terça-feira, 28 de julho de 2009

Berílio e Magnésio

Berílio e Magnésio


O berílio (do grego βερυλλoς, berilo) é um elemento químico de símbolo Be , número atômico 4 (4 prótons e 4 elétrons) e massa atômica 9 u . É um elemento alcalino-terroso, bivalente, tóxico, de coloração cinza, duro, leve, quebradiço e sólido na temperatura ambiente. Pertence ao grupo (ou família) 2 (anteriormente chamada 2A)
É empregado para aumentar a resistência de ligas metálicas(especialmente a de cobre). É empregado para produzir diversos instrumentos (giroscópios), dispositivos (molas de relógios), e em reatores nucleares. Foi descoberto pelo francês Louis Nicolas Vauquelin em 1798 na forma de óxido no berilo e na esmeralda.
Lítio - Berílio - Boro
Be
Mg
Tabela Periódica
Geral
Nome, símbolo, número
Berílio, Be, 4
Classe , série química
Metal , representativo
( alcalino terroso)
Grupo, período, bloco
2 ( IIA ), 2, s
Densidade, dureza
1848 kg/m³, 5,5
Cor e aparência
cinza metálico
Propriedades atômicas
Massa atómica
9,012182(3) u
Raio atómico
112 pm
Ponto de fusão
1560 K (1287 °C)
Ponto de ebulição
2744 K (2471 °C)
Informações diversas
Eletronegatividade
1,57 (Escala de Pauling)
1º Potencial de ionização
899,5 kJ/mol
2º Potencial de ionização
1757,1 kJ/mol
• 1 Características principais
• 2 Aplicações
• 3 História
• 4 Abundância e obtenção
• 5 Propriedades Químicas
• 6 Isótopos
• 7 Precaução
• 8 Ligações externas
Características principais
O berílio apresenta um dos pontos de fusão mais altos entre os metais leves. A maleabilidade é aproximadamente 33% maior que a do aço. Tem uma grande condutividade térmica, não é magnético e resiste ao ataque do ácido nítrico. É bastante permeável aos raios X e, como o rádio e o polônio, libera nêutrons quando é bombardeado com partículas alfa (na ordem de 30 nêutrons por milhão de partículas alfa). Nas condições normais de pressão e temperatura o berílio resiste à oxidação com o ar, ainda que a propriedade de limitar a oxidação do cristal deva-se provavelmente à formação de uma delgada capa de óxido.
Aplicações
• Produção da liga metálica cobre-berílio para uma grande variedade de aplicações.
• Em diagnósticos com raios X usam-se delgadas lâminas de berílio para filtrar a radiação visível, bem como na litografia com raios-X para a reprodução de circuitos integrados.
• Moderador de nêutrons em reatores nucleares.
• Por sua rigidez, leveza e estabilidade dimensional, é empregado na construção de diversos dispositivos como giroscópios, equipamentos de informática, molas de relógio e instrumentais diversos.
• O óxido de berílio é utilizado quando são necessários elevada condutividade térmica, propriedades mecânicas, pontos de fusão elevados e isolamento elétrico.
• Até recentemente eram empregados compostos de berílio em tubos fluorescentes.
História
O berílio (do grego "βερυλλoς" , berilo) ou glucínio (do inglês "glucinium" e este do grego "γλυκυς" "doce", devido ao sabor dos seus sais) foi descoberto pelo francês Louis Nicolas Vauquelin em 1798 na forma de óxido no berilo e na esmeralda. Friedrich Wöhler e A. A. Bussy, de forma independente, isolaram o metal em 1828 a partir da reação de potássio com o cloreto de berílio.
Abundância e obtenção
O berílio é encontrado em cerca de 30 minerais diferentes, sendo os mais importantes berilo, bertrandita, crisoberilo e fenaquita, que são as principais fontes de obtenção do berílio. Atualmente a maioria do metal é obtido mediante a redução do fluoreto de berílio com magnésio ou pela eletrólise do tetrafluoreto de berílio e potássio. As formas preciosas do berílio são a água-marinha e a esmeralda.
Geograficamente, as maiores reservas estão nos Estados Unidos, que lideram a produção mundial de berílio , seguido da Rússia e China. Estima-se que as reservas mundiais estejam acima de 80.000 toneladas.
