr3 / 2Dy + 3I2 → 2DyI3 Reação com ácido: 2Dy + 3H2SO4 → 2Dy+++ + 3SO4

-- + 3H2 Aplicações: Até o momento, aplicações estão restritas ao campo científico e algumas podem ser sugeridas em razão do alto

ponto de fusão, capacidade de absorção de nêutrons e outros: reatores nucleares, lasers, análises químicas, fósforos para cinescópios. Isótopos:


152Dy 0 151,9247 2,37 h CE p/ 152Tb α p/ 148Gd

153Dy 0 152,9258 6,3 h CE p/ 153Tb α p/ 149Gd

154Dy 0 153,9244 3 106 a α p/ 150Gd 155Dy 0 154,9258 9,9 h CE p/ 155Tb 156Dy 0,06 155,9243 Estável 157Dy 0 156,9255 8,1 h CE p/ 157Tb 158Dy 0,10 157,9244 Estável 159Dy 0 158,9257 144 d CE p/ 159Tb 160Dy 2,34 159,9252 Estável 161Dy 18,91 160,9269 Estável 162Dy 25,51 161,9268 Estável 163Dy 24,90 162,9287 Estável 164Dy 28,18 163,9292 Estável 165Dy 0 164,9317 2,33 h β- p/ 165Ho 166Dy 0 165,9328 3,4 d β- p/ 166Ho

HÓLMIO: elemento 67 Símbolo: Ho Número atômico: 67 Peso atômico: 164,93032 Elétrons: [Xe]6s24f11 História: De Holmia, forma latinizada de Stockholm (Suécia). Em 1878, os químicos suíços Delafontaine e Soret anunciaram a existência de um certo elemento X. Mais tarde, de forma independente, foi descoberto pelo sueco Cleve e o nome foi dado em razão da sua cidade natal. Em 1911, Homberg preparou o óxido, uma substância de cor amarela. Disponibilidade: Encontrado em minerais como gadolinita (silicato de berílio, ferro e ítrio), monazita (fosfato de cério, lantânio, praseodímio, neodímio, com óxido de tório) e outros minerais de terras raras. A monazita contém cerca de 0,05% de hólmio. Produção: Pode ser obtido pela redução do cloreto ou fluoreto anidro com cálcio metálico. Exemplo: 2HoF3 + 3Ca → 2Ho + 3CaF2. Propriedades: No estado puro, tem aspecto de prata brilhante. É razoavelmente mole e maleável. É estável no ar em temperatura ambiente. Oxida-se rapidamente no ar úmido e em temperaturas elevadas.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 8795 kg/m3 Ponto de fusão 1461 °C Calor de fusão 17 kJ/mol Ponto de ebulição 2720 °C Calor de vaporização 265 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,23 Pauling Temperatura crítica +3 Resistividade elétrica 94 10-8 Ω m Condutividade térmica 16,2 W/(m°C) Calor específico 165 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 1,12 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,23 Módulo de elasticidade 65 GPa Estrutura cristalina hexagonal

Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: 4Ho + 3O2 → 2Ho2O3

Reação com água: 2Ho + 6H2O → 2Ho(OH)3 + 3H2

Reação com halogênios: 2Ho + 3F2 → 2HoF3 / 2Ho + 3Cl2 → 2HoCl3 / 2Ho + 3Br2 → 2HoBr3 / 2Ho + 3I2 → 2HoI3

Reação com ácido: 2Ho + 3H2SO4 → 2Ho+++ + 3SO4-- + 3H2

Aplicações: Na prática, não existem aplicações importantes. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 161Ho 0 160,9279 2,48 h CE p/ 161Dy 162Ho 0 161,9291 15 m CE p/ 161Dy 163Ho 0 162,9287 4,57 103 a CE p/ 161Dy

164Ho 0 163,9302 29 m CE p/ 161Dy β- p/ 164Er

165Ho 100 164,9303 Estável 166Ho 0 165,9323 1,117 d β- p/ 166Er 167Ho 0 166,9331 3,1 h β- p/ 167Er

ÉRBIO: elemento 68 Símbolo: Er Número atômico: 68 Peso atômico: 167,259 Elétrons: [Xe]6s24f12 História: De Ytterby (cidade sueca). Fez parte de um dos compostos separados do mineral gadolinita (silicato de berílio, ferro e ítrio) em 1842, por Mosander. Em 1905, Urbain e James conseguiram, de forma independente, isolar o óxido razoavelmente puro. O metal foi produzido pela primeira vez, com aceitável grau de pureza, por Klemm e Bommer em 1934, através da redução do cloreto anidro com vapor de potássio. Produção: De forma pura, pode ser obtido pela redução do fluoreto com cálcio metálico: 2ErF3 + 3Ca → 2Er + 3CaF2. Propriedades: Tem aspecto de prata brilhante, é mole e maleável. É relativamente estável no ar e não se oxida tão rapidamente quanto outro metal de terras raras. De forma similar a outros metais de terras raras, suas propriedades são afetadas pelo grau de pureza.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 9066 kg/m3 Ponto de fusão 1497 °C Calor de fusão 19,9 kJ/mol Ponto de ebulição 2868 °C Calor de vaporização 285 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,24 Pauling Estados de oxidação +3 Resistividade elétrica 86 10-8 Ω m Condutividade térmica 14,3 W/(m°C) Calor específico 168 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 1,22 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,24 Módulo de elasticidade 70 GPa Estrutura cristalina hexgonal Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: 4Er + 3O2 → 2Er2O3

Reação com água: 2Er + 6H2O → 2Er(OH)3 + 3H2

Reação com halogênios: 2Er + 3F2 → 2ErF3 / 2Er + 3Cl2 → 2ErCl3 / 2Er + 3Br2 → 2ErBr3 / 2Er + 3I2 → 2ErI3

Reação com ácido: 2Er + 3H2SO4 → 2Er+++ + 3SO4-- + 3H2

Aplicações: Tem algum uso em reatores nucleares e em metalurgia. Adicionado ao vanádio, reduz a dureza e melhora a trabalhabilidade. O óxido de érbio dá uma coloração rosa a vidros e esmaltes.


160Er 0 159,9291 1,19 d CE p/ 160Ho 161Er 0 160,9300 3,21 h CE p/ 161Ho 162Er 0,14 161,9288 Estável 163Er 0 162,9300 1,25 h CE p/ 163Ho 164Er 1,61 163,9292 Estável 165Er 0 164,9307 10,36 h CE p/ 165Ho 166Er 33,61 165,9303 Estável 167Er 22,93 166,9320 Estável 168Er 26,78 167,9324 Estável 169Er 0 168,9346 9,40 d β- p/ 169Tm 170Er 14,93 169,9355 Estável 171Er 0 170,9380 7,52 h β- p/ 171Tm 172Er 0 171,9394 2,05 d β- p/ 172Tm

TÚLIO: elemento 69 Símbolo: Tm Número atômico: 69 Peso atômico: 168,93421 Elétrons: [Xe]6s24f13 História: De Thule (antigo nome da Escandinávia). Descoberto por Cleve em 1879. Disponibilidade: A principal fonte é a monazita (fosfato de cério, lantânio, praseodímio, neodímio, com óxido de tório), que contém cerca de 0,007% do elemento. Já foi considerado o menos abundante dos metais de terras raras, mas posteriores descobertas o retiraram desta classificação. Produção: Pode ser obtido pela redução do óxido com lantânio metálico ou pela redução do fluoreto com cálcio (2TmF3 + 3Ca → 2Tm + 3CaF2). Propriedades: Tem aparência prata acinzentada, é mole, maleável e dúctil. Pode ser cortado com uma faca.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 9321 kg/m3 Ponto de fusão 1545 °C Calor de fusão 16,84 kJ/mol Ponto de ebulição 1950 °C Calor de vaporização 191 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,25 Pauling Estados de oxidação +3+2 Resistividade elétrica 70 10-8 Ω m Condutividade térmica 18,8 W/(m°C) Calor específico 160 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 1,33 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,21 Módulo de elasticidade 74 GPa Estrutura cristalina hexagonal Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: 4Tm + 3O → 2Tm2O3

Reação com água: 2Tm + 6H2O → 2Tm(OH)3 + 3H2

Reação com halogênios: 2Tm + 3F2 → 2TmF3 / 2Tm + 3Cl2 → 2TmCl3 / 2Tm + 3Br2 → 2TmBr3 / 2Tm + 3I2 → 2TmI3

Reação com ácido: 2Tm + 3H2SO4 → 2Tm+++ + 3SO4-- + 3H2

Aplicações: São poucas as aplicações práticas.


165Tm 0 164,9324 1,253 d CE p/ 165Er 166Tm 0 165,9336 7,70 h CE p/ 166Er 167Tm 0 166,9328 9,24 d CE p/ 167Er

168Tm 0 167,9342 93,1 d CE p/ 168Er β- p/ 168Yb

169Tm 100 168,9342 Estável

170Tm 0 169,9358 128,6 d CE p/ 170Er β- p/ 170Yb

171Tm 0 170,9364 1,92 a β- p/ 171Yb 172Tm 0 171,9384 2,65 d β- p/ 172Yb

ITÉRBIO: elemento 70 Símbolo: Yb Número atômico: 70 Peso atômico: 173,04 Elétrons: [Xe]6s24f14 História: De Ytterby (cidade sueca). Em 1878, Marignac descobriu uma nova substância, que ele chamou de ytterbia, no mineral então chamado de erbia. Urbain, em 1907, separou a ytterbia em dois componentes, batizados de neoytterbia e lutecia. São os elementos conhecidos hoje por itérbio e lutécio. Ambos foram descobertos, de forma independente, por Welsbach, na mesma época. O elemento foi isolado pela primeira vez por Klemm e Bonner em 1937, através da redução do tricloreto com potássio. Disponibilidade: A principal fonte é a monazita (fosfato de cério, lantânio, praseodímio, neodímio, com óxido de tório), que contém cerca de 0,03% de itérbio. Propriedades: Tem aspecto de prata brilhante, é mole, maleável e dúctil. Apesar de ser razoavelmente estável, deve ser armazenado em embalagens fechadas, para proteção contra ar e umidade. É atacado por ácidos minerais concentrados ou diluídos. Reage lentamente com a água.Tem três variedades alotrópicas com pontos de transição a -13 e 795°C. Na temperatura ambiente, ocorre a variedade beta, com estrutura cúbica de face centrada. Acima, a variedade gama, com estrutura cúbica de corpo centrado.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 6980 kg/m3 Ponto de fusão 824 °C Calor de fusão 7,66 kJ/mol Ponto de ebulição 1196 °C Calor de vaporização 128,9 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade s/ dado Pauling Estados de oxidação +3+2 Resistividade elétrica 28 10-8 Ω m Condutividade térmica 38,5 W/(m°C) Calor específico 154 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 2,63 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,21 Módulo de elasticidade 24 GPa Estrutura cristalina cúbica de face centrada Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: 4Yb + 3O2 → 2Yb2O3

Reação com água: 2Yb + 6H2O → 2Yb(OH)3 + 3H2

Reação com halogênios:2Yb + 3F2 → 2YbF3 / 2Yb + 3Cl2 → 2YbCl3 / 2Yb + 3Br2 → 2YbBr3 / 2Yb + 3I2 → 2YbI3

Reação com ácido: 2Yb + 3H2SO4 → 2Yb+++ + 3SO4-- + 3H2

Aplicações: Apenas experimentos metalúrgicos e químicos.


166Yb 0 165,9339 2,363 d CE p/ 166Tm 167Yb 0 166,9349 17,5 m CE p/ 167Tm 168Yb 0,13 167,9339 Estável 169Yb 0 168,9352 32,03 d CE p/ 169Tm 170Yb 3,04 169,9348 Estável 171Yb 14,28 170,9363 Estável 172Yb 21,83 171,9364 Estável 173Yb 16,13 172,9382 Estável 174Yb 31,83 173,9389 Estável 175Yb 0 174,9413 4,19 d β- p/ 175Lu 176Yb 12,76 175,9426 Estável 177Yb 0 176,9453 1,9 h β- p/ 177Lu

LUTÉCIO: elemento 71 Símbolo: Lu Número atômico: 71 Peso atômico: 174,967 Elétrons: [Xe]6s24f145d1 História: De Lutetia (antigo nome de Paris). Em 1878, Marignac descobriu uma nova substância, que ele chamou de ytterbia, no mineral então chamado de erbia. Urbain, em 1907, separou a ytterbia em dois componentes, batizados de neoytterbia e lutecia. São os elementos conhecidos hoje por itérbio e lutécio. Ambos foram descobertos de forma independente por Welsbach, na mesma época. Disponibilidade: Ocorre em quantidades muito pequenas em minerais contendo ítrio. A monazita (fosfato de cério, lantânio, praseodímio, neodímio, com óxido de tório) contém cerca de 0,003% e é sua principal fonte. Produção: Pode ser obtido pela redução do cloreto ou fluoreto anidros por um álcali ou metal alcalino terroso. Propriedades: Tem aspecto branco prateado e é relativamente estável no ar.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 9841 kg/m3 Ponto de fusão 1652 °C Calor de fusão 18,6 kJ/mol Ponto de ebulição 3402 °C Calor de vaporização 356 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,27 Pauling Estados de oxidação +3 Resistividade elétrica 56 10-8 Ω m Condutividade térmica 16,4 W/(m°C) Calor específico 154 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 0,99 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,26 Módulo de elasticidade 69 GPa Estrutura cristalina hexagonal Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: 4Lu + 3O2 → 2Lu2O3

Reação com água: 2Lu + 6H2O → 2Lu(OH)3 + 3H2

Reação com halogênios: 2Lu + 3F2 → 2LuF3 / 2Lu + 3Cl2 → 2LuCl3 / 2Lu + 3Br2 → 2LuBr3 / 2Lu + 3I2 → 2LuI3

Reação com ácido: 2Lu + 3H2SO4 → 2Lu+++ + 3SO4-- + 3H2

Aplicações: Na prática, não existem aplicações importantes.


169Lu 0 168,9377 1,419 d CE p/ 169Yb 170Lu 0 169,9385 2,01 d CE p/ 170Yb 171Lu 0 170,9379 8,24 d CE p/ 171Yb 172Lu 0 171,9391 6,70 d CE p/ 172Yb 173Lu 0 172,9389 1,37 a CE p/ 173Yb 174Lu 0 173,9403 3,3 a CE p/ 174Yb 175Lu 97,41 174,9408 Estável 176Lu 2,59 175,9427 3,6 1010 a β- p/ 176Hf 177Lu 0 176,9438 6,75 d β- p/ 177H

HÁFNIO: elemento 72 Símbolo: Hf Número atômico: 72 Peso atômico: 178,49 Elétrons: [Xe]6s24f145d2 História: De Hafnia (nome latino para Copenhague). A descoberta é atribuída a D Coster e G von Hevesey em 1932. O nome foi dado em razão da cidade onde ela ocorreu. Disponibilidade: Está sempre associado ao zircônio, cujos minerais contêm 1 a 5% de háfnio. Produção: Atualmente, é obtido pela redução do tetracloreto com magnésio ou sódio. Propriedades: É um metal dúctil com aspecto de prata brilhante. Sua propriedades são bastante influenciadas por impurezas de zircônio. De todos os elementos, zircônio e háfnio são os mais difíceis de separar. A massa específica do háfnio é cerca do dobro da do zircônio, embora quimicamente ambos sejam bastante semelhantes. É resistente a álcalis concentrados mas em altas temperaturas reage com oxigênio, nitrogênio, carbono, boro, enxofre, silício. Com halogênios, reage diretamente para formar haletos. Pode ser ligado com ferro, titânio, nióbio, tântalo e outros metais. Absorve hidrogênio a 700°C. O carboneto de háfnio é o composto binário mais refratário e o nitreto, que tem ponto de fusão de 3310°C, é o mais refratário nitreto metálico.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 13310 kg/m3 Ponto de fusão 2233 °C Calor de fusão 25,5 kJ/mol Ponto de ebulição 4602 °C Calor de vaporização 630 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,3 Pauling Estados de oxidação +4 Resistividade elétrica 30 10-8 Ω m Temp de supercondutividade 0,128 K Condutividade térmica 23 W/(m°C) Calor específico 144 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 0,59 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,37 Módulo de elasticidade 78 GPa Estrutura cristalina hexagonal Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: Hf + O2 → HfO2

Reação com água: não ocorre. Reação com halogênios: Hf + 2F2 → HfF4 // Hf + 2Cl2 → HfCl4 // Hf + 2Br2 → HfBr4 // Hf + 2I2 → HfI4

Reação com ácido: é resistente à maioria dos ácidos. Reação com base: não ocorre, mesmo se aquecido.

Aplicações: Devido às propriedades mecânicas, resistência à corrosão e absorção de nêutrons, háfnio é usado em barras de controle de reatores nucleares. Também empregado em algumas lâmpadas incandescentes e como eliminador de oxigênio em válvulas eletrônicas. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 172Hf 0 171,9395 1,87 a CE p/ 172Lu 173Hf 0 172,9407 23,6 h CE p/ 173Lu 174Hf 0,16 173,9400 2,0 1015 a α p/ 170Yb 175Hf 0 174,9415 70 d CE p/ 175Lu 176Hf 5,26 175,9414 Estável 177Hf 18,60 176,9432 Estável 178Hf 27,28 177,9437 Estável 179Hf 13,62 178,9458 Estável 180Hf 35,08 179,9465 Estável 181Hf 0 180,9491 42,4 d β- p/ 181Ta 182Hf 0 181,9506 9 106 a β- p/ 182Ta

TÂNTALO: elemento 73 Símbolo: Ta Número atômico: 73 Peso atômico: 180,9479 Elétrons: [Xe]6s24f145d3 História: Da mitologia grega Tantalus (pai de Niobe). Descoberto em 1802 por Ekeberg, com a suposição de que tântalo e nióbio eram elementos idênticos. Rowe, em 1844, e Marignac, em 1866, demonstraram que os ácidos tantálico e nióbico eram diferentes. Os primeiros pesquisadores conseguiram apenas o metal de forma impura. Von Bolton, em 1903, isolou pela primeira vez, com razoável grau de pureza. Disponibilidade: Encontrado em minerais como a columbita (tântalo-niobato de ferro e manganês) e a tantalita (tantalato e niobato de ferro e manganês). Produção: A separação do tântalo do nióbio demanda várias complexas etapas. Comercialmente o metal pode ser obtido por eletrólise do fluortantalato de potássio fundido, redução do fluortantalato de potássio com sódio ou reação do carboneto de tântalo com o óxido de tântalo. Propriedades: É um metal cinza, pesado e bastante duro. No estado puro, é dúctil e pode ser trefilado em arames finos, que são usados como filamentos para evaporar metais como o alumínio. Tem excelente resistência à corrosão em temperaturas abaixo de 150°C. É atacado somente pelo ácido fluorídrico, por soluções ácidas contendo o íon fluoreto e por trióxido de enxofre. Álcalis o atacam de forma bastante lenta. Torna-se mais reativo em altas temperaturas. O ponto de fusão é alto, inferior apenas aos do tungstênio e rênio. Filmes de óxido de tântalo são estáveis e possuem boas propriedades dielétricas. É supercondutor a -268,7°C.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 16650 kg/m3 Ponto de fusão 3017 °C Calor de fusão 36 kJ/mol Ponto de ebulição 5458 °C Calor de vaporização 735 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,5 Pauling Estados de oxidação +5 Resistividade elétrica 13 10-8 Ω m Condutividade térmica 57,5 W/(m°C) Calor específico 140 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 0,63 10-5 (1/°C)

Coeficiente de Poisson 0,34 Módulo de elasticidade 186 GPa Estrutura cristalina cúbica de corpo centrado Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: não ocorre em condições usuais. Reação com nitrogênio: não ocorre em condições usuais. Reação com água: não ocorre em condições usuais. Reação com halogênios (ocorre se aquecido): 2Ta + 5F2 → 2TaF5 / 2Ta + 5Cl2 → 2TaCl5 / 2Ta + 5Br2 → 2TaBr5 / 2Ta + 5I2 → 2TaI5

Reação com ácido: não é atacado pela maioria. Reação com base: bastante lenta em condições usuais. Aplicações: É usado na fabricação de capacitores eletrolíticos e em partes de fornos a vácuo. Também empregado em equipamentos de processamento de produtos químicos, reatores nucleares, aviões e mísseis. O tântalo é completamente imune aos líquidos do corpo humano e não é agressivo. Por isso, tem encontrado aplicações cirúrgicas. É componente de diversas ligas caracterizadas pelo alto ponto de fusão, alta resistência e boa ductilidade. Óxido de tântalo é usado em vidros especiais, de alto índice de refração, para câmaras fotográficas. Em vários casos, o tântalo é um substituto mais econômico para a platina. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 177Ta 0 176,9445 2,356 d CE p/ 177Hf 178Ta 0 177,9458 9,29 m CE p/ 178Hf 179Ta 0 178,9459 1,8 a CE p/ 179Hf

180Ta 0 179,9475 8,15 h CE p/ 180Hf β- p/ 180W

180Tam 0,012 179,9475 > 1,2 1015

a CE p/ 180Hf β- p/ 180W

181Ta 99,988 180,9480 Estável 182Ta 0 181,9502 114,43 d β- p/ 182W 183Ta 0 182,9514 5,1 d β- p/ 183W

TUNGSTÊNIO: elemento 74 Símbolo: W Número atômico: 74 Peso atômico: 183,84 Elétrons: [Xe]6s24f145d4 História: Do sueco tung e sten (pedra pesada). No século 17, mineiros na Saxônia (uma região da Alemanha) observaram que um certo tipo de pedra prejudicava a redução da cassiterita (um mineral do estanho). Deram a essa pedra um apelido em Alemão (wolfert ou wolfrahm). Por isso o metal é também chamado de volfrâmio e o símbolo é W. Axel Fredrik Cronstedt, químico sueco, observou em 1758 a existência de um mineral anormalmente pesado, que ele chamou de tung-sten (pedra pesada em sueco). Peter Woulfe, em 1779, concluiu que um novo elemento deveria existir em um mineral atualmente conhecido por volframita. Em 1781, Scheele verificou que um novo ácido poderia ser feito a partir do mineral atualmente chamado de scheelita. Em 1783, os irmãos Elhuyar prepararam um ácido a partir da volframita, que era idêntico ao obtido por Scheele (ácido túngstico). No mesmo ano, conseguiram o tungstênio pela redução do óxido com carvão vegetal. Disponibilidade: O elemento não é abundante. A concentração na crosta terrestre é cerca de 0,00013%. Ocorre em minerais como volframita (tungstato de ferro e manganês, (Fe,Mn)WO4), scheelita (tungstato de cálcio, CaWO4), ferberita (tungstato ferroso e manganoso), huebnerita (tungstato de manganês). Os minerais são normalmente achados em locais de origem magmática ou hidrotérmica. Volframita e scheelita são freqüentemente encontrados em veios resultantes da penetração de magma em fendas da crosta terrestre. Boa parte dos depósitos estão em cadeias de montanhas como os Alpes, Himalaia e cinturão do Pacífico. Os minerais de processamento comercialmente viável produzem WO3 na proporção de 0,3 a 1%. A mineração é geralmente subterrânea. São poucas as minas superficiais. Produção: Os minerais são quebrados e moídos. A concentração é feita por métodos gravitacionais combinados com outros como separação magnética. O óxido é obtido por meios químicos.

Comercialmente, o metal é obtido pela redução do óxido com hidrogênio ou carbono. Volframita concentrada pode ser processada com carvão para produzir ferro-tungstênio (FeW), que é usado como agente de liga na produção de aços. Scheelita concentrada pode ser adicionada diretamente ao aço fundido. Estima-se que cerca de 30% da produção é reciclada, a maior parte a partir de ferramentas industriais e aços. É insignificante o reaproveitamento a partir de lâmpadas, eletrodos e similares. Propriedades: No estado puro, tem uma coloração cinza aço. Tungstênio de elevada pureza pode ser cortado com serra, forjado, trefilado. O metal impuro é quebradiço e difícil de trabalhar. É o metal de mais alto ponto de fusão e o de maior resistência em temperaturas acima de 1650°C. A temperatura de ebulição está perto da temperatura da superfície solar. Sofre oxidação no ar em altas temperaturas. A resistência à corrosão é muito boa. É apenas levemente atacado pela maioria dos ácidos minerais. A expansão térmica é similar à dos vidros de borossilicato (sais oxigenados com boro e silício, usados em vidros resistentes a variações de temperatura), o que o faz ideal para uniões seladas vidro-metal. Os vidros mencionados são popularmente chamados de pírex. Tungstênio e seus compostos são geralmente de baixa toxidade.



Resistividade elétrica 5 10-8 Ω m Condutividade térmica 174 W/(m°C) Calor específico 132 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 0,45 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,28 Módulo de elasticidade 411 GPa Estrutura cristalina cúbica de corpo centrado Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: W + 3F2 → WF6

Reação com água: não ocorre em condições usuais. Reação com halogênios: W + 3F2 → WF6

As reações com cloro e bromo ocorrem acima de 260°C:W + 3Cl2 → WCl6 / 2W + 5Cl2 → 2WCl5 / W + 3Br2 → WBr6

Aparentemente, não reage com iodo. Reação com ácido: é resistente à maioria. Reação com base: não ocorre. Aplicações: Amplamente empregado em filamentos de lâmpadas e válvulas eletrônicas. Em elementos de aquecimento para fornos elétricos. Contatos elétricos de alta robustez. Aços rápidos e várias outras ligas de aço contêm tungstênio. E muitas outras aplicações aeroespaciais e de alta temperatura. Carboneto de tungstênio (WC) é um material quase tão duro quanto diamante e usado em ferramentas para cortar metais e em brocas de perfuração. É uma das aplicações mais importantes do metal. Tungstatos de cálcio e de magnésio são usados em lâmpadas fluorescentes. Dissulfeto de tungstênio é um lubrificante seco, estável a 500°C. Sais e outros compostos de tungstênio são usados na indústria química, em tintas, etc. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 178W 0 177,9459 21,6 d CE p/ 178Ta 179W 0 178,9471 38 m CE p/ 179Ta 180W 0,12 179,9467 Estável 181W 0 180,9482 121,2 d CE p/ 181Ta 182W 26,50 181,9482 Estável 183W 14,31 182,9502 Estável 184W 30,64 183,9509 Estável

185W 0 184,9534 74,8 d β- p/ 185Re 186W 28,43 185,9544 Estável 187W 0 186,9572 23,9 h β- p/ 187Re 188W 0 187,9585 69,4 d β- p/ 188Re

RÊNIO: elemento 75 Símbolo: Re Número atômico: 75 Peso atômico: 186,207 Elétrons: [Xe]6s24f145d5 História: Do latim Rhenus (o rio Reno). Em 1925, Noddack, Tacke, e Berg observaram a presença do elemento em minerais de platina, na columbita (tântalo-niobato de ferro e manganês), na gadolinita (silicato de berílio, ferro e ítrio) e na molibdenita (sulfeto de molibdênio). Em 1928, conseguiram extrair 1 g de rênio a partir do processamento de aproximadamente 660 kg de molibdenita. Disponibilidade: Não ocorre de forma livre e não há um mineral específico. Encontra-se distribuído pela crosta terrestre, na proporção estimada de 0,001 ppm. Produção: Comercialmente é obtido como subproduto do processamento de alguns minerais, como os de molibdênio. Propriedades: Tem aspecto branco prateado e, no estado recozido, é bastante dúctil, podendo ser trabalhado a frio. A massa específica é elevada, superada apenas pela platina, irídio e ósmio. O ponto de fusão também é alto, inferior apenas ao tungstênio e carbono. Ligas de rênio e molibdênio são supercondutoras a 10K.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 21020 kg/m3 Ponto de fusão 3186 °C Calor de fusão 33,2 kJ/mol Ponto de ebulição 5596 °C Calor de vaporização 705 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,9 Pauling Estados de oxidação +7+6+4+2-1 Resistividade elétrica 18 10-8 Ω m Condutividade térmica 47,9 W/(m°C) Calor específico 137 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 0,62 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,3 Módulo de elasticidade 463 GPa Estrutura cristalina hexagonal Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: 4Re + 7O2 → 2Re2O7