Propriedades Químicas
O Potencial de redução do berílio é muito menor do que dos demais elementos do grupo (ou família) 2 (anteriormente chamada 2A. Isso indica que o berílio é muito menos eletropositivo (menos metálico) que os outros elementos do grupo, e não reage com a água. Especula-se que ele reage com o vapor d'água para formar óxido BeO, ou se não reage com água nem mesmo nessas condições.
Isótopos
O Be-9 é o único isótopo estável. O Be-10 é produzido na atmosfera terrestre pelo bombardeamento do oxigênio e nitrogênio por radiações cósmicas. Foi verificado que o berílio tende a existir em solução aquosa. O berílio atmosférico formado é arrastado pela água da chuva e, uma vez na terra, a solução se torna alcalina, ficando armazenada no solo durante muito tempo (meia-vida de 1,5 milhões de anos) até a sua desintegração em B-10.
O fato de o Be-7 e o Be-8 serem instáveis tem profundas consequências cosmológicas: isso significa que os elementos mais pesados que o berílio não puderam ser produzidos por fusão nuclear no big bang.
Precaução
O berílio e seus sais são potencialmente cancerígenos. A "beriliose" crônica é uma afecção pulmonar causada pela exposição ao pó de berílio, sendo classificada como "doença de trabalho".
A utilização de compostos de berílio em lâmpadas fluorescentes foi interrompida em 1949. No entanto, a exposição profissional ocorre nas indústrias nuclear e aeroespacial, no refino do metal, na fusão das ligas metálicas de berílio, na fabricação de dispositivos eletrônicos e na manipulação de outros materiais que contêm o berílio.
O berílio e seus compostos devem ser manipulados com muito cuidado; precauções extremas devem ser tomadas nas atividades profissionais que manuseiam estes tipos de materiais. A inalação prolongada pode causar, além da beriliose, câncer de pulmão. No contato com a pele pode causar eczema e ulcerações e, a absorção pela ingestão é pequena mas já foram relatados casos de ulcerações no trato digestivo.
Magnésio
O magnésio é um elemento químico de símbolo Mg de número atômico 12 (12 prótons e 12 elétrons) com massa atómica 24 u. É um metal alcalino-terroso, pertencente ao grupo (ou família) 2 (anteriormente chamada 2A), sólido nas condições ambientais.
É o sexto elemento em abundância, constituindo cerca de 2,76% da
crosta terrestre, e o terceiro mais abundante dissolvido na água de mar.
É empregado principalmente como elemento de
liga com o alumínio. Outros usos incluem flashes fotográficos, pirotecnia e bombas incendiárias.
O magnésio foi descoberto em
1755 pelo escocês Joseph Black.
Sódio - Magnésio - Alumínio
Be Mg Ca
Tabela Periódica
Geral
Nome, símbolo, número
Magnésio, Mg, 12
Classe , série química
Metal , representativo
(alcalino-terroso)
Grupo, período, bloco
2 ( 2A ), 3 , s
Propriedades atômicas
Massa atómica
24,3050(6) u
Propriedades físicas
Ponto de fusão
923 K (650 °C)
Ponto de ebulição
1363 K (1090 °C)
Eletronegatividade
1,31 (Pauling)
Potencial de ionização
737,7 kJ/mol
Potencial de ionização
1450,7 kJ/mol
Principais características
O magnésio é um metal bastante resistente e leve, aproximadamente 30% menos denso que o alumínio. Possui coloração prateada, perdendo seu brilho quando exposto ao ar, por formar óxido de magnésio. Quando pulverizado e exposto ao ar se inflama produzindo uma chama branca. Reage com a água somente se esta estiver em ebulição, formando hidróxido de magnésio e liberando hidrogênio.
Aplicações
Os compostos de magnésio, principalmente seu óxido, é usado como material refratário em fornos para a produção de ferro e aço, metais não ferrosos, cristais e cimento. Assim como na agricultura, indústrias químicas e de construção. O uso principal do metal é como elemento de liga com o alumínio , empregando-a para a produção de recipientes de bebidas, componentes de automóveis como aros de roda e, maquinárias diversas. O alumínio também é usado para eliminar o enxofre do aço e ferro.
Outros usos:
Aditivo em propelentes convencionais.
Obtenção de
fundição nodular (Fe-Si-Mg).
Agente redutor na obtenção de urânio e outros metais a partir de seus sais.
O hidróxido (
leite de magnésia ), o cloreto, o sulfato ( sal de Epsom ) e o citrato são empregados em medicina.