Reação com água: não ocorre em condições usuais. Reação com halogênios: Re + 3F2 → ReF6 // 2Re + 7F2 → 2ReF7

Sem dados para os demais. Reação com ácido: não é atacado pelos ácidos clorídrico e fluorídrico. Reage com os ácidos nítrico e sulfúrico concentrado. Reação com base: s/ dados. Aplicações: Em filamentos para espectrógrafos e detectores de íons. Em contatos elétricos de alta resistência ao desgaste. Em termopares (com tungstênio) para temperaturas até 2200°C. Fios de rênio são usados em lâmpadas de flash para fotografia. Como catalisador em processos químicos diversos. Como aditivo em ligas de tungstênio e de molibdênio, para melhorar propriedades físicas. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 182Re 0 181,9512 2,67 d CE p/ 182W

183Re 0 182,9508 70 d CE p/ 183W 184Re 0 183,9525 38 d CE p/ 184W 185Re 37,4 184,9530 Estável

186Re 0 185,9550 3,78 d CE p/ 186W β- p/ 186Os

187Re 62,6 186,9557 Estável 188Re 0 187,9581 16,94 h β- p/ 188Os 189Re 0 188,9592 24 h β- p/ 189Os

ÓSMIO: elemento 76 Símbolo: Os Número atômico: 76 Peso atômico: 190,23 Elétrons: [Xe]6s24f145d6 História: Do grego osme (cheiro). Descoberto em 1803 por Tennant no resíduo formado pela ação da água régia (mistura, na proporção de 3 para 1, de ácido clorídrico a 35% e ácido nítrico a 65%) na platina bruta. Disponibilidade: Ocorre junto à platina e a outros metais do grupo. Também em minerais de níquel, em minúsculas proporções, mas comercialmente extraível. Propriedades: É um metal de aspecto branco azulado, bastante duro e quebradiço, mesmo em altas temperaturas. A massa específica é praticamente igual à do irídio e ambos formam o par dos elementos mais pesados. É tóxico, exigindo cuidados e proteções adequados. O tetróxido é altamente tóxico, funde a 30°C e ferve a 130°C sob pressão normal.


Estados de oxidação +8+6+4 +3+2 0-2

Resistividade elétrica 8,1 10-8 Ω m Condutividade térmica 87,6 W/(m°C) Calor específico 131 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 0,51 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,25 Estrutura cristalina hexagonal Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: Os + 2O2 → OsO4

Reação com água: não ocorre em condições usuais. Reação com halogênios: Os + 3F2 → OsF6 // Os + 2Cl2 → OsCl4 // Os + 2Br2 → OsBr4

Sem dado para iodo. Reação com ácido: s/ dado. Reação com base: s/ dado. Aplicações: O tetróxido é usado para detectar impressões digitais e como corante para análises em microscópios. O metal é quase sempre usado para formar ligas bastantes duras com outros metais do grupo da platina. Tais ligas são empregadas em eixos e agulhas de instrumentos, contatos elétricos, etc. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 182Os 0 181,9522 21,5 h CE p/ 182Re 183Os 0 182,9531 13 h CE p/ 183Re 184Os 0,02 183,9525 Estável 185Os 0 184,9540 93,6 d CE p/ 185Re 186Os 1,59 185,9538 Estável

187Os 1,96 186,9557 Estável 188Os 13,24 187,9558 Estável 189Os 16,15 188,9581 Estável 190Os 26,26 189,9584 Estável 191Os 0 190,9609 15,4 d β- p/ 191Ir 192Os 40,78 191,9615 Estável 193Os 0 192,9641 30,5 h β- p/ 193Ir 194Os 0 193,9652 6,0 a β- p/ 194Ir

IRÍDIO: elemento 77 Símbolo: Ir Número atômico: 77 Peso atômico: 192,217 Elétrons: [Xe]6s24f145d7 História: Do latim iris (arco íris). Descoberto por Tennant em 1803, no resíduo da platina bruta dissolvida por água régia (mistura, na proporção de 3 para 1, de ácido clorídrico a 35% e ácido nítrico a 65%). Os seus sais são coloridos, motivo da origem do nome. Disponibilidade: Ocorre de forma nativa, associado à platina e a metais similares. Também obtido como subproduto da mineração do níquel. Propriedades: É um metal similar à platina, mas com um aspecto levemente amarelado. Irídio é o metal de maior resistência à corrosão. Não é atacado por qualquer ácido, nem mesmo por água régia. É atacado por sais fundidos como cloreto de sódio e cianeto de sódio. É muito duro e quebradiço e, por isso, de difícil usinagem. Ao lado do ósmio, é o metal de maior massa específica.


Estados de oxidação +6+4+3 +2+1 0-1

Resistividade elétrica 4,7 10-8 Ω m Condutividade térmica 147 W/(m°C) Calor específico 130 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 0,64 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,26 Módulo de elasticidade 528 GPa Estrutura cristalina cúbica de face centrada Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: Ir + O2 → IrO2 (ocorre com aquecimento). Reação com água: não ocorre. Reação com halogênios: 2Ir + 3F2 → 2IrF3 / 2Ir + 3Cl2 → 2IrCl3 / 2Ir + 3Br2 → 2IrBr3 / 2Ir + 3I2 → 2IrI3

Reação com ácido: não ocorre. Aplicações: Usado para endurecer platina, em cadinhos, em peças e partes que operam sob altas temperaturas, em contatos elétricos. Uma barra feita de liga de 90% platina e 10% irídio foi usada, até 1960, como padrão para a unidade de comprimento do Sistema Internacional (metro). Ligas de irídio e ósmio têm aplicações em instrumentos. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 188Ir 0 187,9589 1,72 d CE p/ 188Os 189Ir 0 188,9587 13,2 d CE p/ 189Os 190Ir 0 189,9606 11,8 d CE p/ 190Os

191Ir 37,3 190,9606 Estável 192Ir 0 191,9626 73,83 d β- p/ 192Pt 193Ir 62,7 192,9629 Estável

PLATINA: elemento 78 Símbolo: Pt Número atômico: 78 Peso atômico: 195,078 Elétrons: [Xe]6s14f145d9 História: Do espanhol platina (pequena prata). O metal era usado pelos índios, em épocas anteriores a Cristóvão Colombo. Disponibilidade: Ocorre de forma nativa, acompanhado de pequenas quantidades de metais da mesma família (irídio, ósmio, paládio, rutênio e ródio). Também, em pequenas proporções, em minerais de níquel. Propriedades: É um metal de aparência nobre, branco prateado. No estado puro, é maleável e dúctil. Não é oxidado pelo ar em qualquer temperatura mas é corroído por halogênios, cianetos, enxofre e álcalis. Não sofre ação dos ácidos clorídrico e nítrico mas é atacado se eles são misturados (água régia), formando o ácido cloroplatínico. Uma mistura de hidrogênio e oxigênio explode na presença de platina. Um fio fino de platina é aquecido até o rubro se exposto a vapores de álcool metílico, devido à ação catalisadora, convertendo o álcool em formaldeído. De forma similar ao paládio, absorve grande volume de hidrogênio em temperatura ambiente e o libera se aquecido.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 21090 kg/m3 Ponto de fusão 1768,3 °C Calor de fusão 20 kJ/mol Ponto de ebulição 3825 °C Calor de vaporização 490 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 2,28 Pauling Estados de oxidação +4+2 0 Resistividade elétrica 10,6 10-8 Ω m Condutividade térmica 72 W/(m°C) Calor específico 133 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 0,88 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,38 Módulo de elasticidade 168 GPa Estrutura cristalina cúbica de face centrada Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: não ocorre. Reação com água: não ocorre. Reação com halogênios: s/ dado. Reação com ácido: não reage, exceto com água régia. Reação com base: s/ dado. Aplicações: O metal é amplamente usado em joalheria. Também em fios para resistências de fornos, vasos de laboratório, instrumentos como termopares, contatos elétricos, odontologia. A expansão térmica é quase idêntica à de alguns tipos de vidro e, por isso, é usado em uniões seladas vidro-metal. Ligas de platina e cobalto têm propriedades magnéticas e são usadas em ímãs de alta capacidade. Na forma granulada, é excelente catalisador, empregado em processos de produção de ácido sulfúrico e no craqueamento de derivados de petróleo. Também como catalisador em células de combustível. Anodos de platina são usados em proteção catódica. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 190Pt 0,014 189,9599 Estável 191Pt 0 190,9617 2,96 d CE p/ 191Ir 192Pt 0,782 191,9610 Estável 193Pt 0 192,9630 60 a CE p/ 193Ir

194Pt 32,967 193,9627 Estável 195Pt 33,832 194,9648 Estável 196Pt 25,242 195,9649 Estável 197Pt 0 196,9673 18,3 h β- p/ 197Au 198Pt 7,163 197,9679 Estável

OURO: elemento 79 Símbolo: Au Número atômico: 79 Peso atômico: 196,96654 Elétrons: [Xe]6s14f145d10 História: Do latim aurum. Conhecido desde tempos remotos. Disponibilidade: Ocorre de forma livre e em teluretos, em geral, em veios e depósitos aluviais. Também ocorre na água do mar, em proporções de 0,1 a 2 mg/t, dependendo do local. Entretanto, ainda não há um processo economicamente viável para a extração. Produção: O metal é separado de outros minerais por lavagens e processos como cianetação, amálgama, fusão. Para o refino, é comum o uso da eletrólise. Propriedades: No estado puro, o ouro é considerado o mais belo de todos os elementos. Se maciço, tem o aspecto amarelo característico, mas, se pulverizado, pode ser preto, vermelho ou violeta. É o metal mais maleável e dúctil. Um grama pode ser laminado em uma extensão de até, aproximadamente, um metro quadrado. É bom condutor de calor e eletricidade e, quimicamente, não é atacado pela maioria dos reagentes. Entretanto, é atacado por uma mistura de uma parte de ácido nítrico e 3 partes ácido clorídrico. Daí o nome água régia para a mistura (ataca o rei dos metais). Por ser bastante mole, normalmente, é ligado com outros metais para aumentar a dureza. Tradicionalmente, o teor de ouro em uma liga é dado em quilates, correspondendo 24 quilates ao ouro puro. Assim, por exemplo, uma liga de 18 quilates tem 75% de ouro (em outro sentido, o quilate é uma unidade de massa usada para pedras preciosas, equivalente a aproximadamente 200 miligramas).

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 19300 kg/m3 Ponto de fusão 1064,18 °C Calor de fusão 12,5 kJ/mol Ponto de ebulição 2856 °C Calor de vaporização 330 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 2,54 Pauling Estados de oxidação +3+1 Resistividade elétrica 2,2 10-8 Ω m Condutividade térmica 320 W/(m°C) Calor específico 129 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 1,42 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,44 Módulo de elasticidade 78 GPa Estrutura cristalina cúbica de face centrada Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: não ocorre. Reação com água: não ocorre. Reação com halogênios: 2Au + 3Cl2 → 2AuCl3 // 2Au + 3Br2 → 2AuBr3 // 2Au + I2 → 2AuI Reação com ácido: não reage, exceto com água régia. Reação com base: não reage. Aplicações: Amplamente usado em joalheria, peças decorativas, odontologia, eletrodeposição. No passado, foi bastante empregado em moedas e como padrão monetário. Alguns satélites têm partes revestidas de ouro, por ser um bom refletor de infravermelho. Isótopos:

Símbolo % natural Massa Meia vida Decaimento

194Au 0 193,9653 1,64 d CE p/ 194Pt 195Au 0 194,9650 186,12 d CE p/ 195Pt

196Au 0 196,9666 6,18 d CE p/ 196Pt β- p/ 196Hg

197Au 100 196,9665 Estável 198Au 0 197,9682 2,694 d β- p/ 198Hg 199Au 0 198,9687 3,14 d β- p/ 199Hg

MERCÚRIO: elemento nº 80 Símbolo: Hg Número atômico: 80 Peso atômico: 200,59 Elétrons: [Xe]6s24f145d10 História: Do planeta Mercúrio. Conhecido pelos antigos chineses e hindus. Encontrado em tumbas egípcias de 1500 AC. Disponibilidade: O principal mineral é o cinabre (sulfeto de mercúrio, HgS). Produção: Pode ser obtido pelo aquecimento do cinabre em uma corrente de ar e posterior condensação do vapor: HgS + O2 → Hg + SO2. Propriedades: Dos metais mais comuns, é o único líquido em temperatura ambiente. É pesado, tem aspecto branco prateado, pobre condutor de calor e de eletricidade. Forma facilmente ligas, chamadas amálgamas, com outros metais como ouro, prata, estanho. Foi verificado que uma descarga elétrica pode fazer o vapor de mercúrio combinar com neônio, argônio, criptônio e xenônio. É perigosamente venenoso. Atua de forma cumulativa, sendo facilmente absorvido pelas vias respiratórias, gastrintestinais e pela pele. Deve ser manipulado com o devido cuidado e com todos os meios de proteção necessários.

Grandeza Valor Unidade Massa específica (líquido a 25°C) 13533 kg/m3 Ponto de fusão -38,83 °C Calor de fusão 2,29 kJ/mol Ponto de ebulição 356,73 °C Calor de vaporização 59,2 kJ/mol Temperatura crítica 1477 °C Eletronegatividade 2,0 Pauling Estados de oxidação +2+1 Resistividade elétrica 96 10-8 Ω m Condutividade térmica 8,3 W/(m°C) Calor específico 139 J/(kg°C) Estrutura cristalina romboédrica Compostos e/ou reações: Os principais sais são: cloreto de mercúrio (poderoso veneno), cloreto mercuroso (calomelano, talvez ainda usado em medicina), fulminato de mercúrio (explosivo usado em detonadores), sulfato de mercúrio (vermelhão, pigmento vermelho empregado em tintas). Reação com oxigênio (acima de 350°C): 2Hg + O2 → 2HgO Reação com água: não ocorre em condições usuais. Reação com halogênios: Hg + F2 → HgF2 // Hg + Cl2 → HgCl2 // Hg + Br2 → HgBr2 // Hg + I2 → HgI2

Reação com ácido: entre outros, reage com ácido nítrico concentrado ou diluído e com ácido sulfúrico concentrado. Reação com base: não ocorre em condições usuais. Aplicações: Equipamentos e instrumentos de laboratório como termômetros, barômetros. Lâmpadas de vapor de mercúrio, chaves elétricas. Na fabricação de pesticidas, produção de soda cáustica e cloro, odontologia, baterias, como catalisador, etc. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 194Hg 0 193,9654 520 a CE p/ 194Au 195Hg 0 194,9666 9,5 h CE p/ 195Au

196Hg 0,15 195,9658 Estável 197Hg 0 196,9672 2,672 d CE p/ 197Au 198Hg 9,97 197,9667 Estável 199Hg 16,87 198,9683 Estável 200Hg 23,10 199,9683 Estável 201Hg 13,18 200,9703 Estável 202Hg 29,86 201,9706 Estável 203Hg 0 202,9729 46,61 d β- p/ 203Tl 204Hg 6,87 203,9735 Estável

TÁLIO: elemento 81 Símbolo: Tl Número atômico: 81 Peso atômico: 204,3833 Elétrons: [Xe]6s24f145d106p1 História: Do grego thallos (ramo verde). Descoberto por espectroscopia em 1861 por Crookes. O nome foi dado em razão das linhas verde características do espectro. Foi isolado em 1862 por Crookes e Lamy. Disponibilidade: Presente em minerais como a pirita (sulfeto de ferro) e outros. Manganês encontrado no fundo dos oceanos contém tálio. Propriedades: Recém exposto ao ar, tem um aspecto metálico brilhante mas rapidamente se transforma em cinza azulado, semelhante ao chumbo, devido à formação do óxido. É bastante mole e maleável, podendo ser cortado com uma faca. Tálio e seus compostos são tóxicos, devendo ser manuseados com os devidos cuidados e proteções. Há suspeita de ser cancerígeno.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 11850 kg/m3 Ponto de fusão 303,5 °C Calor de fusão 4,2 kJ/mol Ponto de ebulição 1473 °C Calor de vaporização 165 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,62 Pauling Estados de oxidação +3+1 Resistividade elétrica 15 10-8 Ω m Condutividade térmica 46,1 W/(m°C) Calor específico 129 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 2,99 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,45 Módulo de elasticidade 8 GPa Estrutura cristalina hexagonal Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: 2Tl + O2 → Tl2O Reação com água (ocorre lentamente): 2Tl + 2H2O → 2TlOH + H2

Reação com halogênios:2Tl + 3F2 → 2TlF3 // 2Tl + 3Cl2 → 2TlCl3 // 2Tl + 3Br2 → 2TlBr3

Reação com ácido: s/ dado. Reação com base: s/ dado. Aplicações: Sulfato de tálio é usado como veneno para ratos. É insípido e inodoro, sua presença não é percebida pelo animal. Sulfeto de tálio é usado em fotocélulas devido à mudança da condutividade elétrica sob ação de luz infravermelha. Cristais de brometo e iodeto de tálio são usados em dispositivos óticos para infravermelho. Tálio, com enxofre ou selênio e arsênio, é empregado na produção de vidros com baixo ponto de fusão (125 a 150°C). Óxido de tálio é usado em vidros com alto índice de refração. Foi usado no tratamento de algumas doenças de pele mas sua toxidade restringiu a aplicação. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 200Tl 0 199,9710 1,087 d CE p/ 200Hg

201Tl 0 200,9708 3,04 d CE p/ 201Hg 202Tl 0 201,9721 12,23 d CE p/ 202Hg 203Tl 29,524 202,9723 Estável

204Tl 0 203,9739 3,78 a CE p/ 204Hg β- p/ 204Pb

205Tl 70,476 204,9744 Estável

CHUMBO: elemento 82 Símbolo: Pb Número atômico: 82 Peso atômico: 207,2 Elétrons: [Xe]6s24f145d106p2 História: Do latim plumbum. Conhecido desde tempos remotos. Os alquimistas acreditavam que o chumbo era o metal mais antigo e o associaram ao planeta Saturno. Disponibilidade: Pode ser encontrado de forma livre, mas raramente. O principal mineral é a galena (sulfeto de chumbo, PbS). Existem outros como anglesita (sulfato de chumbo. Assim chamada porque é extraída das minas da ilha de Anglesey, Inglaterra) e cerusita (carbonato de chumbo). Produção: Da galena, pode ser obtido pelo aquecimento, formando o óxido e posterior redução com carbono: 2PbS + 3O2 → 2PbO + 2SO2

PbO + C → Pb + CO PbO + CO → Pb + CO2 Propriedades: É um metal de aspecto cinza prateado, mole, dúctil e maleável, pobre condutor de eletricidade. Pode ser endurecido com a adição de pequenas proporções de antimônio ou outros metais. É bastante resistente à corrosão. Alguns tubos de chumbo da época do Império Romano ainda estão em uso. Pode ser considerado um dos metais mais estáveis. É atacado pelo ácido nítrico, mas não é pelos ácidos sulfúrico e clorídrico. É venenoso, de ação cumulativa. Cuidados e proteções devem ser usados no manuseio. Ações para prevenir e reparar contaminações ambientais são comuns nos tempos atuais. Propriedades: É um metal de aspecto cinza prateado, mole, dúctil e maleável, pobre condutor de eletricidade. Pode ser endurecido com a adição de pequenas proporções de antimônio ou outros metais. É bastante resistente à corrosão. Alguns tubos de chumbo da época do Império Romano ainda estão em uso. Pode ser considerado um dos metais mais estáveis. É atacado pelo ácido nítrico, mas não é pelos ácidos sulfúrico e clorídrico. É venenoso, de ação cumulativa. Cuidados e proteções devem ser usados no manuseio. Ações para prevenir e reparar contaminações ambientais são comuns nos tempos atuais.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 11340 kg/m3 Ponto de fusão 327,46 °C Calor de fusão 4,77 kJ/mol Ponto de ebulição 1749 °C Calor de vaporização 178 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 2,33 Pauling Estados de oxidação +4+2 Resistividade elétrica 21 10-8 Ω m Condutividade térmica 35 W/(m°C) Calor específico 127 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 2,89 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,44 Módulo de elasticidade 16 GPa Estrutura cristalina cúbica de face centrada Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio (acima de 600°C): 2Pb + O2 → 2PbO Reação com nitrogênio: s/ dado. Reação com água: não ocorre. Reação com halogênios:

Pb + F2 → PbF2

Pb + Cl2 → PbCl2

Reação com ácido: não reage com ácido sulfúrico. É lentamente atacado pelos ácidos nítrico e clorídrico. Reação com base: ocorre de forma bastante lenta. Aplicações: Chumbo e seu dióxido são extensivamente usados em baterias chumbo-ácidas para fins automotivos e outros. Em ligas para soldas, metais de tipografia, metais antifricção. Em coberturas de cabos elétricos, munições. É um ótimo absorvente de radiação, usado em proteções contra raios X e em reatores nucleares. Silicato de chumbo, PbSiO3, é um cristal branco usado em tecidos à prova de fogo. Compostos são usados em tintas e inseticidas mas a toxidade tem restringido tais aplicações. Exemplos de pigmentos: PbWO4 (amarelo), PbCrO4 (amarelo cromo), Pb3O4 (vermelho), 2PbCO3.Pb(OH)2 (branco). Óxido de chumbo é usado para fabricar vidros de altos índices de refração. A galena teve uma aplicação marcante na história das telecomunicações: foi usada como retificador para demodulação do sinal nos primeiros receptores de rádio. Isótopos: Isótopos de chumbo são produtos finais das três séries de elementos radioativos naturais: 206Pb para os de urânio, 207Pb para os de actínio, 208Pb para os de tório.

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 200Pb 0 199,9718 21,5 h CE p/ 200Tl 201Pb 0 200,9729 9,33 h CE p/ 201Tl

202Pb 0 201,9721 5,3 104 a CE p/ 202Tl α p/ 198Hg

203Pb 0 202,9734 2,1615 d CE p/ 203Tl 204Pb 1,4 203,9730 Estável 205Pb 0 204,9745 1,51 107 a CE p/ 205Tl 206Pb 24,1 205,9744 Estável 207Pb 22,1 206,9759 Estável 208Pb 52,4 207,9766 Estável 209Pb 0 208,9811 3,253 h β- p/ 209Bi

210Pb 0 209,9842 22,6 a β- p/ 210Bi α p/ 206Hg

211Pb 0 210,9887 36,1 m β- p/ 211Bi 212Pb 0 211,9919 10,64 h β- p/ 212Bi

BISMUTO: elemento 83 Símbolo: Bi Número atômico: 83 Peso atômico: 208,98038 Elétrons: [Xe]6s24f145d106p3 História: Do alemão weisse masse (massa branca), posteriormente transformado em Wisuth e Bisemutum. Era confundido com estanho e chumbo. Em 1753, Claude Geoffroy the Younger verificou que era elemento distinto. Disponibilidade: Pode ser encontrado de forma nativa. O principal mineral é a bismutinita (sulfeto de bismuto, Bi2S3). Também obtido como subproduto do refino de minerais de cobre, chumbo, estanho, prata e ouro. Produção: Pode ser obtido pela redução do óxido com carbono. Propriedades: É um metal quebradiço, de aspecto branco avermelhado. De todos os metais, é o de maior diamagnetismo e o de menor condutividade térmica depois do mercúrio. Tem o mais alto efeito Hall e é pobre condutor de eletricidade. O bismuto se expande em 3,32% na solidificação. No ar, queima com chama azul e fumaça amarela do óxido formado. Com água, sais solúveis de bismuto formam sais básicos insolúveis.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 9780 kg/m3 Ponto de fusão 271,3 °C Calor de fusão 10,9 kJ/mol Ponto de ebulição 1564 °C Calor de vaporização 160 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C

Eletronegatividade 2,02 Pauling Estados de oxidação +5+3 Resistividade elétrica 130 10-8 Ω m Condutividade térmica 7,87 W/(m°C) Calor específico 122 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 1,34 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,33 Módulo de elasticidade 32 GPa Estrutura cristalina romboédrica Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio (aquecido): 4Bi + 3O2 → 2Bi2O3

Reação com nitrogênio: s/ dado. Reação com água (aquecido ao rubro): 2Bi + 3H2O → Bi2O3 + 3H2

Reação com halogênios: 2Bi + 3F2 → 2BiF3 // 2Bi + 3Cl2 → 2BiCl3 // 2Bi + 3Br2 → 2BiBr3 // 2Bi + 3I2 → 2BiI3

Reação com ácido: 4Bi + 3O2 + 12HCl → 4BiCl3 + 6H2O Reação com base: s/ dado. Aplicações: Com metais como estanho e cádmio, forma ligas de baixo ponto de fusão, que são usadas em fusíveis e detectores de chama. Na produção de aços maleáveis e como catalisador para fabricação de fibras de acrílico. Também empregado em termopares e em reatores nucleares. Oxicloreto de bismuto é usado em cosméticos. Subnitrato e subcarbonato de bismuto têm aplicações medicinais. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 205Bi 0 204,9774 15,31 d CE p/ 205Pb 206Bi 0 205,9785 6,243 d CE p/ 206Pb 207Bi 0 206,9785 35 a CE p/ 207Pb 208Bi 0 207,9797 3,68 105 a CE p/ 208Pb 209Bi 100 208,9804 Estável

210Bi 0 209,9841 5,01 d β- p/ 210Po α p/ 206Tl

POLÔNIO: elemento 84 Símbolo: Po Número atômico: 84 Peso atômico: 209 Elétrons: [Xe]6s24f145d106p4 História: De Polônia, terra natal de Mme Curie. Foi o primeiro elemento descoberto por Mme Curie. Em 1898, na pesquisa da radioatividade na uraninita, mineral de urânio. Disponibilidade: É um elemento natural muito raro. Minerais de urânio contêm apenas cerca de 100 microgramas por tonelada. Assim, na tabela de isótopos, é considerado não existente na natureza. Produção: Pesquisadores descobriram, em 1934, que o isótopo de bismuto 210Bi, similar ao polônio, era obtido pelo bombardeio do bismuto natural 209Bi com nêutrons. Atualmente é preparado desta forma, com o fluxo de nêutrons de reatores nucleares. Propriedades: É um metal de baixo ponto de fusão e bastante volátil. A 55°C, 50% é vaporizado em 45 horas. É um emissor de partículas alfa, com meia vida de 138,38 dias. A energia liberada é grande (140W/g). Uma cápsula com cerca de meio grama atinge temperaturas acima de 500°C. Forma também uma luminescência azul, devido à excitação dos átomos dos gases que a cercam. Ácidos diluídos o atacam rapidamente. Pouco é atacado por álcalis. São conhecidas duas variedades alotrópicas. O polônio, em especial o isótopo 210Po, é altamente perigoso para a saúde devido à absorção das partículas alfa pelos tecidos. Equipamentos e procedimentos adequados são absolutamente necessários, mesmo com quantidades na faixa de miligramas ou microgramas. A máxima quantidade permissível para ingestão é de apenas 6,8 10-12 g. Em peso, representa um perigo 2,5 1011 vezes maior que o do ácido cianídrico.