O pó de
carbonato de magnésio ( MgCO3 ) é utilizado por atletas como ginastas, alpinistas e levantadores de peso para eliminar o suor das mãos e segurar melhor os objetos.
Outros usos incluem
flashes fotográficos, pirotecnia e bombas incendiárias.
O Mg também é encontrado em alimentos como vegetais e cereais. Recentes pesquisas indicam o Magnésio como responsável por retardar o envelhecimento celular, além de ser responsável por inúmeras funções metabólicas intracelulares.
O magnésio é importante para a vida, tanto animal como vegetal. A
clorofila é uma substância complexa de porfirina-magnésio que intervem na fotossíntese.
É um
elemento químico essencial para o homem. A maior parte do magnésio no organismo é encontrada nos ossos e, seus íons desempenham papéis de importância na atividade de muitas coenzimas e, em reações que dependem da ATP. Também exerce um papel estrutural, o íon de Mg2+ tem uma função estabilizadora para a estrutura de cadeias de ADN e ARN.
Dependendo do peso e da altura, a quantidade diária necessária e recomendada varia de 300 a 350 mg, quantidade que poderia ser obtida facilmente, visto que o magnésio estava presente na maioria dos
alimentos, principalmente, nas folhas verdes das hortaliças, nas sementes, nozes, leguminosas e cereais integrais; contudo, a agricultura intensiva produz alimentos carentes desse mineral. O aumento na ingestões de cálcio, proteína, vitamina D e álcool, bem como o estresse físico e psicológico aumentam as necessidades de magnésio.
Sua carência nos humanos pode causar: agitação, anemia, anorexia, ansiedade, mãos e pés gelados, perturbação da pressão sanguínea (tanto com hipertensão como hipotensão), insônia, irritabilidade, náuseas, fraqueza e tremores musculares, nervosismo, desorientação, alucinações, pedras nos rins e taquicardia. Essencial para a fixação correta do cálcio no organismo; a deficiência de magnésio pode causar endurecimento das artérias e calcificação nas cartilagens, articulações e válvulas cardíacas; sua carência pode causar descalcificação nos ossos (osteoporose).
Seu excesso (em nível de nutriente) nos humanos pode causar:
rubor facial, hipotensão, fraqueza muscular, náuseas, insuficiência respiratória, boca seca e sede crônica.
História
O nome é originário de Magnésia, que em grego designava uma região da Tessália. O inglês Joseph Black, reconheceu o magnésio como um elemento químico em 1755. Em 1808 Sir Humphry Davy obteve o metal puro mediante a eletrólise de uma mistura de magnésia e HgO (óxido de mercúrio).
Abundância e obtenção
O magnésio é o sexto elemento mais abundante na crosta terrestre. Não é encontrado livre na natureza, porém entra na composição de mais de 60 minerais, sendo os mais importantes industrialmente os depósitos de dolomita, magnesita, brucita, carnallita, serpentina, kainita e olivina.
O metal é obtido principalmente pela
eletrólise do cloreto de magnésio ( MgCl2 ), método que já foi empregado por Robert Bunsen, obtendo-o de salmouras e água de mar.
Isótopos
O Mg-26 é um isótopo estável empregado nas datações geológicas, como o Al-26, do qual é originário. Nas inclusões ricas em cálcio e alumínio (CAI em inglês) de alguns meteoritos (os objetos mais antigos do sistema solar) se tem encontrado quantidades de Mg-26 maiores do que o esperado , atribuindo-se o fato ao decaimento do Al-26. Como estes objetos se desprenderam em etapas anteriores à formação dos planetas e asteroides, não sofreram os processos geológicos que fizeram desaparecer as estruturas condríticas formadas a partir das inclusões e, portanto, guardaram a informação acerca da idade do sistema solar.
Nestes estudos se compara as proporções Mg-26/Mg-24 e Al-27/Mg-24, para determinar dessa maneira, de forma indireta, a relação Al-26/Al-27 incial da amostra no momento em que esta se separou das regiões de pó da névoa présolar, determinando o início da formação do nosso sistema solar.
Precauções
O magnésio é extremamente inflamável, especialmente quando está pulverizado. Reage rapidamente, com liberação de calor, em contato com o ar, motivo pelo qual deve ser manipulado com precaução. O fogo produzido pelo magnésio, portanto, não deverá ser apagado através do uso de água.