Massa específica do sólido 9196 kg/m3 Ponto de fusão 254 °C Calor de fusão 13 kJ/mol Ponto de ebulição 962 °C Calor de vaporização 100 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 2,0 Pauling Estados de oxidação +6+4+2 Resistividade elétrica 43 10-8 Ω m Condutividade térmica 20 W/(m°C) Calor específico 120 J/(kg°C) Estrutura cristalina monoclínica Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: Po + O2 → PO2

Reação com nitrogênio: s/ dado. Reação com água: s/ dado. Reação com halogênios: Po + 2Cl2 → PoCl4 // Po + 2Br2 → PoBr4 // Po + 2I2 → PoI4 Reação com ácido: s/ dado Reação com base: s/ dado. Aplicações: Pesquisa-se o uso como emissor de radiação alfa em fontes termoelétricas de baixo peso, para satélites espaciais. Pode ser misturado ou ligado com berílio para formar uma fonte de nêutrons. Tem sido usado em dispositivos para eliminar cargas eletrostáticas em processos industriais mas fontes de radiação beta são mais comuns e menos perigosas. Isótopos:


206Po 0 205,9805 8,8 d CE p/ 206Bi α p/ 202Pb

207Po 0 206,9816 5,80 h CE p/ 207Bi α p/ 203Pb

208Po 0 207,9812 2,898 a CE p/ 208Bi α p/ 204Pb

209Po 0 208,9824 102 a CE p/ 209Bi α p/ 205Pb

210Po 0 209,9829 138,38 d α p/ 206Pb

ASTATÍNIO: elemento 85 Símbolo: At Número atômico: 85 Peso atômico: 210 Elétrons: [Xe]6s24f145d106p5 História: Do grego astatos (instável). Sintetizado pelo bombardeio de bismuto com partículas alfa, em 1940, por Corson, MacKenzie e Segre. Disponibilidade: Existem traços em isótopos naturais de urânio e tório e estima-se que a quantidade total na crosta terrestre seja de apenas algumas dezenas de gramas. Produção: Pode ser obtido pelo bombardeio do bismuto com partículas alfa de alta energia: 209Bi + α → 211At + 2n. É separado do metal por meio de destilação com ar aquecido. Propriedades: É um halogênio altamente radioativo e, quimicamente, comporta-se como a maioria deles, em especial como o iodo.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido s/ dado kg/m3 Ponto de fusão 302 °C Calor de fusão ≅ 6 kJ/mol Ponto de ebulição s/ dado °C Calor de vaporização ≅ 40 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C

Eletronegatividade 2,2 Pauling Estados de oxidação +7+5+3+1-1 Resistividade elétrica s/ dado 10-8 Ω m Temp de supercondutividade s/ dado K Condutividade térmica 1,7 W/(m°C) Calor específico s/ dado J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica s/ dado 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson s/ dado Módulo de elasticidade s/ dado GPa Estrutura cristalina s/ dado Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: s/ dado. Reação com nitrogênio: s/ dado. Reação com água: s/ dado. Reação com halogênios: At2 + Br2 → 2AtBr // At2 + I2 → 2AtI Reação com ácido: reage com ácidos clorídrico e nítrico diluídos. Reação com base: s/ dado. Aplicações: Devido às curtas meias-vidas dos isótopos, não há aplicações práticas. Isótopos: A existência natural é considerada nula em razão da raridade da ocorrência.


207At 0 206,9858 1,81 h CE p/ 207Po α p/ 203Bi

208At 0 207,9866 1,63 h CE p/ 208Po α p/ 204Bi

209At 0 208,9862 5,4 h CE p/ 209Po α p/ 205Bi

210At 0 209,9871 8,1 h CE p/ 210Po α p/ 206Bi

211At 0 210,9875 7,21 h CE p/ 211Po α p/ 207Bi

RADÔNIO: elemento 86 Símbolo: Rn Número atômico: 86 Peso atômico: 222 Elétrons: [Xe]6s24f145d106p6 História: De rádio. Descoberto em 1900 por Dorn que o chamou de emanação do rádio. Isolado em 1908 por Ramsay e Gray. Disponibilidade: Encontrado na atmosfera terrestre na proporção de uma parte em 1021. Também em algumas águas minerais. Desde que um produto do decaimento do elemento rádio, na tabela de isótopos, não é considerado de existência natural. Produção: Teoricamente, pode ser obtido pela destilação fracionada do ar líquido. Entretanto, é mais fácil obtê-lo a partir do decaimento de um isótopo de rádio. Exemplo: 226Ra → 222Rn + α. Propriedades: É essencialmente inerte e ocupa o último lugar do grupo de gases nobres na tabela periódica. Em temperaturas comuns, é um gás incolor. Resfriado abaixo do ponto de solidificação, exibe uma fosforescência brilhante, que se torna amarela com a redução da temperatura e vermelha alaranjada na temperatura do ar líquido. Experiências demonstraram que flúor reage com o radônio, formando o fluoreto.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido s/ dado kg/m3 Ponto de fusão -71 °C Calor de fusão 2,89 kJ/mol Ponto de ebulição -61,8 °C Calor de vaporização 16,4 kJ/mol Temperatura crítica 104 °C

Eletronegatividade s/ dado Pauling Estados de oxidação +2 Resistividade elétrica s/ dado 10-8 Ω m Temp de supercondutividade s/ dado K Condutividade térmica 0,00361 W/(m°C) Calor específico s/ dado J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica s/ dado 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson s/ dado Módulo de elasticidade s/ dado GPa Estrutura cristalina cúbica de face centrada Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: não ocorre. Reação com nitrogênio: não ocorre. Reação com água: não ocorre. Reação com halogênios: Parece reagir com flúor, formando o fluoreto, RnF2. Mas há dúvida se é um verdadeiro composto. Reação com ácido: não ocorre. Reação com base: não ocorre. Aplicações: Em radioterapia, contido em cápsulas para aplicação no paciente. Isótopos:


210Rn 0 209,9897 2,4 h CE p/ 210At α p/ 206Po

211Rn 0 210,9906 14,6 h CE p/ 211At α p/ 207Po

212Rn 0 211,9907 24 m α p/ 208Po 213Rn 0 212,9939 0,025 s α p/ 209Po 214Rn 0 213,9954 2,7 10-5 s α p/ 210Po 215Rn 0 214,9987 2,3 10-6 s α p/ 211Po 216Rn 0 216,0003 4,5 10-5 s α p/ 212Po 217Rn 0 217,0039 6 10-4 s α p/ 213Po 218Rn 0 218,0056 0,035 s α p/ 214Po 219Rn 0 219,0095 3,96 s α p/ 215Po 220Rn 0 220,0114 55,6 s α p/ 216Po

221Rn 0 221,0156 25 m α p/ 217Po β- p/ 221Fr

222Rn 0 222,0176 3,8235 d α p/ 218Po

FRÂNCIO: elemento 87 Símbolo: Fr Número atômico: 87 Peso atômico: 223 Elétrons: [Rn]7s1 História: De França, país onde foi descoberto (em 1939, por Marguerite Perey). Disponibilidade: O elemento é resultado da desintegração de partículas alfa do actínio. Embora ocorra naturalmente em minerais de urânio, estima-se que a quantidade total na crosta terrestre seja da ordem de apenas algumas dezenas de gramas. Pode ser obtido artificialmente pelo bombardeio de tório com prótons. Propriedades: É o elemento mais pesado da série metais alcalinos e o mais instável entre os primeiros 101. Devido à instabilidade, propriedades só podem ser obtidas por meios radioquímicos. Nenhuma quantidade possível de análise por outros meios foi isolada. As propriedades químicas devem ser semelhantes às do césio.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido s/ dado kg/m3 Ponto de fusão 27 °C Calor de fusão ≅ 2 kJ/mol Ponto de ebulição 677 °C

Calor de vaporização ≅ 65 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 0,7 Pauling Estados de oxidação +1 Resistividade elétrica s/ dado 10-8 Ω m Temp de supercondutividade s/ dado K Condutividade térmica 15 W/(m°C) Calor específico s/ dado J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica s/ dado 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson s/ dado Módulo de elasticidade s/ dado GPa Estrutura cristalina cúbica de corpo centrado Compostos e/ou reações: As reações abaixo são presumidas, uma vez que o elemento é muito instável e nenhuma quantidade suficiente foi produzida. Reação com oxigênio: Fr + O2 → FrO2

Reação com água: 2Fr + 2H2O → 2FrOH + H2

Reação com halogênios: 2Fr + F2 → 2FrF / 2Fr + Cl2 → 2FrCl / 2Fr + Br2 → 2FrBr / 2Fr + I2 → 2FrI Reação com ácido: 2Fr + H2SO4 → 2Fr+ + SO4

-- + H2 Aplicações: Na prática, não há. Isótopos: Devido à raridade da ocorrência, a presença natural não é considerada.


210Fr 0 209,9964 3,2 m α p/ 206At

CE p/ 210Rn

211Fr 0 210,9955 3,1 m α p/ 207At

CE p/ 211Rn

212Fr 0 211,9962 20 m α p/ 208At

CE p/ 212Rn

213Fr 0 212,9962 34,6 s α p/ 209At

CE p/ 213Rn 214Fr 0 213,9990 5,1 10-3 s α p/ 210At 215Fr 0 215,0003 1,2 10-6 s α p/ 211At

216Fr 0 216,0032 7 10-6 s α p/ 212At

CE p/ 216Rn 217Fr 0 217,0046 1,6 10-4 s α p/ 213At 218Fr 0 218,0076 1 10-3 s α p/ 214At 219Fr 0 219,0092 2,1 10-2 s α p/ 215At

220Fr 0 220,0123 27,4 s α p/ 216At

β- p/ 220Ra

221Fr 0 221,0143 4,8 m α p/ 217At

β- p/ 221Ra 14C

222Fr 0 222,0175 14,3 m β- p/ 222Ra

223Fr 0 223,0197 22 m α p/ 219At

β- p/ 223Ra 224Fr 0 224,0232 3 m β- p/ 224Ra 225Fr 0 225,0256 3,9 m β- p/ 225Ra 226Fr 0 226,0293 49 s β- p/ 226Ra 227Fr 0 227,0318 2,48 m β- p/ 227Ra

RÁDIO: elemento 88 Símbolo: Ra Número atômico: 88 Peso atômico: 226,0254 Elétrons: [Rn]7s2 História: Do latim radium (raio). Descoberto em 1898 por Mme Curie no mineral uraninita (uranato complexo de uranilo e chumbo, e que pode conter lantânio, tório, ítrio, etc. Também denominado pechblenda, do inglês pitchblende).

Mme Curie e Debierne o isolaram em 1911 através da eletrólise do cloreto, com o uso de um catodo de mercúrio. O metal foi removido do amálgama formado por destilação em atmosfera de hidrogênio. Disponibilidade: O mineral uraninita contém cerca de 1 g de rádio para cada 7 toneladas. Propriedades: Pertence ao grupo dos metais alcalinos terrosos. É brilhante quando novo mas escurece no ar, provavelmente devido à formação do nitreto. Reage com a água, é luminescente e dá uma coloração vermelha a chamas. É um emissor de radiação alfa, beta e gama. Produz nêutrons se misturado com berílio. A unidade de atividade Curie é definida como a taxa de desintegração de 1 g de 226Ra (3,7 1010 por segundo). Chumbo é o produto final da desintegração do rádio.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 5000 kg/m3 Ponto de fusão 700 °C Calor de fusão ≅ 8 kJ/mol Ponto de ebulição 1737 °C Calor de vaporização ≅ 125 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 0,9 Pauling Estados de oxidação +2 Resistividade elétrica 100 10-8 Ω m Condutividade térmica 18,6 W/(m°C) Calor específico 120 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica s/ dado 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson s/ dado --- Módulo de elasticidade s/ dado GPa Estrutura cristalina cúbica de corpo centrado Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: 2Ra + O2 → 2RaO // Ra + O2 → RaO2

Reação com nitrogênio: 3Ra + N2 → Ra3N2

Reação com água: Ra + 2H2O → Ra(OH)2 + H2

Reação com halogênios: s/ dado. Reação com ácido: s/ dado. Reação com base: s/ dado. Aplicações: Usado em tintas luminosas, como fonte de nêutrons e em medicina. Entretanto, para esta última, isótopos de cobalto vêm substituindo o rádio. O gás radônio, emanado pelo rádio na proporção de aproximadamente 0,0001 ml por grama, é acondicionado em pequenas cápsulas para uso medicinal.


223Ra 0 223,0185 11,435 d α p/ 219Rn

14C

224Ra 0 224,0202 3,66 d α p/ 220Rn

12C 225Ra 0 225,0236 14,9 d β- p/ 225Ac

226Ra 0 226,0254 1,599 103

a α p/ 222Rn

14C 227Ra 0 227,0292 42 m β- p/ 227Ac 228Ra 0 228,0311 5,76 a β- p/ 228Ac

ACTÍNIO: elemento 89 Símbolo: Ac Número atômico: 89 Peso atômico: 227 Elétrons: [Rn]7s26d1 História: Do grego aktis (raio). Descoberto por Andre Debierne em 1899 e, de forma independente, por F Giesel em 1902. Disponibilidade: Está presente na natureza, junto a minerais de urânio.

Produção: Pode ser obtido pelo bombardeio de nêutrons no elemento rádio, em reatores nucleares. Propriedades: O comportamento químico é similar aos metais de terras raras, em especial, ao lantânio. É perigosamente radioativo, cerca de 150 vezes mais ativo do que o rádio.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 10070 kg/m3 Ponto de fusão 1050 °C Calor de fusão 14 kJ/mol Ponto de ebulição 3300 °C Calor de vaporização 400 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,1 Pauling Estados de oxidação +3 Resistividade elétrica s/ dado 10-8 Ω m Temp de supercondutividade s/ dado K Condutividade térmica 12 W/(m°C) Calor específico 120 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica s/ dado 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson s/ dado Módulo de elasticidade s/ dado GPa Estrutura cristalina cúbica de face centrada Compostos e/ou reações: Reação com oxigênio: 4Ac + 3O2 → 2Ac2O3

Reação com nitrogênio: s/ dado. Reação com água: s/ dado. Reação com halogênios: s/ dado. Reação com ácido: s/ dado. Reação com base: s/ dado. Aplicações: Não existem aplicações práticas importantes. Isótopos: Desde que é um produto de decaimento e bastante raro, a presença natural não é considerada.


224Ac 0 224,0217 2,7 h β- p/ 224Th α p/ 220Fr

CE p/ 224Ra 225Ac 0 225,0232 10,0 d α p/ 221Fr

226Ac 0 226,0261 1,224 d β- p/ 226Th α p/ 222Fr

CE p/ 226Ra

227Ac 0 227,0278 21,77 a β- p/ 228Th α p/ 224Fr

228Ac 0 228,0311 6,15 h β- p/ 229Th

TÓRIO: elemento 90 Símbolo: Th Número atômico: 90 Peso atômico: 232,0381 Elétrons: [Rn]7s26d2 História: De Thor (deus da guerra na mitologia escandinava). Descoberto por Berzelius em 1828. Disponibilidade: Ocorre em minerais como a torita (silicato de tório), torianita (óxido de tório e urânio), monazita (fosfato de cério, lantânio, prasiodímio, neodímio, com óxido de tório). Esta última é a mais importante, contendo de 3 a 9% de ThO2. É considerado tão abundante quanto chumbo e molibdênio e três vezes mais que urânio. Produção: Pode ser obtido pela redução do óxido com cálcio, pela eletrólise do cloreto anidro em uma mistura de cloretos de

sódio e de potássio fundidos, pela redução com cálcio do tetracloreto misturado com cloreto anidro de zinco ou pela redução do tetracloreto com um metal alcalino. Propriedades: No estado puro, tem aspecto de prata, é estável no ar e o brilho se mantém por vários meses. É mole e dúctil, podendo ser trabalhado a frio. Se contaminado com o óxido, a cor muda gradualmente com a exposição ao ar, passando para cinza e preto. As propriedades físicas do tório são bastante influenciadas pelo teor de contaminação com o seu óxido. É dimorfo. A estrutura cristalina muda de cúbica de face centrada para cúbica de corpo centrado a 1400°C. O óxido de tório tem ponto de fusão de 3300°C, o mais alto de todos os óxidos. Poucos elementos e compostos, como tungstênio e carboneto de tântalo, têm pontos de fusão mais altos. É levemente atacado pela água e pouco atacado pela maioria dos ácidos, com exceção do clorídrico. O tório pulverizado é pirofórico e deve ser manuseado com cuidado. Aquecido no ar, o tório queima com uma chama branca brilhante.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 11724 kg/m3 Ponto de fusão 1842 °C Calor de fusão 16,1 kJ/mol Ponto de ebulição 4820 °C Calor de vaporização 530 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,3 Pauling Estados de oxidação +4 Resistividade elétrica 15 10-8 Ω m Condutividade térmica 54 W/(m°C) Calor específico 117 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 1,1 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,27 Módulo de elasticidade 79 GPa Estrutura cristalina cúbica de face centrada Compostos e/ou reações: Sem dados. Aplicações: Em mantas para lampiões (óxido de tório com óxido de cério e outros compostos). É um elemento de liga para o magnésio, elevando a dureza e resistência em altas temperaturas. Usado para revestir tungstênio de filamentos de válvulas eletrônicas, devido à elevada capacidade de emissão de elétrons. O óxido é usado em cadinhos para altas temperaturas e como catalisador na conversão da amônia para ácido nítrico, no craqueamento do petróleo e na produção de ácido sulfúrico. Vidros com óxido de tório são empregados em lentes para câmaras e instrumentos científicos devido ao alto índice de refração e baixa dispersão. Ver, no link do elemento urânio, a possibilidade do uso do tório como combustível nuclear. Isótopos: O isótopo 232Th ocorre na natureza e tem radioatividade suficiente para impressionar um filme fotográfico em algumas horas. É um emissor de radiação alfa que tem como produto final o isótopo estável de chumbo 208Pb. A seqüência de desintegração produz o radônio (220Rn), que também é um emissor de partículas alfa.

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 227Th 0 227,0277 18,72 d α p/ 223Ra

228Th 0 228,0287 1,913 a α p/ 224Ra

20O 229Th 0 229,0318 7,9 103 a α p/ 225Ra

230Th 0 230,0331 7,54 104 a α p/ 226Ra

FS

231Th 0 231,0363 1,063 d α p/ 227Ra β- p/ 231Pa

232Th 100 232,0381 1,4 1010 a α p/ 228Ra

FS 233Th 0 233,0416 22,3 m β- p/ 233Pa 234Th 0 234,0366 24,1 d β- p/ 234Pa

PROTACTÍNIO: elemento 91

Símbolo: Pa Número atômico: 91 Peso atômico: 231,03588 Elétrons: [Rn]7s25f26d1 História: Do grego protos (primeiro). Forma actínio pelo decaimento radioativo. O primeiro isótopo descoberto foi o 234Pa, um membro da série natural de decaimento do 238U, por K Fajans e O.H. Gohring em 1913. Em 1918, Hahn e Meitner descobriram o isótopo de vida mais longa ( 231Pa), e o batizaram de protoactínio. Em 1949, o nome foi simplificado para protactínio. Em 1927, Grosse obteve 2 mg de Pa2O5. Em 1934, o elemento foi isolado pela conversão do óxido em iodeto e posterior craqueamento por um filamento aquecido sob vácuo (2PaI5→2Pa+5I2). 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. Propriedades: Apresenta um brilho metálico, que permanece por algum tempo se exposto ao ar. São conhecidos alguns compostos. O manuseio é perigoso e requer os proteções semelhantes às usadas para o plutônio.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 15370 kg/m3 Ponto de fusão 1568 °C Calor de fusão 15 kJ/mol Ponto de ebulição s/ dado °C Calor de vaporização 470 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,5 Pauling Estados de oxidação +5+4 Resistividade elétrica 18 10-8 Ω m Temp de supercondutividade 1,4 K Condutividade térmica 47 W/(m°C) Calor específico 120 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica s/ dado 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson s/ dado Módulo de elasticidade s/ dado GPa Estrutura cristalina ortorrômbica Compostos e/ou reações: Sem dados. Aplicações: Na prática, inexistentes. Isótopos:


228Pa 0 228,0310 22 h CE p/ 228Th α p/ 224Ac

229Pa 0 229,0321 1,5 d CE p/ 229Th α p/ 225Ac

230Pa 0 230,0345 17,4 d CE p/ 230Th α p/ 226Ac β- p/ 230U

231Pa 100 231,0359 3,25 104 a α p/ 226Ac

FE

232Pa 0 232,0386 1,31 d CE p/ 232Th β- p/ 232U

233Pa 0 233,0402 27 d β- p/ 233U 234Pa 0 234,0433 6,69 h β- p/ 234U

URÂNIO: elemento 92 Símbolo: U Número atômico: 92 Peso atômico: 238,029 Elétrons: [Rn]7s25f36d1

História: Do planeta Urano. Pelo menos na forma de óxido, foi usado há tempo: vidro amarelo contendo cerca de 1% de óxido de urânio, datado de 79 DC, foi encontrado em Nápoles, Itália. Reconhecido como elemento no mineral uraninita por Klaproth em 1789. Supostamente, foi isolado pela primeira vez em 1841 por Peligot, através da redução do cloreto anidro com potássio. É o elemento natural de maior número atômico, superado apenas por, talvez, traços de netúnio e plutônio. Acredita-se que seja o produto do decaimento de elementos de números atômicos ainda mais elevados, que existiram em alguma época no Universo. Disponibilidade: É considerado mais abundante que mercúrio, antimônio, prata, cádmio e tão abundante quanto molibdênio, arsênio. Ocorre em diversos minerais como uraninita (uranato complexo de uranilo e chumbo, e que pode conter lantânio, tório, ítrio. Também chamada pechblenda, do inglês pitchblende), carnotita (uranovanadato de potássio e sódio), autunita (fosfato de urânio e cálcio hidratado), torbernita (fosfato de urânio e cobre hidratado), zeunerita (arseniato de cobre e urânio hidratado). Também encontrado em rochas com fosfatos, na linhita (carvão fóssil, estágio intermediário entre a turfa e o carvão betuminoso) e em areais com monazita (fosfato de cério, lantânio, praseodímio, neodímio, com óxido de tório). Produção: Pode ser obtido por diversos processos: redução do haleto com álcalis ou metais alcalino-terrosos; redução do óxido com cálcio, alumínio ou carbono em altas temperaturas; eletrólise do fluoreto dissolvido em uma mistura de cloretos de cálcio e de sódio fundidos; decomposição térmica do haleto em um filamento aquecido (para produzir urânio de levada pureza). Propriedades: O metal tem dureza um pouco menor que o aço, é denso, maleável, dúctil e levemente paramagnético. Tem aspecto branco prateado. Exposto ao ar, fica recoberto por uma camada de óxido. É pirofórico se pulverizado. É atacado por água fria se finamente granulado e por ácidos. Não é atacado por álcalis. Apresenta três formas cristalinas, alfa, beta e gama, com temperaturas de transição em 688 e 776°C. Cristais de nitrato de urânio apresentam triboluminescência (luminescência devido ao atrito). O urânio natural é suficientemente radioativo para impressionar um filme fotográfico em cerca de uma hora. Urânio e seus compostos são altamente tóxicos, pela atividade química e pela radioatividade.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 19050 kg/m3 Ponto de fusão 1132 °C Calor de fusão 14 kJ/mol Ponto de ebulição 3927 °C Calor de vaporização 420 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,38 Pauling Estados de oxidação +6+5+4+3 Resistividade elétrica 28 10-8 Ω m Condutividade térmica 27 W/(m°C) Calor específico 116 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 1,4 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,23 Módulo de elasticidade 208 GPa Estrutura cristalina ortorrômbica Compostos e/ou reações: Sem dados. Isótopos: O isótopo 238U (meia vida de 4,46 109 anos) é usado para estimar idade de rochas ígneas.

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 230U 0 230,0339 20,8 d α p/ 226Th 231U 0 231,0363 4,2 d α p/ 227Th 232U 0 232,0372 68,9 a α p/ 228Th

233U 0 233,0396 1,59 105 a α p/ 229Th

FE

234U 0,0055 234,0409 2,45 105 a α p/ 230Th

FE

235U 0,7200 235,0439 7,04 108 a α p/ 231Th

FE

236U 0 236,0456 2,34 107 a α p/ 232Th

FE 237U 0 237,0487 6,75 d β- p/ 237Np

238U 99,2745 238,0508 4,46 109 a α p/ 234Th

FE

NETÚNIO: elemento 93 Símbolo: Np Número atômico: 93 Peso atômico: 237,0482 Elétrons: [Rn]7s25f46d1 História: Do planeta Netuno. O isótopo 239Np foi produzido em 1940, por McMillan e Abelson, através do bombardeio do urânio com nêutrons produzidos em um ciclotron. Disponibilidade: Traços do elemento existem na natureza, em minerais de urânio, devido à ação dos nêutrons presentes. Razoáveis quantidades do isótopo 237Np (meia vida de 2,14 106 anos) são produzidas atualmente como subproduto de reatores nucleares. Propriedades: O metal tem aspecto de prata e é quimicamente reativo. Apresenta, pelo menos, três variedades cristalinas: alfa (ortorrômbica); beta (tetragonal, acima de 280°C); gama (cúbica, acima de 577°C).

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 20450 kg/m3 Ponto de fusão 637 °C Calor de fusão 10 kJ/mol Ponto de ebulição 3902 °C Calor de vaporização 335 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,36 Pauling Estados de oxidação +6+5+4+3 Resistividade elétrica 120 10-8 Ω m Temp de supercondutividade s/ dado K Condutividade térmica 6,3 W/(m°C) Calor específico 120 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica s/ dado 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson s/ dado Módulo de elasticidade s/ dado GPa Estrutura cristalina ortorrômbica Compostos e/ou reações: Sem dados. Aplicações: O isótopo 237Np pode ser usado em instrumentos para detecção de nêutrons. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 234Np 0 234,0429 4,4 d CE p/ 234U

235Np 0 235,0441 1,058 a CE p/ 235U α p/ 231Pa

236Np 0 236,0466 1,55 105 a CE p/ 236U α p/ 232Pa β- p/ 236Pu

237Np 0 237,0482 2,14 106 a α p/ 233Pa

SF 238Np 0 238,0509 2,117 d β- p/ 238Pu 239Np 0 239,0529 2,355 d β- p/ 239Pu

PLUTÔNIO: elemento 94 Símbolo: Pu Número atômico: 94 Peso atômico: 244 Elétrons: [Rn]7s25f6

História: Do planeta Plutão. O isótopo 238Pu foi produzido por Seaborg, McMillan, Kennedy e Wahl em 1940, através do bombardeio do urânio com dêuterons em um ciclotron. Disponibilidade: Traços de plutônio devem existir naturalmente em minerais de urânio, formados, de maneira semelhante ao netúnio, pela ação no urânio dos nêutrons lá presentes. De forma artificial, o plutônio é produzido em reatores nucleares pela reação: 238U(nêutrons,gama) → 239U(beta) → 239Np(beta) → 239Pu. Propriedades: Tem aparência de prata e adquire um aspecto amarelado quando oxidado. É quimicamente reativo. É atacado por ácidos como o clorídrico concentrado. Apresenta seis variedades alotrópicas com diferentes estruturas cristalinas. É um poderoso emissor de partículas alfa. Um pedaço grande pode aquecer o suficiente para ferver água. É extremamente perigoso para a saúde. Só pode ser manuseado com equipamentos e proteções especiais. Precauções devem ser inclusive tomadas para evitar formação acidental de massa crítica.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 19816 kg/m3 Ponto de fusão 639,4 °C Calor de fusão 2,84 kJ/mol Ponto de ebulição 3230 °C Calor de vaporização 344 kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,28 Pauling Estados de oxidação +6+5+4+3 Resistividade elétrica 150 10-8 Ω m Temp de supercondutividade s/ dado K Condutividade térmica 6,74 W/(m°C) Calor específico 130 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica s/ dado 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,21 Módulo de elasticidade 96 GPa Estrutura cristalina monoclínica Compostos e/ou reações: Sem dados. Aplicações: Em bombas nucleares. Um quilograma de plutônio tem o poder equivalente a cerca de 20000 toneladas de explosivo químico. Em geradores termoelétricos de sondas espaciais. Isótopos:


236Pu 0 236,0461 2,87 a α p/ 232U

FE

237Pu 0 237,0484 45,7 d CE p/ 237Np α p/ 232U

238Pu 0 238,0496 87,74 a α p/ 234U

FE

239Pu 0 239,0522 24110 a α p/ 235U

FE

240Pu 0 240,0538 6537 a α p/ 236U

FE

241Pu 0 241,0568 14,4 a α p/ 237U

FE β- p/ 241Am

242Pu 0 242,0587 3,76 105 a α p/ 238U

FE 243Pu 0 243,0620 4,956 h β- p/ 243Am

244Pu 0 244,0642 8,2 107 a α p/ 240U

FE 245Pu 0 245,0677 10,5 h β- p/ 245Am

246Pu 0 246,0702 10,85 d β- p/ 246Am

AMERÍCIO: elemento 95 Símbolo: Am Número atômico: 95 Peso atômico: 243 Elétrons: [Rn]7s25f7 História: De América. Produzido por Seaborg, James, Morgan e Ghiorso em 1944, como resultado de reações sucessivas de captura de nêutrons por isótopos de plutônio em um reator nuclear. Propriedades: Tem aspecto mais claro e parece ser mais maleável que plutônio e netúnio. Escurece lentamente no ar seco em temperatura ambiente. A atividade da radiação alfa do 241Am é cerca de três vezes a do rádio. Também exibe intensa atividade gama. Deve ser manuseado com cuidado e proteções adequadas.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 13600 kg/m3 Ponto de fusão 1176 °C Calor de fusão 14,4 kJ/mol Ponto de ebulição 2607 °C Calor de vaporização s/ dado kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,3 Pauling Estados de oxidação +6+5+4+3 Resistividade elétrica s/ dado 10-8 Ω m Temp de supercondutividade 0,6 K Condutividade térmica 10 W/(m°C) Calor específico 110 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica s/ dado 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson s/ dado Módulo de elasticidade s/ dado GPa Estrutura cristalina hexagonal Compostos e/ou reações: Sem dados. Aplicações: Como fonte portátil de radiação gama para radiografia. Em medidores de espessura para vidros e em detectores de fumaça por ionização. Isótopos:


237Am 0 237,0503 1,22 h CE p/ 237Pu α p/ 233Np

238Am 0 238,0520 1,63 h CE p/ 238Pu α p/ 234Np

239Am 0 239,0530 11,9 h CE p/ 239Pu α p/ 235Np

240Am 0 240,0553 2,12 d CE p/ 240Pu α p/ 236Np

241Am 0 241,0568 432,2 a α p/ 237Np

FS

242Am 0 242,0565 16,02 h CE p/ 242Pu β- p/ 242Cm

243Am 0 243,0614 7370 a α p/ 239Np

FS 244Am 0 244,0643 10,1 h β- p/ 244Cm 245Am 0 245,0664 2,05 h β- p/ 245Cm

CÚRIO: elemento 96 Símbolo: Cm Número atômico: 96 Peso atômico: 247 Elétrons: [Rn]7s25f76d1

História: O nome foi dado em homenagem a Pierre e Marie Curie. Foi identificado antes do amerício, apesar da posição superior na tabela periódica, em 1944, por Seaborg, James e Ghiorso, através do bombardeio de 239Pu com íons de hélio em um ciclotron.Em 1947, Werner e Perlman prepararam pequena quantidade do isótopo 242Cm, na forma de hidróxido. O elemento foi produzido de forma isolada pela primeira vez em 1951 por Crane, Wallmann, e Cunningham. Disponibilidade: O elemento é artificial. Propriedades: O isótopo mais estável, 247Cm, tem meia vida de aproximadamente 16 milhões de anos. É um período curto se comparado com a idade da Terra e, portanto, se existiu algum cúrio nos tempos primordiais, ele deve ter desaparecido. Talvez existam quantidades ínfimas em minérios de urânio devido à atividade nuclear mas a sua presença natural nunca foi observada. Em alguns aspectos, é similar ao gadolínio mas a estrutura cristalina é mais complexa. Tem aspecto de prata, é quimicamente reativo e mais eletropositivo que o alumínio. É muito tóxico e radioativo e, portanto, meios e precauções especiais de segurança devem ser aplicados no manuseio.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 13510 kg/m3 Ponto de fusão 1340 °C Calor de fusão 15 kJ/mol Ponto de ebulição 3110 °C Calor de vaporização s/ dado kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,3 Pauling Estados de oxidação +4+3 Resistividade elétrica s/ dado 10-8 Ω m Temp de supercondutividade s/ dado K Condutividade térmica 10 W/(m°C) Calor específico s/ dado J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica s/ dado 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson s/ dado Módulo de elasticidade s/ dado GPa Estrutura cristalina hexagonal Compostos e/ou reações: Sem dados. Aplicações: Um grama de 242Cm dissipa cerca de 3 watts de energia térmica, seis vezes a dissipação do plutônio. Isso pode sugerir o emprego como fonte termoelétrica para fins especiais. Isótopos:


240Cm 0 240,0555 27 h α p/ 236Pu

CE p/ 240Am FE

241Cm 0 241,0577 32,8 d α p/ 237Pu

CE p/ 241Am

242Cm 0 242,0588 162,8 d α p/ 238Pu

FE

243Cm 0 243,0614 28,5 a α p/ 239Pu

CE p/ 243Am

244Cm 0 244,0628 18,11 a α p/ 240Pu

FE

245Cm 0 245,0655 8,5 103 a α p/ 241Pu

FE

246Cm 0 246,0672 4,78 103 a α p/ 242Pu

FE 247Cm 0 247,0703 1,56 107 a α p/ 243Pu

248Cm 0 248,0723 3,4 105 a α p/ 244Pu

FE

249Cm 0 249,0760 64,15 m β- p/ 249Bk

250Cm 0 250,0784 9,7 103 a α p/ 246Pu β- p/ 250Bk

FE

BERQUÉLIO: elemento 97 Símbolo: Bk Número atômico: 97 Peso atômico: 247 Elétrons: [Rn]7s25f9 História: De Berkeley (cidade na Califórnia, local da universidade de mesmo nome). Produzido pela primeira vez em 1949 por Thompson, Ghiorso e Seaborg através do bombardeio de 241Am com íons de hélio. O primeiro isótopo obtido tem massa atômica 243 e meia vida de 4,5 horas. Em 1962, diminuta quantidade de cloreto foi produzida. Até o momento, não isolado na forma elementar. Disponibilidade: O elemento é artificial. Propriedades:

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 14780 kg/m3 Ponto de fusão 986 °C Calor de fusão s/ dado kJ/mol Ponto de ebulição s/ dado °C Calor de vaporização s/ dado kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,3 Pauling Estados de oxidação +4+3 Resistividade elétrica s/ dado 10-8 Ω m Temp de supercondutividade s/ dado K Condutividade térmica 10 W/(m°C) Calor específico s/ dado J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica s/ dado 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson s/ dado Módulo de elasticidade s/ dado GPa Estrutura cristalina s/ dado Compostos e/ou reações: Sem dados. Aplicações: Devido às ínfimas quantidades preparadas, não existem aplicações tecnológicas ou práticas. Isótopos:


245Bk 0 245,0664 4,94 d CE p/ 245Cm α p/ 241Am

246Bk 0 246,0687 1,80 d CE p/ 246Cm α p/ 242Am

247Bk 0 247,0703 1,4 103 a α p/ 243Am

248Bk 0 248,0731 23,7 h CE p/ 248Cm α p/ 244Am β- p/ 248Cf

249Bk 0 249,0750 320 d α p/ 245Am β- p/ 249Cf

FE 250Bk 0 250,0783 3,217 h β- p/ 250Cf

CALIFÓRNIO: elemento 98 Símbolo: Cf Número atômico: 98 Peso atômico: 251 Elétrons: [Rn]7s25f10

História: De Califórnia. Descoberto em 1950 por Thompson, Street, Ghioirso e Seaborg através do bombardeio do isótopo Cúrio 242 com íons de hélio em um ciclotron. Disponibilidade: O elemento é artificial. Propriedades: O isótopo 252Cf é um potente emissor de nêutrons. Um micrograma libera cerca de 170 milhões de nêutrons por minuto. Como todo elemento radioativo, requer cuidados e proteções especiais na manipulação.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 15100 kg/m3 Ponto de fusão 900 °C Calor de fusão s/ dado kJ/mol Ponto de ebulição s/ dado °C Calor de vaporização s/ dado kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade s/ dado Pauling Resistividade elétrica s/ dado 10-8 Ω m Temp de supercondutividade s/ dado K Condutividade térmica s/ dado W/(m°C) Calor específico s/ dado J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica s/ dado 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson s/ dado --- Módulo de elasticidade s/ dado GPa Estrutura cristalina hexagonal Aplicações: Não existem aplicações práticas importantes. Isótopos:


248Cf 0 248,0722 334 d α p/ 244Cm

FE

249Cf 0 249,0749 351 a α p/ 245Cm

FE

250Cf 0 250,0764 13,1 a α p/ 246Cm

FE 251Cf 0 251,0796 900 a α p/ 247Cm

252Cf 0 252,0816 2,64 a α p/ 248Cm

FE

253Cf 0 253,0851 17,8 d α p/ 249Cm β- p/ 253Es

254Cf 0 254,0873 60,5 d α p/ 250Cm

FE 255Cf 0 255,0910 1,4 h β- p/ 255Es

EINSTÊINIO: elemento 99 Símbolo: Es Número atômico: 99 Peso atômico: 252 Elétrons: [Rn]7s25f11 História: Nome dado em homenagem a Albert Einstein. Identificado em 1952 por Ghiorso e outros nos resíduos da primeira explosão termonuclear ocorrida no mesmo ano. Disponibilidade: O elemento é artificial. Propriedades: Estudos indicaram que tem propriedades típicas de um actinídeo trivalente pesado.

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido s/ dado kg/m3

Ponto de fusão 860 °C Calor de fusão s/ dado kJ/mol Ponto de ebulição s/ dado °C Calor de vaporização s/ dado kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,3 Pauling Resistividade elétrica s/ dado 10-8 Ω m Temp de supercondutividade s/ dado K Condutividade térmica s/ dado W/(m°C) Calor específico s/ dado J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica s/ dado 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson s/ dado --- Módulo de elasticidade s/ dado GPa Estrutura cristalina s/ dado Aplicações: Não existem aplicações práticas. Isótopos:


249Es 0 249,0764 1,70 h CE p/ 249Cf α p/ 245Bk

250Es 0 250,0787 8,6 h CE p/ 250Cf α p/ 246Bk

251Es 0 251,0800 1,38 d CE p/ 251Cf α p/ 247Bk

252Es 0 252,0829 1,29 a CE p/ 252Cf α p/ 248Bk

β- p/ 252Fm

253Es 0 253,0848 20,47 d α p/ 249Bk

FE

254Es 0 254,0880 276 d

CE p/ 254Cf α p/ 250Bk

β- p/ 254Fm FE

255Es 0 255,0903 40 d α p/ 251Bk

β- p/ 255Fm FE

FÉRMIO: elemento 100 Símbolo: Fm Número atômico: 100 Peso atômico: 257 Elétrons: [Rn] 5f127s2 História: Nome dado em homenagem a Enrico Fermi. De forma similar ao einstéinio, identificado em 1952 por Ghiorso e outros nos resíduos da primeira explosão termonuclear ocorrida no mesmo ano. Disponibilidade: O elemento é artificial. Propriedades:

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido s/ dado kg/m3 Ponto de fusão 1527 °C Calor de fusão s/ dado kJ/mol Ponto de ebulição s/ dado °C Calor de vaporização s/ dado kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade 1,3 Pauling Estados de oxidação +3 Resistividade elétrica s/ dado 10-8 Ω m Temp de supercondutividade s/ dado K

Condutividade térmica s/ dado W/(m°C) Calor específico s/ dado J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica s/ dado 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson s/ dado Módulo de elasticidade s/ dado GPa Estrutura cristalina s/ dado Aplicações: Não existem aplicações práticas. Isótopos:


251Fm 0 251,0816 5,3 h CE p/ 251Es α p/ 247Cf

252Fm 0 252,0825 1,058 d α p/ 248Cf

FE

253Fm 0 253,0852 3 d CE p/ 253Es α p/ 249Cf

254Fm 0 254,0869 3,24 h α p/ 250Cf

FE

255Fm 0 255,0900 20,1 h α p/ 251Cf

FE

256Fm 0 256,0918 2,63 h α p/ 252Cf

FE

257Fm 0 257,0951 100,5 d α p/ 253Cf

FE

MENDELÉVIO: elemento 101 Símbolo: Md Número atômico: 101 Peso atômico: 258 Elétrons: [Rn]7s25f13 História: Nome dado em homenagem a Dmitri Mendeleev, formulador da tabela periódica. Produzido pela primeira vez por Ghiorso, Harvey, Choppin, Thompson e Seaborg, em 1955, através do bombardeio do isótopo 253Es com íons de hélio em um ciclotron. Foi obtido 256Md. Disponibilidade: O elemento é artificial. Propriedades:

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido s/ dado kg/m3 Ponto de fusão 827 °C Calor de fusão s/ dado kJ/mol Ponto de ebulição s/ dado °C Calor de vaporização s/ dado kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade s/ dado Pauling Estados de oxidação +3 Resistividade elétrica s/ dado 10-8 Ω m Temp de supercondutividade s/ dado K Condutividade térmica s/ dado W/(m°C) Calor específico s/ dado J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica s/ dado 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson s/ dado Módulo de elasticidade s/ dado GPa Estrutura cristalina s/ dado Aplicações: Não existem aplicações práticas. Isótopos:


255Md 0 255,0911 27 m α p/ 251Es

CE p/ 255Fm FE

256Md 0 256,0941 1,3 h α p/ 252Es

CE p/ 256Fm FE

257Md 0 257,0955 57 m α p/ 253Es

CE p/ 257Fm FE

258Md 0 258,0986 51,5 d CE p/ 258Fm

259Md 0 259,1005 1,6 h α p/ 255Es

FE

260Md 0 260,1040 32 d CE p/ 260Fm

α p/ 256Es β- p/ 260No

NOBÉLIO: elemento 102 Símbolo: No Número atômico: 102 Peso atômico: 259 Elétrons: [Rn]7s25f14 História: Nome dado em homenagem a Alfred Nobel, inventor da dinamite. Identificado, em 1958, por Ghiorso, Sikkeland, Walton e Seaborg, através do bombardeio de um alvo de isótopos de cúrio (95% de 244Cm e 4,5% de 246Cm) com íons de 12C, em um acelerador de partículas. Disponibilidade: O elemento é artificial. Propriedades:

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido s/ dado kg/m3 Ponto de fusão 827 °C Calor de fusão s/ dado kJ/mol Ponto de ebulição s/ dado °C Calor de vaporização s/ dado kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade s/ dado Pauling Estados de oxidação +3+2 Resistividade elétrica s/ dado 10-8 Ω m Temp de supercondutividade s/ dado K Condutividade térmica s/ dado W/(m°C) Calor específico s/ dado J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica s/ dado 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson s/ dado Módulo de elasticidade s/ dado GPa Estrutura cristalina s/ dado Aplicações: Não existem aplicações práticas. Isótopos:


253No 0 253,0907 1,7 m α p/ 249Fm CE p/ 253Md

254No 0 254,0909 55 s α p/ 250Fm CE p/ 254Md

FE

255No 0 255,0932 3,1 m α p/ 251Fm CE p/ 255Md

256No 0 256,0943 2,91 s α p/ 252Fm 257No 0 257,0968 25 s α p/ 253Fm

258No 0 258,0983 0,0012 s α p/ 254Fm

FE

259No 0 259,1009 58 m α p/ 255Fm CE p/ 259Md

FE

LAURÊNCIO: elemento 103 Símbolo: Lr Número atômico: 103 Peso atômico: 262 Elétrons: [Rn]7s25f146d1 História: Nome dado em homenagem a Ernest O Lawrence, inventor do ciclotron. Identificado em 1961 por Ghiorso, Sikkeland, Larsh e Latimer, através do bombardeio de um alvo de califórnio com íons de boro. Disponibilidade: O elemento é artificial. Propriedades:

Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido s/ dado kg/m3 Ponto de fusão 1627 °C Calor de fusão s/ dado kJ/mol Ponto de ebulição s/ dado °C Calor de vaporização s/ dado kJ/mol Temperatura crítica s/ dado °C Eletronegatividade s/ dado Pauling Estados de oxidação +3 Resistividade elétrica s/ dado 10-8 Ω m Temp de supercondutividade s/ dado K Condutividade térmica s/ dado W/(m°C) Calor específico s/ dado J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica s/ dado 10-5 (1/°C) Coeficiente de Poisson s/ dado Módulo de elasticidade s/ dado GPa Estrutura cristalina s/ dado Aplicações: Não existem aplicações práticas. Isótopos:


255Lr 0 255,0967 22 s α p/ 251Md CE p/ 255No

256Lr 0 256,0988 28 s α p/ 252Md CE p/ 256No

FE

257Lr 0 257,0996 0,65 s α p/ 253Md

FE

258Lr 0 258,1019 3,9 s α p/ 254Md CE p/ 258No

FE

259Lr 0 259,1030 6,1 s α p/ 255Md CE p/ 259No

FE

260Lr 0 260,1053 3 m α p/ 256Md CE p/ 260No

FE 261Lr 0 261,1069 40 m FE

262Lr 0 262,1100 3,6 h CE p/ 262No

FE

RUTHERFÓRDIO: elemento 104

Símbolo: Rf Número atômico: 104 Peso atômico: 261 Elétrons: [Rn]5f146d27s2 História: Nome dado em homenagem a Ernest R. Rutherford, físico neozelandês. Descoberto na Rússia em 1964 através da colisão de 242Pu com íons de 22Ne. Disponibilidade: O elemento é artificial. Propriedades: Desde que não se consegue produzir quantidades observáveis por meios usuais, não há dados de propriedades físicas e químicas. Compostos e ou reações: Pelo mesmo motivo do item anterior, não é possível observar reações. Presume-se que o comportamento químico seja similar ao do háfnio. Aplicações: Não existem aplicações práticas. Isótopos:


255Rf 0 255,1015 1,7 s α p/ 251No

FE

256Rf 0 256,1012 0,007 s α p/ 252No

FE

257Rf 0 257,1032 4,7 s α p/ 253No

FE CE p/ 257Lr

258Rf 0 258,1035 0,012 s α p/ 254No

FE

259Rf 0 259,1056 3,4 s α p/ 255No

FE CE p/ 259Lr

260Rf 0 260,1065 0,02 s α p/ 256No

FE

261Rf 0 261,1087 1,1 m α p/ 257No

FE CE p/ 261Lr

262Rf 0 262,1101 1,2 s FE

263Rf 0 263,1125 10 m α p/ 259No

FE

DÚBNIO: elemento 105 Símbolo: Db Número atômico: 105 Peso atômico: 262 Elétrons: [Rn]7s25f146d3 História: O nome se refere a Dubna, local na Rússia onde o elemento foi produzido pela primeira vez através da colisão de íons de 243Am com íons de 22Ne. Disponibilidade: O elemento é artificial. Propriedades: Desde que não se consegue produzir quantidades observáveis por meios usuais, não há dados de propriedades físicas e químicas. Compostos e ou reações: Pelo mesmo motivo do item anterior, não é possível observar reações. Presume-se que o comportamento químico seja similar ao do tântalo. Aplicações: Não existem aplicações práticas.


255Db 0 255,1074 1,6 s α p/ 251Lr

FE

256Db 0 256,1081 2,6 s α p/ 252Lr

FE CE p/ 256Rf

257Db 0 257,1079 1,5 s α p/ 253Lr

FE CE p/ 257Rf

258Db 0 258,1093 4,2 s α p/ 254Lr

FE CE p/ 258Rf

259Db 0 259,1097 1,2 s α p/ 255Lr

260Db 0 260,1114 1,5 s α p/ 256Lr

FE CE p/ 260Rf

261Db 0 261,1121 1,8 s α p/ 257Lr

FE

262Db 0 262,1138 34 s α p/ 258Lr

FE CE p/ 262Rf

263Db 0 263,1153 30 s α p/ 259Lr

FE

SEABÓRGIO: elemento 106 Símbolo: Sg Número atômico: 106 Peso atômico: 263 Elétrons: [Rn]7s25f146d4 História: Nome dado em homenagem a Glenn Seaborg, físico e químido americano conhecido pelas pesquisas de elementos transurânicos. Produzido pela primeira vez em 1974 em Dubna, Rússia através do bombardeio de alvos de isótopos de chumbo com íons de 54Cr. No mesmo ano, pesquisadores americanos conseguiram o elemento com íons de 18O em alvo de 249Cf. Posteriormente, outros isótopos foram produzidos com íons de 22Ne em alvo de 248Cf. Disponibilidade: O elemento é artificial. Propriedades: Desde que não se consegue produzir quantidades observáveis por meios usuais, não há dados de propriedades físicas e químicas. Compostos e ou reações: Pelo mesmo motivo do item anterior, não é possível observar reações. Presume-se que o comportamento químico seja similar ao do tungstênio. Aplicações: Não existem aplicações práticas. Isótopos:

Símbolo % natural Massa Meia vida Decaimento

258Sg 0 258,1132 2,9 10-3 s α p/ 254Rf

FE 259Sg 0 259,1147 9 10-1 s α p/ 255Rf 260Sg 0 260,1144 3,6 10-3 s α p/ 256Rf

261Sg 0 261,1162 2,3 10-1 s α p/ 257Rf

FE 263Sg 0 263,1182 8 10-1 s α p/ 259Rf 265Sg 0 265,1211 1,6 10 s α p/ 261Rf

266Sg 0 266,1219 2,0 10 s α p/ 262Rf

FE

BÓHRIO: elemento 107 Símbolo: Bh Número atômico: 107 Peso atômico: 264 Elétrons: [Rn]7s25f146d5 História: Nome dado em homenagem a Niels Bohr, físico dinamarquês. Em 1976, pesquisadores em Dubna, Rússia anunciaram a produção do elemento 107 pelo bombardeio de íons de 54Cr sobre 204Bi. A confirmação foi dada por uma equipe de físicos em Darmstadt, Alemanha. Outros isótopos foram posteriormente obtidos com íons de 22Ne sobre alvos de 249Bk. Disponibilidade: O elemento é artificial. Propriedades: Desde que não se consegue produzir quantidades observáveis por meios usuais, não há dados de propriedades físicas e químicas. Compostos e ou reações: Pelo mesmo motivo do item anterior, não é possível observar reações. Presume-se que o comportamento químico seja similar ao do rênio. Aplicações: Não existem aplicações práticas. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 260Bh 0 260,1218 s/ dado α p/ 256Db

261Bh 0 261,1218 1,18 10-2 s α p/ 257Db

FE

262Bh 0 262,1229 1,02 10-1 s α p/ 258Db

FE 263Bh 0 263,1231 s/ dado 264Bh 0 264,1247 4,4 10-1 s α p/ 258Db 265Bh 0 265,1251 s/ dado 266Bh 0 266,1270 s/ dado α p/ 262Db 267Bh 0 267,1277 s/ dado α p/ 263Db

HÁSSIO: elemento 108 Símbolo: Hs Número atômico: 108 Peso atômico: 265 Elétrons: [Rn]7s25f146d6 História: Nome derivado da palavra latina Hassias, que significa Hess, o estado alemão. Descoberto em 1984 por Peter Armbruster, Gottfried Munzenber e equipe em Darmstadt, Alemanha através do bombardeio de 208Pb com íons de 58Fe. Disponibilidade: O elemento é artificial. Propriedades: Desde que não se consegue produzir quantidades observáveis por meios usuais, não há dados de propriedades físicas e químicas. Compostos e ou reações: Pelo mesmo motivo do item anterior, não é possível observar reações. Presume-se que o comportamento químico seja similar ao do ósmio. Aplicações: Não existem aplicações práticas. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 263Hs 0 263,1287 < 1 s α p/ 259Sg

264Hs 0 264,1284 8 10-5 s α p/ 260Sg

FE 265Hs 0 265,1302 1,8 10-3 s α p/ 261Sg

FE 266Hs 0 266,1300 s/ dado

267Hs 0 267,1318 3,3 10-2 s α p/ 263Sg

FE 268Hs 0 268,1321 s/ dado 269Hs 0 269,1341 9,23 10-6 s α p/ 265Sg

MEITNÉRIO: elemento 109 Símbolo: Mt Número atômico: 109 Peso atômico: 268 Elétrons: [Rn]7s25f146d7 História: Nome dado em homenagem a Lise Meitner, físico austríaco. Produzido pela primeira vez em 1982 em Darmstadt, Alemanha através do bombardeio de íons de 58Fe sobre alvo de 209Bi. Disponibilidade: O elemento é artificial. Propriedades: Desde que não se consegue produzir quantidades observáveis por meios usuais, não há dados de propriedades físicas e químicas. Compostos e ou reações: Pelo mesmo motivo do item anterior, não é possível observar reações. Presume-se que o comportamento químico seja similar ao do irídio. Aplicações: Não existem aplicações práticas. Isótopos:

Simbolo % natural Massa Meia vida Decaimento 265Mt 0 266,1366 s/ dado

266Mt 0 266,1379 3,4 10-3 s α p/ 262Bh

FE 267Nt 0 267,1375 s/ dado 268Mt 0 268,1388 0,70 s α p/ 264Bh 269Mt 0 269,1391 s/ dado 270Mt 0 270,1407 s/ dado 271Mt 0 271,1412 s/ dado

DARMSTADTIO: elemento 110 Símbolo: Ds Número atômico: 110 Peso atômico: 271 Elétrons: [Rn]7s15f146d9 História: O nome foi oficializado em 2003, substituindo o provisório anterior (ununílio). Produzido pela primeira vez em 1994 em Darmstadt, Alemanha através do bombardeio de íons de 62Ni sobre alvo de 208Pb. Posteriormente, outros isótopos foram obtidos com íons de 64Ni. Disponibilidade: O elemento é artificial. Propriedades: Desde que não se consegue produzir quantidades observáveis por meios usuais, não há dados de propriedades físicas e químicas. Compostos e ou reações: Pelo mesmo motivo do item anterior, não é possível observar reações. Presume-se que o comportamento químico seja similar ao do platina. Aplicações: Não existem aplicações práticas.


267Ds 0 267,1440 1 10-5 s α p/ 263Hs 268Ds 0 268,1435 s/ dado 269Ds 0 269,1451 1,7 10-7 s α p/ 265Hs 270Ds 0 270,1446 s/ dado 271Ds 0 271,1461 1,1 10-3 s α p/ 267Hs 272Ds 0 272,1463 8,6 10-3 s FE 273Ds 0 273,1492 1,1 10-4 s α p/ 269Hs

RONTGÊNIO: elemento 111

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